Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of ladle shroud and change in its position on liquid steel flow hydrodynamic structure in six-strand tundish

Bartosiewicz M., Cwudziński A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 1

7--16

EN

This paper presents the numerical simulation results of the liquid steel flow in a six-strand tundish used for casting billets. The influence of using a ladle shroud, changing its immersion depth in liquid steel on the transition zone, and shaping the liquid steel volume flow were tested. Three positions of the ladle shroud immersion depth in liquid steel were checked. The computer calculation results have shown that the use and position change of the ladle shroud locally influences the shape of the liquid steel hydrodynamic structure in the tundish. The numerical simulations were carried out using the Ansys-Fluent computer program.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych przepływu ciekłej stali w sześciowylewowej kadzi pośredniej przeznaczonej do odlewania wlewków kwadratowych. Testowano wpływ zastosowania wylewu osłonowego i zmiany jego głębokości zanurzenia w ciekłej stali na zakres strefy przejściowej i kształtowanie udziałów przepływu ciekłej stali. Sprawdzono trzy głębokości zanurzenia wylewu osłonowego w ciekłej stali. Rezultaty obliczeń komputerowych wykazały, iż zastosowanie i zmiana położenia wylewu osłonowego wpływa lokalnie na kształt struktury hydrodynamicznej przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej. Symulacje numeryczne zrealizowano z wykorzystaniem programu komputerowego Ansys-Fluent.

2

Influence of continuous steel casting conditions on behavior and stability of liquid mold slag during slab casting - physical modeling

Bielnicki M., Jowsa J.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 1

17--29

EN

This article presents the results of the physical modeling of the continuous casting of steel slabs in a mold. The experiments focused on the assessment of the shape and stability of the liquid mold slag layer, which was reproduced in studies using silicone oil. The experimental tests were carried out for two different geometries of the submerged entry nozzle, two extreme submergence depths of the submerged entry nozzle (0.215 and 0.295 m), and two extreme casting speeds (1.0 and 1.6 m/min) used in industry. For each variant of the experiment, photographic documentation of the oil layer’s behavior was presented and discussed. The research was supplemented with a visualization of the flow structure using a marker for the selected variant of the experiment.

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania fizycznego ciągłego odlewania stalowych wlewków płaskich w krystalizatorze. Eksperymenty koncentrowały się na ocenie kształtu i stabilności warstwy ciekłego żużla krystalizatorowego, odwzorowanego w badaniach za pomocą oleju silikonowego. Badania modelowe przeprowadzono dla dwóch różnych geometrii wylewu zanurzeniowego, dwóch skrajnych głębokości zanurzenia wylewu (0,215 m i 0,295 m) oraz dwóch skrajnych prędkości odlewania (1,0 m/min i 1,6 m/min) stosowanych w przemyśle. Dla każdego wariantu eksperymentu zaprezentowano i omówiono dokumentację fotograficzną zachowania się warstwy oleju. Badania uzupełniono znacznikową wizualizacją struktury przepływu dla wybranego wariantu eksperymentu.

3

Wpływ zastosowania otworów bocznych w wylewie osłonowym i warunków cieplnych na przepływ ciekłej stali w sześciowylewowej kadzi pośredniej

Bartosiewicz M., Cwudziński A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 10

334--340

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych ruchu ciekłej stali w sześciowylewowej kadzi pośredniej stosowanej w procesie ciągłego odlewania wlewków kwadratowych. Wykonano analizę porównawczą dotyczącą przepływu ciekłej stali w warunkach izotermicznych i nieizotermicznych. Sprawdzono wpływ zastosowania otworów bocznych na strukturę hydrodynamiczną przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ modyfikacji wylewu osłonowego na zachowanie się głównego strumienia zasilającego kadź pośrednią. Zaprezentowano pola przepływu i kinetycznej energii turbulencji ciekłej stali w strefie oddziaływania strumienia zasilającego kadź pośrednią. Analizowano pola ruchu ciekłej stali w strefie poszczególnych wylewów dozatorowych. Otrzymane wyniki badań pozwoliły na oszacowanie udziałów przepływu aktywnego i stagnacyjnego w objętości roboczej rozważanego obiektu. Sprawdzono, czy na strukturę hydrodynamiczną przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej wpływa konwekcja naturalna, stosując konwencjonalny i zmodyfikowany wylew osłonowy. Wykonano symulację zachowania się wtrąceń niemetalicznych w objętości roboczej kadzi pośredniej. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że modyfikacja wylewu osłonowego wpływa lokalnie na kształt struktury hydrodynamicznej ruchu ciekłej stali w objętości roboczej kadzi pośredniej i intensyfikuje proces rafinacji ciekłej stali z wtrąceń niemetalicznych.

