Effet de l’angle de la buse de remplissage sur le transport et le piégeage des inclusions dans un lingot d’acier de grande taille

L'écoulement dans le processus de coulée par le bas de lingots de grande taille est étroitement lié à la qualité finale de l'acier. Le transport des inclusions et leur piégeage dépendent grandement du processus de remplissage dans le système de coulée et des moules. Dans cette étude, une modélisation par éléments finis d’un lingot d’acier de 20 tonnes a été utilisée pour étudier l’influence du degré d’ouverture de la buse sur l’écoulement du métal liquide et son effet sur le transport des inclusions non métalliques. L’effet du changement de géométrie de la buse a été pris en compte pour observer l'écoulement de l’acier liquide ainsi que l'évolution du transport des solutés pendant les phases de remplissage et de solidification. Le modèle établi prend en compte le comportement thermique et thermomécanique du métal au cours de la solidification. Deux types d’angles d’ouverture de buse ont été comparés dans cette étude : un angle de 9 degrés et un angle de 18 degrés. Ce travail permet de visualiser le suivi des particules, ce qui a abouti à une compréhension plus approfondie de la manière dont les particules sont piégées et a éclairé les emplacements d'entraînement possibles. Une relation de corrélation a été établie avec l’écoulement pour les deux scénarios étudiés. L'évolution de la température et de la vélocité à l’intérieur de notre lingot est discutée. Les résultats visent à identifier l’angle de buse le plus optimal pour améliorer la qualité des pièces moulées.