연속주조 몰드의 보텍스 코어 현상에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

욕조 보텍스와 같은 보텍스 코어 현상은 배수과정 뿐만 아니라 연속주조의 몰드 공정에서도 관찰되며, 이는 슬래그를 용강 내로 유입시켜 최종 생산된 철강 제품에 심각한 결함을 야기한다. 본 연구에서는 실제 연속주조 몰드와 동일한 크기의 수 모델을 이용하여 보텍스 코어 현상에 대한 수치해석 연구를 수행하였다. 제안된 몰드 수치해석 모델은 보텍스 코어와 공기 흡입을 성공적으로 모사하였다. 또한 수치해석 결과는 실험과 정성적 및 정량적으로 잘 일치하였다. 추가적으로, 몰드 내 보텍스 코어 발생을 방지하기 위해 침지노즐 양쪽에 판을 추가하는 기계적인 방법을 제안하였으며, 이는 침지노즐 부근에서 발생하는 칼만 보텍스 현상을 성공적으로 억제함으로써 보텍스 코어 생성을 예방할 수 있음을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The vortex core phenomenon, such as a bathtub vortex, is observed in draining processes or in the molds used for continuous casting; and it causes slag entrainment, which leads to serious defects in steel products. In this study, we numerically investigated the vortex core phenomenon by using a full-scale water model of a continuous casting mold. The numerical model successfully captured the air entrainment caused by the vortex core accompanying a large deformation in the mold; its results showed a qualitatively and quantitatively good agreement with the experimental results. Furthermore, we also suggested the mechanical method to suppress the vortex core phenomenon by adding the splitter plates at both sides of the submerged entry nozzle (SEN); it was successfully prevented the vortex core phenomenon near the SEN by suppressing the interaction of vortices caused by the Karman vortex phenomenon.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 수치해석 및 실험 방법
• 3. 결과
• 4. 결론
• 참고문헌(References)