저취반응용기에서 용강/슬래그를 모사한 이상유동해석

초록

제강반응은 주로 고상, 액상, 기상을 포함한 이상간의 계면에서 일어나는 열 및 물질이동에 의한 결과이다. 따라서 반응속도 증대 및 작업효율성 향상을 위해서는 반응물질, 반응생성물 및 열의 이동을 촉진할 필요가 있다. 그리고 용강 중에 첨가되는 합금원소들은 용강중 용해도나 물리, 화학적 여건에 따라 불균일하게 분포할 수도 있으며, 래이들 부위에 따라 용강온도도 차이가 있을 수 있다. 따라서 열 및 물질의 균질화를 위한 적절한 교반이 필요하며 일반적으로 래이들내에 불활성 가스 취입으로 교반이 이루어진다. 본 연구는 불활성 가스 취입에 의한 용강 교반시 용강의 유동상태에 대한 슬래그의 영향을 검토하기 위해 컴퓨터 수치해석을 시도하였다. 슬래그 두께 변화 및 저취 불활성 가스의 유량 변화에 따른 용강/슬래그의 이상유동을 모사하여 슬래그 두께에 따른 유동 변동 변화 및 유량에 따른 유동 변화를 검토하였다. 또한 불활성 가스 취입에 의해 형성되는 나탕면의 크기를 예측하였다