Wpływ intensywności chłodzenia oraz prędkości wyciągania pasma na postęp krzepnięcia stali w procesach ciągłego odlewania

• Autorzy: Sołek Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2024.6.2

Warianty tytułu

PL

An influence of cooling intensity and strip pulling speed on the progress of steel solidification in continuous casting processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Continuous casting processes are characterized by increased efficiency compared to the technology of casting into ingot molds, and also guarantee reduced energy consumption of steel production in the final energy balance. This is due to the elimination of one production stage, in the form of the slabing mill. The efficiency of continuous casting processes is regulated by the speed of strip pulling, which forces the adjustment of the cooling intensity in order to obtain the progress of the solidification process appropriate for a given installation. This work was an attempt to answer the question of how the solidification process changes with the change of the casting speed and cooling intensity. The tests were performed for selected low-carbon steel. The work also estimated the ratio of the percentage change in cooling parameters to the percentage change in the casting speed, which is particularly important from the point of view of controlling continuous casting processes. The main objective of the work was to demonstrate the possibility of developing simple maps of continuous casting parameters of selected steel in the zone under the crystallizer for the purpose of process control.

EN

Procesy ciągłego odlewania charakteryzują się zwiększoną wydajnością w stosunku do technologii odlewania do wlewnic, a także gwarantują zmniejszoną energochłonność produkcji stali w końcowym bilansie energetycznym. Jest to spowodowane wyeliminowaniem jednego z etapów produkcji w postaci walcowni slabing. Wydajność procesów ciągłego odlewania jest regulowana prędkością wyciągania pasma, która wymusza dostosowanie intensywności chłodzenia, tak aby uzyskać właściwy dla danej instalacji postęp procesu krzepnięcia. Podjęto próbę odpowiedzi na pytanie, jak zmienia się proces krzepnięcia wraz ze zmianą prędkości odlewania oraz intensywności chłodzenia. Badania wykonano dla wybranej stali niskowęglowej. W pracy oszacowano również stosunek procentowej zmiany parametrów chłodzenia do procentowej zmiany prędkości odlewania, co jest szczególnie istotne z punktu widzenia sterowania procesami ciągłego odlewania. Podstawowym celem pracy było pokazanie możliwości opracowania prostych map parametrów ciągłego odlewania wybranej stali, w strefie pod krystalizatorem, na potrzeby sterowania procesem.

Słowa kluczowe

PL

stal; odlewanie ciągłe; krystalizacja; równanie Fouriera i Kirchhoffa

EN

steel; continuous casting; crystallization; Fourier-Kirchhoff equation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 45, nr 6
• Strony: 13--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fig.

Twórcy

autor

Sołek Krzysztof

• AGD w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Kraków

• https://orcid.org/0000-0003-1687-3933

Bibliografia

• [1] Lan P., Liu H., Zhang L. et al.: Austenite grain growth kinetics in continuously cast low alloyed steels at high temperature. Metall. Mater. Trans. B (2024), https://doi.org/10.1007/s11663-024- 03347-0.
• [2] Sheng Y., Zhou Z., Meng X., Ru J.. Numerical simulation of non- -uniform solidified structure growth of continuous casting slab based on cellular automaton finite-element model Can. Metall. Q. 1–10 (2024), https://doi.org/10.1080/00084433.2024.2421619.
• [3] Burbelko A., Falkus J., Kapturkiewicz W., Sołek K., Drozdz P., Wróbel M.: Modeling of the grain structure in the steel continuous ingot by CAFE method. Arch. Metall. Mater. 57 (1) (2012) 379–384.
• [4] Sołek K.P., Trebacz L.: Thermo-mechanical model of steel continuous casting process. Arch. Metall. Mater. 57 (1) (2012) 355–361.
• [5] Sołek K., Dziarmagowski M.: Tests of steel rheological properties at higher temperatures for computer simulation in ProCAST software. Arch. Metall. Mater. 59 (4) (2014) 1463–1466.
• [6] Ha J.S., Cho J.R., Lee B.Y., Ha M.Y.: Numerical analysis of secondary cooling and bulging in the continuous casting of slabs. J. Mater. Process. Technol. 1–3 (113) (2001) 257–261.
• [7] Sengupta J., Thomas B.G., Wells M.A.: The use of water cooling during the continuous casting of steel and aluminium alloys. Metall. Mater. Trans. A 1 (36A) (2005) 187–204.
• [8] Hardin R.A., Liu K., Kapoor A., Beckermann C.: Transient simulation and dynamic spray cooling control model for continuous steel casting. Metall. Mater. Trans. B 3 (34B) (2003) 297–306.
• [9] Seredinski F.K.: Prediction of plate cooling during rolling mill operation. J. Iron Steel Institute 3 (211) (1973) 197–203.
• [10] Meng Y., Thomas B.G.: Heat-transferand solidification model of continuous slab casting. Metall. Mater. Trans. B 5 (34B) (2003) 685–705.
• [11] Schwerdtfeger K.: The making, shaping and treating of steel. The AISE Steel Foundation (2003) 1–41.
• [12] Buczek A.: Zastosowanie brzegowego zagadnienia odwrotnego do identyfikacji współczynnika przejmowania ciepła podczas chłodzenia. Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków (2004).
• [13] Oliveira M.S.A., Sousa A.C.M.: Neural network analysis of experimental data for air/water spray cooling. J. Mater. Process. Technol. 1–3 (113) (2001) 439–445.
• [14] Kushnarev A.V., Supov A.V., Khrulev A.E., Shcherbakov S.P.: Determination of the heat-transfer factor characterizing sprayer cooling of continuously cast blanks. Met. Sci. Heat Treat. 9–10 (49) (2007) 497–500.
• [15] Falkus J.: Modelowanie procesu ciągłego odlewania stali. Monografia. Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom (2012).