Wprowadzenie do Tundish

Od lat pięćdziesiątych XIX wieku, wraz z pojawieniem się konwertorów i pieców Bessemera, a także rozwojem produkcji stali na dużą skalę, postęp cywilizacji ludzkiej znacznie przyspieszył. Szczególnie od XX wieku prężny rozwój hutnictwa stał się ważnym materialnym fundamentem postępu światowej gospodarki i cywilizacji społecznej. W dających się przewidzieć ramach czasowych stal pozostaje bardzo ważnym materiałem na świecie, a jej wszechstronna, doskonała wydajność sprawia, że ​​jest niezastąpionym materiałem w głównych podstawowych gałęziach przemysłu i infrastrukturze. Stal, z jej konkurencyjnymi kosztami i dużymi rezerwami surowców, łatwym wydobyciem, przetwarzaniem i dobrą podatnością na recykling, nadal będzie głównym podstawowym surowcem na świecie.
W procesie rozwoju hutnictwa nie nastąpiły fundamentalne zmiany jego podstawowych zasad, ale ukształtowanie technologiczne każdego procesu w procesie produkcji stali oraz skład i konotacja inżynierii uległy istotnym zmianom, skutkując głębokimi zmianami w tryb konstrukcyjny i proces produkcyjny hut.
W latach pięćdziesiątych, jako symbol rewolucji hutniczej, rozwinęła się technologia ciągłego odlewania, charakteryzująca się dużą szybkością procesu, skoncentrowanymi inwestycjami i coraz doskonalszą technologią. W 1970 r. globalny wskaźnik ciągłego odlewania wynosił tylko 5,6 procent, ale do 1990 r. globalny wskaźnik ciągłego odlewania osiągnął 62,4 procent, a niektóre kraje uprzemysłowione miały współczynnik ciągłego odlewania przekraczający 95 procent. W ostatnich latach wiele hut stali na świecie zastąpiło odlewanie kokilowe pełną ciągłą produkcją odlewów. Do 1994 roku 24 kraje osiągnęły pełny ciągły odlew.
W porównaniu z tradycyjnym odlewaniem kokilowym odlewanie ciągłe ma tę zaletę, że zwiększa uzysk metalu i zmniejsza zużycie energii, a jednocześnie zmniejsza zużycie zasobów metalu i energii jest zgodne z wymogami zrównoważonego rozwoju. Wdrożenie pełnego odlewania ciągłego upraszcza proces produkcji stali, skraca ten proces oraz znacznie poprawia efektywność produkcji. Kadź pośrednia jest ogniwem pośrednim w procesie produkcji stali i jest punktem przejścia od pracy przerywanej do pracy ciągłej. Kadź pośrednia, jako reaktor metalurgiczny, jest ważnym ogniwem w poprawie produkcji i jakości stali. Rola kadzi pośredniej nie może być ignorowana, czy to dla płynnego działania odlewania ciągłego, czy też dla zapewnienia jakości stopionej stali odpowiadającej potrzebom. Powszechnie uważa się, że kadzi pośredniej spełnia następujące role:
1. Efekt przekierowania. W maszynach do odlewania ciągłego z wieloma przepływami ciecz stalowa jest rozdzielana przez kadź pośrednią z wieloma dyszami.
2. Ciągły efekt nalewania. Podczas odlewania ciągłego w wielu piecach ciecz stalowa przechowywana w kadzi pośredniej pełni rolę pomostową podczas wymiany stalowego bębna.
3. Efekt dekompresji. Wysokość poziomu cieczy w beczce stalowej wynosi 5-6m, przy dużej sile uderzenia i znacznych zmianach w trakcie procesu odlewania. Wysokość poziomu cieczy w kadzi pośredniej jest niższa niż w kadzi, a wahania są znacznie mniejsze. Dlatego może być stosowany do stabilizacji procesu odlewania stali i zmniejszenia erozji przepływu stali na zakrzepłej skorupie formy.
4. Efekt ochronny. Pokrywając powierzchnię cieczy w kadzi pośredniej środkiem pokrywającym, długą dyszą i innymi urządzeniami ochronnymi, stalowa ciecz w kadzi pośredniej jest ograniczana przed zewnętrznymi zanieczyszczeniami.
5. Usuń zanieczyszczenia. Kadź pośrednia, jako ostatni zbiornik materiału ogniotrwałego, przez który przechodzi przed zakrzepnięciem roztopionej stali, ma istotny wpływ na jakość stali. Powinno być możliwe wykluczenie wtrąceń niemetalicznych ze stali, gdy jest ona w stanie ciekłym.
Role, jakie powinny odgrywać badania metalurgii kadzi pośredniej, obejmują:
1. Poprawić warunki płynięcia stopionej stali i usunąć w stali wtrącenia niemetaliczne w jak największym stopniu; Ma to na celu zapobieganie przepływowi zwarciowemu, zmniejszenie martwych stref, poprawę kierunku przepływu i wydłużenie czasu przebywania stopionej stali.
2. Dobrze kontroluj temperaturę stopionej stali iw razie potrzeby zwiększ środki grzewcze, aby utrzymać stabilny stopień przegrzania stopionej stali.
3. Wybór odpowiednich materiałów ogniotrwałych do okładzin i środków do pokrywania roztopionego basenu nie tylko zmniejsza utratę ciepła, ale także ułatwia wchłanianie, separację i upwelling wtrąceń.
Obliczeniowa dynamika płynów jest bardzo efektywną metodą badania różnych pól przepływu. Cechą charakterystyczną metalurgii kadzi pośredniej jest prowadzenie różnych procesów metalurgicznych w przepływie stopionej stali, więc pole przepływu w kadzi pośredniej można rozwiązać metodą obliczeniowej dynamiki płynów. Ze względu na złożoną strukturę kadzi pośredniej, z wyjątkiem wczesnego stosowania dwuwymiarowych obliczeń pola przepływu, najczęściej stosuje się trójwymiarowe obliczenia pola przepływu. On Youduo wcześniej prowadził badania nad trójwymiarowymi obliczeniami pola przepływu i wykorzystał swój program obliczeniowy do obliczenia charakterystyki przepływu i czynników wpływających na różne roztopioną stal w kadzi pośredniej. Xiao Zeqiang i in. wykorzystali swój wieloletni dorobek badawczy nad przepływem roztopionej stali nadmuchanej argonem w kadzi, a także obliczyli różne pola przepływu w kadzi pośredniej. Wcześnie zwrócili również uwagę na badanie nieizotermicznych pól przepływu w kadzi pośredniej, zwrócili uwagę, że nie można zignorować wpływu konwekcji naturalnej, i przeprowadzili eksperymentalną weryfikację z wykorzystaniem modelu wody. Metoda obliczeniowej dynamiki płynów stała się głównym środkiem analizy metalurgicznej kadzi pośredniej. Wraz z szybkim rozwojem sprzętu i oprogramowania komputerowego, obliczeniowa dynamika płynów będzie coraz szerzej stosowana w naukach i technologiach metalurgicznych.