Modeling of Turbulent Particle/Gas Dispersion in the Mold Region and Particle Entrapment into the Solid Shell of a Steel Continuous Caster

Titel in Übersetzung: Modellierung der Partikel/Gas Verteilung im Kokillenbereich und des Partikeleinbaues in die Strangschale einer Stranggussanlage von Stahl

Claudia Pfeiler

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Nichtmetallische Einschlüsse im Stahl können Materialfehler verursachen und somit die Qualität von Stahlprodukten verringern. Um dies zu vermeiden wird versucht, die Einschlüsse mittels angepasster Strömung im Kokillenbereich in die Gießschlacke abzuscheiden, bevor sie in den erstarrenden Strang eingebaut werden. Diese Arbeit konzentriert sich auf den Tauchrohr- und Kokillenbereich einer Brammenstranggussanlage für mitteldicke Brammen. Die turbulente Strömung, die Erstarrung des Stahls an der gekühlten Kokille als auch die Bewegung und der Einbau von Einschlüssen in die erstarrende Strangschale wurden mit Hilfe numerischer Simulation untersucht. Die Erstarrung der Strangschale wurde mit einem einphasigen Modell für gerichtete Erstarrung beschrieben und mit experimentellen Daten aus der Literatur validiert. Die Euler-Lagrange Methode wurde dazu verwendet, die Bewegung der Einschlüsse in der Schmelze zu beschreiben. Abhängig von der Art der Einschlüsse, der Erstarrungsmorphologie, der lokalen Strömung und der auf die Einschlüsse wirkenden Kräfte, werden sie entweder eingebaut oder von der Erstarrungsfront abgestoßen. Der Einbau von Einschlüssen in das Zweiphasengebiet und ihre Verteilung in der festen Schale wurden numerisch dargestellt. Parameterstudien haben gezeigt, dass der Auftrieb von Argongasblasen das Strömungsfeld beeinflusst und dadurch ebenfalls die Partikelbahnen. Die Studien zeigten ebenfalls einen Einfluss der Strangschale auf das Strömungs- und Temperaturfeld in der Schmelze.
Titel in ÜbersetzungModellierung der Partikel/Gas Verteilung im Kokillenbereich und des Partikeleinbaues in die Strangschale einer Stranggussanlage von Stahl
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Ludwig, Andreas, Beurteiler A (intern)
  • Bernhard, Christian, Beurteiler B (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2008

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Einschlüsse
  • Strangguss
  • Simulation
  • Erstarrung
  • Kokille
  • Turbulenz

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