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Effect of an optimised impact pad on molten steel quality in a 4 strand delta-shaped tundish

The tundish plays an important role to produce refined steel as well as acting in its traditional role as a steel distribution vessel. Presently, a tundish fitted with different flow control devices, such as an impact pad, dams, weirs, baffles, etc. is used to provide the maximum opportunity for carrying out various metallurgical operations such as inclusion separation, superheat control, reduced slag entrapment and to provide thermal and particulate homogenization. Modelling has shown that a correctly designed impact pad in a continuous casting tundish can significantly reduce the amounts of slag entrained into individual moulds during ladle change operations. It can also minimize non-metallic inclusions reporting to the final product by improving inclusion flotation efficiency. Water can be used for the physical simulation, because the kinematic viscosities of liquid steel (at 1600°C) and water (at 20°C) are equivalent. In this one third scale water modeling work, the effects of an optimized impact pad on molten steel quality was evaluated in terms of "slag" entrainment during a ladle change, together with tracer dispersion studies and residence time distribution (RTD) analyses for isothermal and non-isothermal cases (temperature differences in between incoming fluid and existing fluid within the tundish) so as to visualize flow patterns developing within the tundish. Furthermore, the effect of increasing the molten steel capacity within the tundish by raising the liquid level, on the degree of slag entrainment during ladle changing operations, was also demonstrated. / Le Tundish joue un rôle important dans la production de l'acier raffiné ainsi que d'agir dans son rôle traditionnel d'un récipient de la distribution d'acier. Actuellement, un Tundish équipé de divers dispositifs de commande d'écoulement tels comme amortisseur d'impact, barrage, déversoirs, baffles, etc. est utilisé pour fournir le maximum de chances pour la réalisation de diverses opérations métallurgiques tels que la séparation d'inclusions, alliage rognage, réglage de la surchauffe, réduit piégeage de scories et pour fournir une homogénéisation thermique et de particules. La modélisation a montré que la conception d'un approprié amortisseur d'impact dans un Tundish de coulée continue permet de réduire de façon significativement les quantités de scories piégeage dans des moules individuels pendant les opérations de changement de louche. Cela réduit également les inclusions non métalliques et améliore le produit final en raison d'une plus grande efficacité de la flottation.L'eau peut être utilisée pour la simulation physique, parce que la viscosité cinématique de l'acier liquide (1600°C) et de l'eau (20°C) sont équivalentes. A une échelle 1/3 du travail de modélisation, l'effet d'un optimale amortisseur d'impact sur la qualité d'acier fondu a été évaluée en termes de piégeage de scorie pendant le changement de "ladle", cette avec l'étude de la dispersion de traceurs et les analyses de la distribution des temps de séjour (RTD) pour les cas isothermique et non-isothermique (différence de température entre les flux de liquide d'entrée et sortie du Tundish) pour visualiser flux dans le Tundish. En plus l'affect d'augmenter la capacité d'acier fondue dans le Tundish par l'élévation du niveau du liquide, sur le grade du piégeage de scorie pendant les opérations de changement de louche ont aussi été démontre.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.121589
Date January 2014
CreatorsHamid, Ahmed
ContributorsMihaiela Isac (Internal/Cosupervisor2), Roderick I L Guthrie (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Engineering (Department of Mining and Materials)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses

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