EN

The paper presents the numerical simulation results of liquid steel move in the six-strand tundish for continuous billet casting process. The comparative analysis of the liquid steel flow under isothermal and non-isothermal conditions were performed. The influence of side holes on the liquid steel flow hydrodynamic structure in the tundish was checked. A special attention has been paid to the influence of ladle shroud modification on the behavior of the main supplying stream of tundish. The fields of flow and turbulent kinetic energy of liquid steel in the zone of main supplying stream influencing were presented. Fields of liquid steel move in the individual zones of the single piece well nozzles were analyzed. Received research results allowed to estimate the active and stagnant flow in the considered object working volume. The influence of natural convection on the liquid steel flow hydrodynamic structure in the tundish using a conventional and modified ladle shroud was checked. Based on the obtained research results, it was found that the ladle shroud modification influences locally the shape of the liquid steel move hydrodynamic structure in the tundish working volume and intensifies the refining process of liquid steel from non-metallic inclusions.

4

Wpływ wylewu osłonowego kadzi stalowniczej i zmiany jego położenia na proces flotacji wtrąceń niemetalicznych z ciekłej stali w sześcio-wylewowej kadzi pośredniej

Bartosiewicz M., Cwudziński A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 5

161--166

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych przepływu ciekłej stali w sześcio-wylewowej kadzi pośredniej przeznaczonej do ciągłego odlewania wlewków kwadratowych. Zbadano wpływ zastosowania i zmiany głębokości zanurzenia w ciekłej stali wylewu osłonowego kadzi stalowniczej. Autorzy zaproponowali trzy warianty głębokości zanurzenia wylewu osłonowego. Bazowym wariantem badawczym była kadź pośrednia zasilana z kadzi stalowniczej niewyposażonej w wylew osłonowy. W ramach badań wykonano analizę struktury hydrodynamicznej przepływu ciekłej stali w strefie oddziaływania strumienia zasilającego. Ponadto, sprawdzono zdolność rafinacyjną wtrąceń niemetalicznych badanej kadzi pośredniej i wykonano analizę dystrybucji wtrąceń niemetalicznych pomiędzy poszczególnymi krystalizatorami. Wyniki obliczeń wykazały, iż zastosowanie i zmiana położenia wylewu osłonowego kadzi stalowniczej w procesie ciągłego odlewania stali wpływa na kierunki przepływu ciekłej stali w strefie oddziaływania strumienia zasilającego i na proces flotacji wtrąceń niemetalicznych do fazy żużla.

EN

The paper presents outcomes of the liquid steel flow numerical simulation in the six-strand tundish for continuous billet casting. Influence of use and change the ladle shroud immersion depth in liquid steel was examined. The authors proposed three cases of the ladle shroud immersion depths. The base research variant was tundish which was feeded by steel ladle without ladle shroud. The analysis of the liquid steel flow hydrodynamic structure was performed in the zone of main supplying stream influencing for all of the considered variants. Furthermore, ability of non-metallic inclusions refining in the considered tundish was checked and the analysis of the non-metallic inclusions distribution between the individual molds was performed. The calculation results showed that the use and location change of the ladle shroud in the continuous steel casting process affected the direction of liquid steel flow in the zone of the influence of main supplying stream and on the process of non-metallic inclusions floatation into slag.

5

Ocena wpływu warunków odlewania stalowego wlewka ciągłego na zachowanie się wtrąceń niemetalicznych – modelowanie numeryczne

Bielnicki M., Jowsa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 11

377--381

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych zachowania się wtrąceń niemetalicznych w krystalizatorze. Analizowano wpływ: geometrii wylewu zanurzeniowego, prędkości odlewania, gęstości wtrąceń niemetalicznych oraz średnicy wtrąceń niemetalicznych na udział procentowy wtrąceń zasymilowanych przez żużel krystalizatorowy. Obliczenia wykonano w programie AnsysFluent®. Zaprezentowano przykładowe trajektorie ruchu wtrąceń niemetalicznych.Na podstawie wyników symulacji stwierdzono, że geometria wylewu zanurzeniowego wywiera najistotniejszy wpływ na liczbę wtrąceń niemetalicznych zasymilowanych przez żużel.

