С точки зрения улучшения макроструктуры литых круглых заготовок, получаемых в условиях, в том числе, криволинейных МНЛЗ, особого внимания заслуживает опыт использования ввода в кристаллизатор различных инокуляторов, в частности металлической ленты.

В последнее время все больше внимания уделяется численным методам исследования тепло- и массообменных процессов, протекающих в кристаллизующемся металле, в частности, при различных способах подачи инокуляторов.

Нами исследованы гидродинамические и тепломассообменные процессы при вводе в круглый кристаллизатор (диаметр 300 мм, длина 1 м) МНЛЗ стальной ленты (толщина 1,5 мм, ширина 60 мм) со скоростью 1,4 м/мин, в том числе и при наложении на ленту осциллирующих колебаний с частотой 150 Гц и амплитудой 2 мм. Предполагалось, что подача жидкого металла в кристаллизатор осуществлялась через прямоточный погружной стакан диаметром 85 мм, а скорость вытягивания заготовки составляла 1 м/мин.

Определено, что подача металлической ленты без наложения на нее осцилляций существенно меняет гидродинамическую и тепловую обстановку в полости круглого кристаллизатора.

Перераспределение гидродинамики жидкостных потоков, очевидно, приводит к ожидаемому изменению тепловой обстановки в кристаллизаторе. Отсутствие высокоинтенсивных потоков жидкого металла между лентой и оболочкой слитка обеспечивает уменьшение неравномерности распределения температуры вдоль вертикальной оболочки слитка, ее более низкие значения и соответствующее ускорение скорости роста твердой корки одновременно с увеличением толщины намороженного на ленту слоя маточного расплава. В то же время, изменение формы факела основной струи от цилиндрической к полуовальной предопределяет поступление более горячих слоев металла в области кристаллизатора, свободные от металлической ленты.

Нами определено, что при заявленных выше параметрах процесса разливки и подачи ленты глубина ее погружения до полного расплавления составляет около 640 мм.

Изучение гидродинамической и тепловой картины при других условиях подачи ленты без наложения на нее упругих колебаний показали эксклюзивный характер каждого случая при соблюдении основных описанных выше закономерностей процесса.

При наложении осцилляций на подаваемую в кристаллизатор ленту гидродинамическая и тепловая картина в кристаллизаторе меняется в еще большей степени при сохранении общих, описанных выше, тепловых закономерностей начала процесса ввода металлической ленты и поведения металлической жидкости.

Поперечные колебания металлической ленты, вызванные специальным устройством, находящимся на рабочей площадке, вызывают возникновение дополнительных гидродинамических потоков, положительно влияющих на тепловую обстановку в жидкой лунке кристаллизатора.

Если в области между лентой и оболочкой слитка интенсификация процессов тепломассообмена однозначно приводит к повышению скорости расплавления инокулятора, то в областях между лентой и погружным стаканом выводы не столь определенны. Связано это с процессом переноса охлажденных лентой жидких слоев металла в верхней части кристаллизатора к наружной поверхности погружного стакана. Найдено, что при некоторых условиях  возможно появление твердых перехватов в приповерхностных слоях жидкости, что однозначно негативно скажется на качестве металла и может привести к аварийным ситуациям.