Modelowanie pola temperatury prętów walcowanych na gorąco

• Autorzy: Malinowski Z. , Cebo-Rudnicka A. , Gołdasz A. , Hadała B. , Hojny M.

Warianty tytułu

EN

Temperature field modelling of bars under hot rolling conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W projektowaniu procesów walcowania na gorąco prętów i kształtowników istotne znaczenie ma prawidłowe określenie zmian temperatury materiału w całym cyklu produkcyjnym. Zmiany temperatury powinny być wyznaczane od wydania wsadu z pieca do końcowego studzenia materiału na chłodni. Takie obliczenia mogą być wykonane za pomocą pakietów metody elementów skończonych przeznaczonych do analizy przeróbki plastycznej. Czas obliczeń jest jednak długi ze względu na konieczność wykonywania symulacji kolejnych etapów plastycznego odkształcenia. Powstają również problemy z przenoszeniem wyników obliczeń do kolejnych etapów symulacji. W praktyce, nie wykonuje się symulacji zmian temperatury w całej linii walcowania, głównie ze względu na złożone warunki wymiany ciepła w przerwach między kolejnymi przepustami. Opracowano model matematyczny, numeryczny i oprogramowanie specjalistyczne przeznaczone do określania zmian temperatury walcowanego materiału, bez konieczności symulacji metodą elementów skończonych odkształcenia plastycznego. W rezultacie obliczenia temperatury walcowanego materiału od nagrzewania do chłodzenia na chłodni nie przekraczają jednej minuty. Daje to możliwość wielokrotnego powtarzania obliczeń w celu dobrania odpowiednich prędkości walcowania oraz sposobów chłodzenia.

EN

Proper prediction of material temperature changes during the entire production process plays an important role in designing of the rolling process of bars and sections.. Temperature changes should be followed starting from the charge heating following the rolling mills and ending on product cooling at cooling bed. This type of calculations can be performed using the finite element software designed for modeling of rolling processes. In such a case the computation time is high due to simulation of subsequent rolling passes. In addition to long computation time it is difficult to transfer data from one to the other simulation. It results in luck of complete simulations for the hole rolling line. Mathematical model and software designed for computation of the strip temperature has been developed. Strip temperature in the rolling line can be computed without simulation of the material plastic strain at rolling mills. In such case, computation of temperature of the rolled material (from heating to cooling) does not exceed one minute. This facilitates repetition of the computations to select proper rolling rate and manner of cooling.

Słowa kluczowe

PL

walcowanie prętów; temperatura pasma; metoda elementów skończonych

EN

rolling of bars; strand temperature; finite element method

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 1
• Strony: 73--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Malinowski Z.

autor

Cebo-Rudnicka A.

autor

Gołdasz A.

autor

Hadała B.

autor

Hojny M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej

Bibliografia

• 1. Malinowski Z., Gołdasz A., Hadała B., Banach M., Zygmunt T.: Modelowanie numeryczne pól temperatury kształtowników walcowanych na gorąco. Hutnik Wiadomości Hutnicze, 2008, nr 4,176-181
• 2. Głowacki M., Pietrzyk M., Okoń R., Kusiak J.: Zastosowanie metody elementów skończonych do wyznaczenia pola temperatur na przekroju poprzecznym kształtowników walcowanych na gorąco, Hutnik, 1990, nr 1, s. 6-10
• 3. Głowacki M.: Termomechaniczno-mikrostrukturalny model walcowania w wykrojach kształtowych, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 1998
• 4. Malinowski Z.; Numeryczne modele w przeróbce plastycznej i wymianie ciepła, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2005
• 5. Yunus A.C.: Heat and mass transef, McGrawHill, New York 2007
• 6. Hodgson P.D., Browne K.M., Collinson D.C., Pham T.T., Gibbs R.K.: Proc. 3rd Int. Seminar on Quenching and Carburising, Melbourne 1990, s. 139-141
• 7. Gołdasz A., Malinowski Z., Hadała B.: Study of heat balance in the rolling process of bars. Archives of Metallurgy and Materials, 2009, nr 3, s. 685-694