EN

In this paper the results of numerical simulations of behavior of non-metallic inclusion in mold are presented. The impact of: submerged entry nozzle geometry, casting speed, density of non-metallic inclusions and diameter of non-metallic inclusions on the percentage of inclusions assimilated by mold slag was analyzed. The calculations was carried out in Ansys Fluent® program. The examples of non-metallic inclusions trajectories are presented. Based on simulation results it was concluded, that submerged entry nozzle geometry exerts a most important influence on the number of non-metallic inclusions assimilated by the slag.

6

Wpływ głębokości zanurzenia rury osłonowej kadzi stalowniczej na strukturę przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej

Bartosiewicz M., Cwudziński A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 2

44--47

PL

W pracy zaprezentowano wyniki symulacji numerycznej przepływu ciekłej stali przez kadź pośrednią. Celem badań było sprawdzenie wpływu zmiany głębokości zanurzenia rury osłonowej kadzi stalowniczej na obraz przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej. W ramach symulacji komputerowych uzyskano graficzny rozkład pól ruchu, intensywności turbulencji oraz temperatury ciekłej stali. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, iż zmiana głębokości zanurzenia rury osłonowej kadzi stalowniczej wpływa na kształt struktury przepływu ciekłej stali w objętości roboczej badanego obiektu. Symulacje numeryczne wykonano w programie Ansys-Fluent.

EN

The paper presents results of numerical simulation of the flow of liquid steel through the tundish. The aim of the study was examined the influence of changing the ladle shroud immersion depth on image flow of liquid steel in tundish. Within computer simulations obtained graphical distribution of fields movement, turbulence intensity and temperature of liquid steel. Based on obtained results it was found that a change the ladle shroud immersion depth influences on shape of the structure flow of liquid steel in working volume of examined objects. Numerical simulations were made in Ansys-Fluent.

7

Zastosowanie pomiaru temperatury powierzchni pasma w komorze wtórnego chłodzenia maszyny COS do weryfikacji obliczeń modelowych procesu krzepnięcia

Drożdż P., Miłkowska-Piszczek K., Falkus J., Dziarmagowski M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 4

166--170

PL

W pracy przedstawiono metodę wykonania pomiaru temperatury powierzchni pasma w procesie ciągłego odlewania wlewków przeznaczonych na wyroby długie. Przedstawiona metoda opracowana przez pracowników Katedry Metalurgii Stopów Żelaza na Wydziale Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej została zatwierdzona w Urzędzie Patentowym Rzeczpospolitej Polskiej i decyzją z dnia 15 września 2016 r. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie otrzymała prawo wyłączne nr PAT.225107. W oparciu o zaproponowane rozwiązanie wykonano z powodzeniem szereg eksperymentalnych pomiarów w rzeczywistych warunkach przemysłowych. Układ charakteryzuje się wymaganą dokładnością i zapewnia bezawaryjną pracę przyrządów pomiarowych w trudnych warunkach pomiaru. Otrzymane wyniki umożliwiły weryfikację obliczeń teoretycznych wykonanych w oparciu o numeryczny model procesu COS zaimplementowany w komercyjnym pakiecie oprogramowania VisualCAST 2016.

EN

The paper presents a method how to measure the surface temperature of slab in the continuous steel casting process. The presented method developed by the staff of the Department of Ferrous Metallurgy at the Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science has been approved in the Polish Patent Office and the decision of September 15th, 2016 AGH University of Science and Technology in Krakow received the patent right number PAT.225107. Based on the proposed solution it has successfully performed a series of experimental measurements in the real industrial conditions. The system is characterized by the required accuracy and ensures trouble-free operation of measuring instruments in difficult measurement conditions. The results made it possible to verify the theoretical calculations based on a numerical model of the continuous casting process implemented in the commercial software package VisualCAST 2016.

8

Wyznaczenie wartości współczynnika wymiany ciepła w strefie pierwotnego chłodzenia procesu COS z wykorzystaniem metody Inverse

Miłkowska-Piszczek K., Drożdż P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 11

489--492

PL

Wyznaczenie empirycznych wartości warunków brzegowych oraz parametrów materiałowych jest kluczowe do uzyskania poprawnych wyników modelowania numerycznego. Obliczenie wartości współczynnika wymiany ciepła w strefie pierwotnego chłodzenia maszyny COS jest zadaniem złożonym, ze względu na model wymiany ciepła pomiędzy pasmem a krystalizatorem. W pracy zaprezentowano sposób wyznaczenia średniej wartości współczynnika wymiany ciepła pomiędzy krzepnącym pasmem a ścianą krystalizatora za pomocą metody Inverse. Jako parametry wejściowe wykorzystano wartości temperatury, pochodzące z termopar zainstalowanych w ścianach krystalizatora maszyny COS służącej do odlewania wlewków płaskich. Do obliczeń numerycznych wykorzystano komercyjny pakiet oprogramowania VisualCAST z solverem obliczeniowym ProCAST 2016.

