Flow field control within slab mold under different casting speeds by electromagnetic swirling flow in nozzle
- 10.08.2025
- Original Paper
- Verfasst von
- Xian-cun Liu
- Xiao-wei Zhu
- Yan-wen Sun
- Mei-jia Sun
- Li-jia Zhao
- Xiao-ming Liu
- Qiang Wang
- Erschienen in
- Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 10/2025
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Abstract
Diese Studie befasst sich mit der Steuerung des Stahlflusses innerhalb einer Brammenform bei unterschiedlichen Gießgeschwindigkeiten und nutzt dabei elektromagnetische Verwirbelungstechnologie (EMSFN). Die Forschung konzentriert sich auf die Stabilität des Fließfeldes, Oberflächengeschwindigkeit, Aufpralltiefe und Meniskusschwankungen und liefert eine detaillierte Analyse des Einflusses von Variationen der Gussgeschwindigkeit auf das Fließfeld der Werkzeuge. Die Studie verwendet ein dreidimensionales instabiles RANS-Turbulenzmodell für numerische Simulationen, das ein umfassendes Verständnis der Strömungsdynamik bietet. Schlüsselergebnisse zeigen, dass EMSFN den Düsenabfluss effektiv stabilisiert, die Aufpralltiefe von geschmolzenem Stahl verringert und Schwankungen des Meniskusniveaus abmildert, wodurch ein stabiler Fluss innerhalb der Form gefördert wird. Die Forschung identifiziert optimale Stromstärken für unterschiedliche Gussgeschwindigkeiten und zeigt das Potenzial von EMSFN zur Verbesserung der Brammenqualität und Produktionseffizienz auf. Die Schlussfolgerungen unterstreichen die Bedeutung einer Anpassung der Stromstärke, um eine stabile Steuerung des Strömungsfeldes zu erreichen und Meniskusschwankungen unter optimalen Bedingungen um über 60% zu verringern. Diese Studie liefert theoretische Anleitungen für die industrielle Anwendung der EMSFN-Technologie im Brammenguss und bietet praktische Erkenntnisse zur Verbesserung des Stranggießprozesses.
KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
Abstract
Controlling molten steel flow in the mold and stabilizing the meniscus are critical challenges during the continuous casting, directly impacting the surface quality and internal quality of the final steel slab product. The effects of electromagnetic swirling flow in nozzle (EMSFN) technology on molten steel flow in the mold during slab continuous casting under various casting speeds were investigated. A real-time adjustable EMSFN was developed, and a three-dimensional unsteady Reynolds-averaged Navier–Stokes turbulence mathematical model was established to simulate the flow field within the mold. The results demonstrate that the EMSFN effectively stabilizes the outflow from nozzle, reduces the impact depth and surface velocity of the molten steel, mitigates meniscus fluctuations, and promotes stable flow within the mold. However, a certain matching relationship exists between the casting speed and the current intensity. For the experimental medium-thick slab specifications, the optimal current intensities were found to be 100, 130, and 200 A at casting speeds of 1.0, 1.5, and 2.0 m/min, respectively. EMSFN can optimize the mold flow field under different casting speeds, providing theoretical support for improving the quality of continuously cast slab products.
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- Titel
- Flow field control within slab mold under different casting speeds by electromagnetic swirling flow in nozzle
- Verfasst von
-
Xian-cun Liu
Xiao-wei Zhu
Yan-wen Sun
Mei-jia Sun
Li-jia Zhao
Xiao-ming Liu
Qiang Wang
- Publikationsdatum
- 10.08.2025
- Verlag
- Springer Nature Singapore
- Erschienen in
-
Journal of Iron and Steel Research International / Ausgabe 10/2025
Print ISSN: 1006-706X
Elektronische ISSN: 2210-3988 - DOI
- https://doi.org/10.1007/s42243-025-01588-0
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