A water-based heat pipe for molten steel applications in a tundish

• Main Author: Madani, Nogol
• Other Authors: Frank A Mucciardi (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2011
• Subjects: Engineering - Materials Science
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=97111

In the continuous casting of steel shapes, a tundish feeds the molten steel alloy into oscillating moulds. Therefore, a better knowledge of some of the parameters of the steel in this phase of the process will lead to better quality with more productivity and in a safer environment. There are many control parameters to be measured in the tundish, especially on a continuous basis, yet in this project we are focused on the following 3 main ones that are the basics of tundish metallurgy: the temperature of the steel, the thickness of the slag, and the composition of the steel.A viewing tube capable of withstanding the intense environment of the steel tundish enables one to obtain information about temperature, slag thickness and composition of the melt on a continuous basis. This probe based on heat pipe technology has been designed and fabricated and tested in two different environments. One was in gaseous environment in a natural gas filled furnace. The other environment in which the heat pipe has been tested was in a molten aluminum bath. The results of the first experiments showed that the heat pipe is capable of extracting 23 kW at a heat flux of 0.5 MW/m while in the next set of tests the heat pipe could not overcome the film boiling limitation. This was a result of the internal design of the pipe, thus, some design modifications are suggested to solve the problem. === Dans la coulée en continu pour produire des formes en acier, un panier de coulée alimente des moules basculants en acier en fusion. Par conséquence, une meilleure connaissance de certains des paramètres de l'acier dans cette phase du processus permettra d'améliorer la qualité ainsi que la productivité dans un environnement plus sûr. Il y a beaucoup de paramètres de contrôle qui peuvent être mesurés dans le panier de coulée, surtout sur une base continue, cependant cette étude concerne les trois principaux qui représentent la base fondamentale métallurgique du panier de coulée : la température de l'acier, l'épaisseur des scories, et la composition de l'acier.Un tube capable de résister à l'environnement intense du panier de coulée et permettant l'observation in-situ a été utilisé pour obtenir l'un rend capable d'obtenir des informations sur la température, l'épaisseur de scories et la composition du fond sur une base continue. Cette sonde fondée sur la technologie des caloducs a été conçue, fabriquée et essayée dans deux environnements différents. L'un était dans un environnement gazeux dans une fournaise alimentée en gaz naturel. L'autre environnement dans lequel le caloduc a été essayé était dans un bain d'aluminium en fusion. Les résultats des premières expériences ont montré que le caloduc est capable d'extraire 23 kW à un flux de chaleur de 0,5 MW/m pendant que dans la prochaine série de tests le caloduc ne pouvait pas surmonter la limite imposée par le film qui bout. Ceci était un résultat de la conception interne du caloduc, ainsi, quelques modifications de conception sont suggérées pour résoudre le problème.