Stirring phenomena in centrifugal casting of pipes

Abstract. In the centrifugal horizontal casting of steel pipes, the normally used rotational speed results in an acceleration of 100 times gravity within the liquid metal layer. Due to such centrifugal forces liquid metal seems to have a body rotation. However metallurgical analysis of pipes show spatial variations in solidification structure which can only originate from recirculating flows. The present study is concerned with the analysis of such stirring motions. Both theoretical and experimental approaches are presented.

Résumé

Dans le procédé d’élaboration par coulée centrifuge horizontale de tubes d’acier, la vitesse de rotation utilisée conduit à une accélération de 100 g dans le métal liquide. A cause des forces centrifuges qui en résultent, le métal semble animé d’une rotation en bloc. Cependant, des analyses métallurgiques effectuées sur des tubes ainsi élaborés montrent des variations spatiales de la structure de solidification dont l’origine est la présence d’écoulements de recirculation. La présente étude concerne l’analyse de ces écoulements. Les résultats de ces deux approches, théorique et expérimentale, sont présentés.