連続鋳造機の浸漬ノズルおよびモールド形状を忠実に再現した。 モールドの断面積は約0.4㎡で、浸漬ノズルからは1520℃の溶鋼が毎分1.264m3で流れ込んでいる。 総格子数は、169(X)×63(Y)×163(Z)＝1,735,461であり、浸漬ノズル付近とモールド壁面付近で格子間隔を密にしている。
解析モデルパース図
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連続鋳造機モールド内熱流体解析
１．解析の目的
製鋼工場の連続鋳造装置に関する熱流体解析を行った。 モールド、浸漬ノズルを忠実にモデル化し鋼浴内流動を再現したが、これは凝固シェル厚の制御や非金属介在物の低減対策などに極めて重要であり、高速鋳造装置への必須条件と言える。 本解析では、下図の配置で浸漬ノズルから流れ込む溶鋼が、モールド内に及ぼす流動状態の影響をシミュレーションした。
２．解析モデル
解析モデルパース図
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３．解析結果
浸漬ノズルから流れ込む溶鋼のモールド内での挙動の様子が確認できる。 流れ込んだ溶鋼は、モールド側面に当り、上下方向へ分かれている。 また、モールド内の等速度面も視覚的に捉えることが可能である。
なお、同時に溶鋼・シェル・モ－ルドあるいはモ－ルド冷却用の水との間の熱伝導解析を行えば、流れ込んだ溶鋼の温度分布や凝固判定、モールド冷却用の水の温度分布等も捕らえることが可能である。
粒子（パーティクル）軌跡図
浸漬ノズル内にパーティクル初期位置を設定し、計算された流れ場を元にパーティクルの軌跡を示した。
ボリュームレンダリング図 （0.5m/sec面）
浸漬ノズルから流入する溶鋼のモールド内での速度0.5ｍ/sec領域を、三次元でボリュームレンダリング表示した。
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