EN

Determination of the empirical values of the boundary conditions and material parameters is a crucial in order to obtain correct numerical modeling results. Calculation of the heat transfer coefficient value in the primary cooling zone continuous casting machine is a complex task, concerning heat transfer model between the mould and the strand surface. This paper presents method of calculation the average value of the heat transfer coefficient between the outer layer of the solidified strand shell and the mould wall surface. The values of the temperature measured by thermocouples – installed in the walls of slab casting machine mould - were used as an input parameters. The VisualCAST software package with a ProCAST2016 solver was used for the numerical calculations.

9

Ocena wpływu czynników technologicznych na zaciąganie ciekłego żużla w krystalizatorze na podstawie badań modelowych

Bielnicki M., Jowsa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 5

190--196

PL

W pracy dokonano oceny wpływu czynników technologicznych na zaciąganie ciekłego żużla w krystalizatorze do ciągłego odlewania wlewków płaskich. Badania miały formę badań modelowych, prowadzonych na modelu wodnym krystalizatora z wylewem zanurzeniowym, wykonanym w skali liniowej Sl = 0,4. Badano wpływ następujących czynników na krytyczną prędkość odlewania: właściwości fizykochemicznych ciekłego żużla, grubości warstwy ciekłego żużla, głębokości zanurzenia wylewu oraz rodzaju zastosowanego wylewu zanurzeniowego. Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono optymalne warunki odlewania dla dwóch wylewów zanurzeniowych różniących się między sobą geometrią otworów wylewowych.

EN

In this paper, the assesment of the impact of technological factors on the liquid slag entrainment in mould during continuous slab casting, has been made. The reasearch took the form of laboratory tests, conducted on a water model of mould and submerged entry nozzle, made on a linear scale of Sl = 0,4. The following factors affecting the critical value of casting speed were tested: physicochemical properties of liquid slag, thickness of liquid slag layer, submergence depth of submerged entry nozzle and characteristic dimensions of submerged entry nozzle ports. Based on the carried out studies the optimal casting conditions, for two submerged entry nozzles, differing in geometry, has been established.

10

Ocena asymetrii struktury przepływu ciekłej stali w krystalizatorze do ciągłego odlewania wlewków płaskich – badania modelowe

Bielnicki M., Jowsa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 11

493--498

PL

W pracy dokonano analizy struktury przepływu stali w krystalizatorze do ciągłego odlewania wlewków płaskich. Badania miały formę eksperymentów laboratoryjnych prowadzonych na wykonanym w skali liniowej Sl = 0,4 modelu wodnym krystalizatora i wylewu zanurzeniowego. Doświadczenia miały na celu określenie stopnia asymetrii przepływu, w zależności od czynników technologicznych: prędkości odlewania oraz głębokości zanurzenia wylewu, a także od położenia wylewu. Na podstawie analizy otrzymanych wyników metodą Taguchi'ego określono czynniki, mające istotny statystycznie wpływ na występowania asymetrii przepływu w krystalizatorze.

EN

In this paper, the analysis of flow structure of steel in continuous slabs casting mould has been carried out. The research took the form laboratory experiments conducted on the Sl = 0.4 linear scale water model of mould and submerged entry nozzle. The experiments aimed at to determine the degree of flow asymmetry, depending on technological factors: casting speed and submergence depth of submerged entry nozzle and also depending on submerged entry nozzle position. Based on the obtained results, factors, that have statistically significant impact on the presence of flow asymmetry in mould, have been determined using Taguchi method.

11

Modelowanie struktury wlewka ciągłego przeznaczonego na wyroby płaskie metodą automatów komórkowych

Drożdż P., Miłkowska-Piszczek K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 11

507--510

PL

Wlewek otrzymywany w procesie ciągłego odlewania stali charakteryzuje się zróżnicowaną strukturą krystaliczną składającą się ze strefy kryształów zamrożonych, słupkowych i równoosiowych. Zmienne warunki chłodzenia wlewka podczas procesu COS, a także parametry zarodkowania wpływają na wielkość każdej strefy. Dostępne programy komputerowe pozwalają na przeprowadzenie symulacji, których wyniki pozwalają zrozumieć procesy zachodzące w czasie odlewania i krzepnięcia wlewka ciągłego. Współczesne rozwiązania numeryczne przy wykorzystaniu metody CAFE umożliwiają modelowanie procesów rzeczywistych poprzez symulację zarodkowania i wzrostu ziaren fazy stałej z ciekłej stali w zależności od jej przechłodzenia poniżej temperatury likwidus. W pracy przedstawiono strukturę ziaren pierwotnych w przekroju poprzecznym wlewka przeznaczonego na wyroby płaskie w zależności od parametrów zarodkowania objętościowego. Do obliczeń numerycznych przyjęto przemysłowe warunki odlewania i chłodzenia wlewków płaskich.

