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Investigación sobre la mezcla de aleaciones y la eliminación de inclusiones mediante el uso de nuevos tuyères de ranura porosa coincidentes

Autores: Li, Xianglong; Wang, Huihua; Tian, Jun; Wang, Deyong; Qu, Tianpeng; Hou, Dong; Hu, Shaoyan; Wu, Guangjun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Modelo matemático
Proceso de refinado
Toberas duales emparejadas de ranura porosa
Expansión de burbujas
Ecuación de estado de gas ideal
Relación de eliminación de inclusiones

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 2

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se desarrolló un modelo matemático para investigar el proceso de refinado mediante el uso de tuyères duales de ranura porosa coincidentes. En este modelo, se considera la expansión de burbujas a través de la ecuación de estado del gas ideal. La variación de densidad de las burbujas se calcula mediante la ecuación de conservación de la masa. La coalescencia y ruptura de burbujas se rastrean utilizando el modelo de partículas discretas (DPM). El flujo transitorio se calcula a través del modelo k- con tres fases continuas (aire-escoria-acero). Se realizaron comparaciones entre los tuyères porosos tradicionales y los nuevos tuyères de ranura porosa, centrándose principalmente en el comportamiento de mezcla y la tasa de eliminación de inclusiones. Los resultados muestran que, para los tuyères coincidentes porosos tradicionales (modo P-P), la tasa de eliminación de inclusiones es del 34.14%; en comparación, después de emplear los tuyères coincidentes de ranura porosa (modo S-P), la tasa de eliminación de inclusiones aumenta al 36.34%. El tiempo de mezcla también se acorta en un 18.74% al utilizar el modo S-P. La razón de este fenómeno es que el tuyere de ranura produce una fuerte asimetría que impulsa más líquido en la parte inferior de la cuchara. La nueva combinación de tuyères aprovecha las tuyères porosas y de ranura, y se mejora el comportamiento de mezcla y la eliminación de inclusiones. El resultado es beneficioso para el futuro refinado.

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