Uvod v rezervoar za vodo

Od leta 1850, s pojavom Bessemerjevih pretvornikov in peči ter vzponom velike proizvodnje jekla, se je napredek človeške civilizacije znatno pospešil. Zlasti od 20. stoletja dalje je silovit razvoj jeklarske industrije postal pomemben materialni temelj napredka svetovnega gospodarstva in družbene civilizacije. V doglednem časovnem okviru ostaja jeklo zelo pomemben material v svetu, zaradi njegove celovite odlične zmogljivosti pa je nenadomestljiv material v večjih osnovnih industrijah in infrastrukturi. Jeklo bo s svojo konkurenčno ceno in velikimi zalogami surovin, enostavnim rudarjenjem, predelavo in dobro možnostjo recikliranja še naprej glavna svetovna osnovna surovina.
V procesu razvoja jeklarske industrije ni prišlo do temeljnih sprememb v njenih temeljnih načelih, vendar pa so se bistveno spremenile tehnološka tvorba vsakega procesa v procesu proizvodnje jekla ter sestava in konotacija inženiringa, kar je povzročilo globoke spremembe v konstrukcijski način in proizvodni proces jeklarn.
V petdesetih letih 20. stoletja se je kot simbol revolucije jeklarske industrije razvila tehnologija kontinuirnega litja, za katero so značilni hitri procesi, koncentrirane naložbe in vse bolj izboljšana tehnologija. Leta 1970 je bilo svetovno razmerje kontinuirnega litja le 5,6 odstotka, do leta 1990 pa je globalno razmerje kontinuirnega litja doseglo 62,4 odstotka, v nekaterih industrializiranih državah pa je razmerje kontinuirnega litja preseglo 95 odstotkov. V zadnjih letih je veliko jeklarskih obratov po svetu nadomestilo ulivanje v kalupe s popolno kontinuirano proizvodnjo. Do leta 1994 je bilo 24 držav, ki so dosegle popolno neprekinjeno ulivanje.
V primerjavi s tradicionalnim litjem v kalupe ima neprekinjeno litje prednosti izboljšanja izkoristka kovin in zmanjšanja porabe energije, medtem ko je zmanjšanje porabe kovinskih virov in energije v skladu z zahtevami trajnostnega razvoja. Izvedba popolnega kontinuiranega litja poenostavi proizvodni proces izdelave jekla, skrajša proces in bistveno izboljša učinkovitost proizvodnje. Koš je vmesni člen v proizvodnem procesu jeklarstva in je prehodna točka iz občasnega delovanja v neprekinjeno. Koš kot metalurški reaktor je pomemben člen pri izboljšanju proizvodnje in kakovosti jekla. Vloge ulivnega korita ni mogoče prezreti, bodisi za nemoteno delovanje neprekinjenega litja bodisi za zagotavljanje, da kakovost staljenega jekla ustreza potrebam. Na splošno velja, da ima lonec naslednje vloge:
1. Učinek preusmeritve. Pri strojih za kontinuirno ulivanje z več pretoki se jeklena tekočina razdeli z medilnim koritom z več šobami.
2. Učinek neprekinjenega polivanja. Med neprekinjenim litjem v več pečeh igra jeklena tekočina, shranjena v vlivnem koritu, premostitveno vlogo pri zamenjavi jeklenega bobna.
3. Dekompresijski učinek. Višina nivoja tekočine v jeklenem sodu je 5-6 m, z veliko udarno silo in znatnimi spremembami med postopkom ulivanja. Višina nivoja tekočine v medilnem ponvi je nižja od višine lonca, zato je odstopanje veliko manjše. Zato se lahko uporablja za stabilizacijo postopka litja jekla in zmanjšanje erozije toka jekla na strjeni lupini kalupa.
4. Zaščitni učinek. S prekrivanjem površine tekočine v medilnem koritu s pokrivnim sredstvom, dolgo šobo in drugimi zaščitnimi napravami je jeklena tekočina v medilnem koritu manjša pred zunanjim onesnaženjem.
5. Odstranite nečistoče. Vmesni lonec kot zadnja posoda ognjevzdržnega materiala, ki gre skozi pred strjevanjem staljenega jekla, pomembno vpliva na kakovost jekla. Ko je jeklo v tekočem stanju, mora biti mogoče izključiti nekovinske vključke iz jekla.
Vloge, ki bi jih morale imeti raziskave metalurgije vlivnega rezervoarja, vključujejo:
1. Izboljšati pogoje pretoka staljenega jekla in čim bolj odstraniti nekovinske vključke v jeklu; To je preprečiti tok kratkega stika, zmanjšati mrtve cone, izboljšati smer toka in povečati čas zadrževanja staljenega jekla.
2. Dobro nadzorujte temperaturo staljenega jekla in po potrebi povečajte ogrevalne ukrepe, da ohranite stabilno stopnjo pregretja staljenega jekla.
3. Izbira ustreznih ognjevzdržnih materialov za oblaganje in sredstev za prekrivanje staljenega bazena ne le zmanjša izgubo toplote, temveč tudi olajša absorpcijo, ločevanje in dviganje vključkov.
Računalniška dinamika tekočin je zelo učinkovita metoda za preučevanje različnih tokovnih polj. Značilnost metalurgije vlivnega rezervoarja je izvajanje različnih metalurških procesov v toku staljenega jekla, zato je tokovno polje vlivnega rezervoarja mogoče rešiti z metodo računalniške dinamike tekočin. Zaradi zapletene strukture vlivnega korita se razen zgodnje uporabe dvodimenzionalnih izračunov polja toka večinoma uporabljajo tridimenzionalni izračuni polja toka. He Youduo je prej izvedel raziskavo o tridimenzionalnem izračunu pretočnega polja in uporabil svoj program za izračun za izračun pretočnih karakteristik in vplivnih faktorjev različnega staljenega jekla v ulivalniku. Xiao Zeqiang idr. uporabili svoje dolgoletne raziskovalne dosežke o pretoku staljenega jekla, vpihanega z argonom, v loncu, izračunali pa so tudi različna pretočna polja v medilnem levku. Zgodaj so se posvetili tudi preučevanju neizotermičnih tokovnih polj v razlivnem levku, poudarili, da ni mogoče prezreti vpliva naravne konvekcije, in izvedli eksperimentalno preverjanje z vodnim modelom. Metoda računalniške dinamike tekočin je postala glavno sredstvo metalurške analize razlivnih rezervoarjev. S hitrim napredkom računalniške strojne in programske opreme se bo računalniška dinamika tekočin vse bolj uporabljala v metalurški znanosti in tehnologiji.