Analiza wpływu użycia wylewu zanurzeniowego na rozkład pola temperatur i prędkości wewnątrz wlewka ciągłego

• Autorzy: Janik M. , Rydz D.

Warianty tytułu

EN

Analysis of influence of immersion nozzle on the distribution of temperature field and speed inside a continuous billet

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Technologia ciągłego odlewania stali (COS) jest ostatnim etapem jej wytwarzania. W ostatnich latach stała się podstawową metodą wytwarzania wsadu do procesów przeróbki plastycznej. Nie mniej jednak częstym problemem przy wprowadzaniu nowych gatunków stali stanowi właściwy dobór parametrów ciągłego odlewania, który zapewnia uzyskanie półwyrobu bez wad wewnętrznych i powierzchniowych. W pracy przedstawiono wpływ odlewania strumieniem nieosłoniętym oraz z zastosowaniem wylewu zanurzeniowego na rozkład temperatur wewnątrz i na powierzchni wlewka ciągłego o przekroju 160x160 mm ze stali BSt500s, odlewanego z użyciem mieszadła elektromagnetycznego. Określono również wpływ sposobu odlewania na grubość naskórka i pole prędkości wewnątrz fazy ciekłej. Do obliczeń wykorzystano własny model numeryczny procesu COS utworzony przy zastosowaniu komercyjnego oprogramowania ANSYS.

EN

Continuous casting technology (CCS) is the last stage of steel production. In recent years, has become the primary method of producing ingots for plastic forming processes. Nevertheless, a common problem with new grades of steel is an appropriate choice of parameters of continuous casting, which ensures billets without surface and internal defects. The paper presented the influence of pouring a liquid steel stream with and without using an immersion nozzle on the distribution of temperatures inside and on the surface of the continuous billet BSt500S. The presented work concerning square billet 160x160 mm with an electromagnetic stirring. In article also was determined the effect of casting method for shell thickness and velocity field inside the liquid phase. For the calculation of the numerical model of CCS, the commercial software ANSYS was used.

Słowa kluczowe

PL

odlewanie ciągłe; wylew zanurzeniowy; modelowanie numeryczne; metoda elementów skończonych; wlewek ciągły

EN

continuous casting; immersion nozzle; numerical modelling; finite element method; continuous billet

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 67, nr 4
• Strony: 39--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Janik M.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa

autor

Rydz D.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Przeróbki Plastycznej i Inżynierii Bezpieczeństwa

Bibliografia

• 1. Brimacombe J.K., Samarasekera I.V., Lait J.E.: Continuous casting, Heat flow, Solidification and Crack formation. Iron and Steel Society, 1984
• 2. Derda W.: Ciągłe odlewanie stali – zaawansowana technologia XXI wieku. Proceedings of the 10th International Conference „Iron and Steelmaking”, Szczyrk, (Polska), t. II, s. 1-6, 2000
• 3. Irving W.R.: Continuous casting of steel. The Institute of Materials: London 1993
• 4. Anagnostopoulos J., Bergeles G.: Three-dimensional modeling of the flow and the interface surface in a continuous casting mold model. Metallurgical And Materials Transactions B. Vol. 30B, December 1999
• 5. Janik M.: Wpływ parametrów technologicznych i mieszania elektromagnetycznego na proces krzepnięcia stalowego wlewka ciągłego. Praca doktorska, Częstochowa 2005
• 6. Santos C.A., Spim J.A., Garcia A.: Mathematical modeling and optimization strategies (genetic algorithm and knowledge base) applied to the continuous casting of steel. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 16, 511-527, Elsevier, 2003
• 7. Thomas B.G., Samasakera I.V., Brimacombe J.K.: Mathematical model of the thermal processing of steel ingots: part I. heat flow model. Metalurgical Transactions B, vol 18B, 1987
• 8. Mizukami H., Yamanaka A., Watanabe T.: Prediction of density of carbon steels. ISIJ International, vol. 42, no. 4, pp. 375-384, 2002
• 9. 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. Journal of Material Processing Technology, 113, 2001
• 10. Konishi J., Militzer M., Brimacombe J.K., Samasakera I.V.: Modeling the formation of lingitudinal facial cracks during continuous casting of hypoperitectic steel. Metallurgical And Materials Transactions B. Vol. 33B, June 2002
• 11. Mochnacki B., Suchy J.: Modelowanie i symulacja krzepnięcia odlewów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1993
• 12. Sharma D.G.R., Krishnan M., Ravindran C.: Determination of the rate of latent heat liberation in binary alloys. Materials Characterization 44, 309-320, Elsevier, 2000
• 13. Lan X.K., Khodadadi J.M.: Liquid steel flow, heat transfer and solidification in mold of continuous casters during grade transition. International Journal of Heat and Mass Transfer 44, Elsevier Science, 2001
• 14. Tieu A.K., Kim I.S.: Simulation of the continuous casting process by a mathematical model. International Journal of Mechanical Science, vol. 39, 1997
• 15. Santos C.A., Spim J.A., Garcia A.: Modeling of solidification in twin-roll strip casting. Journal of Material processing Technology, 102, 33 - 39, Elsevier 2000
• 16. Lan X.K., Khodadadi J.M.: Fluid flow, heat transfer and solidification in the mould of continuous casters during ladle change. International Journal of Heat and Mass Transfer 44, Elsevier Science, 2001
• 17. Li B., Okane T., Umeda T.: Modeling of biased flow phenomena associated with the effects of static magnetic-field application and argon gas injection in slab continuous casting of steel. Metallurgical And Materials Transactions B. Vol. 32B, December 2001