EN

The slab casted in the continuous steel caster is characterized by a varied crystalline structure consisting of chilled, columnar and equiaxed zones. Variable cooling conditions of the slab during continuous casting of steel, as well as the nucleation parameters, affect the size of each zone. The results of computer calculation allow to understand the processes occurring during the casting and solidification of the slab. Contemporary numerical solutions using the CAFE method enable modelling of real processes by simulating the nucleation and growth of solid phase grains from liquid steel depending on its supercooling below liquidus temperature. The paper presents the structure of primary grains in the cross section of the ingot intended for flat products, depending on the volume nucleation parameters. For numerical calculations, the industrial conditions of casting and cooling of slab were assumed.

12

Określenie prędkości powierzchniowej stali w krystalizatorze do ciągłego odlewania wlewków płaskich

Bielnicki M., Jowsa J., Przegrałek P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 5

203--208

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań dotyczących określenia prędkości powierzchniowej ciekłej stali w krystalizatorze do ciągłego odlewania wlewków płaskich. Przeprowadzone badania miały formę badań przemysłowych oraz symulacji numerycznych, wykonanych z wykorzystaniem komercyjnego oprogramowania Ansys-Fluent®. Na podstawie uzyskanych wyników zaprezentowano wektorowe pole prędkości ciekłej stali w krystalizatorze oraz wykresy przedstawiające porównanie rozkładów wartości prędkości powierzchniowej (podmeniskowej) ciekłej stali na szerokości krystalizatora, uzyskanych w wyniku badań przemysłowych i symulacji numerycznych.

EN

The paper presents the results of studies concerning the evaluation of liquid steel surface velocity in continuous steel slabs casting mould. The carried out investigations took the form of plant research and numerical simulations, performed using commercial software Ansys-Fluent®. Basing on the obtained results,vector velocity field and diagrams showing the comparison of liquid steel surface (sub-meniscus) velocity distribution across the mould width, obtained as a result of plant measurements and numerical simulations.

13

Model numeryczny procesu ciągłego odlewania stali gatunku St52.3

Janik M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 5

213--218

PL

W pracy przedstawiono model numeryczny procesu ciągłego odlewania stali na urządzeniu typu łukowego, z krystalizatorem wyposażonym w mieszadło elektromagnetyczne. Przy użyciu zaproponowanego modelu przeprowadzono symulację ciągłego odlewania dla wlewka o przekroju kwadratowym i stali gatunku St52.3. Na podstawie otrzymanych wyników wyznaczono grubość naskórka, długość metalurgiczną, temperaturę na powierzchni wlewka oraz w osi wlewka. Otrzymane w symulacji wartości grubości naskórka, porównano z rzeczywistym naskórkiem otrzymanym w warunkach przemysłowych.

EN

The paper presents a numerical model of the process of continuous casting of steel with electromagnetic stirrer. Proposed model was used for the simulation of continuous casting for ingot with square cross section and steel grade St52.3. On the basis of the results, the shell thickness, the metallurgical length, the surface temperature of the ingot and the temperature in the axis of the ingot were determined. The shell thickness obtained in the simulation was compared with the real shell thickness obtained in industrial conditions.

14

Badania przemysłowe oraz modelowanie matematyczne kształtowania się menisku stali i ciekłego żużla w krystalizatorze do ciągłego odlewania wlewków płaskich

Bielnicki M., Jowsa J., Przegrałek P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 11

477--482

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań przemysłowych, mających na celu analizę zachowania się warstwy ciekłego żużla pokrywającego powierzchnię swobodną ciekłej stali w krystalizatorze oraz kształtu menisku stali, w procesie ciągłego odlewania wlewków płaskich. Zastosowanie techniki pomiarowej „nail board measurements” pozwoliło na oszacowanie grubości warstwy ciekłego żużla w charakterystycznych obszarach krystalizatora. Dodatkowo przeprowadzono symulację numeryczną z wykorzystaniem komercyjnego kodu Ansys Fluent 15®, celem wizualizacji zachowania się warstwy ciekłego żużla i kształtu menisku stali w krystalizatorze w funkcji czasu.

EN

The paper presents the results of industrial investigations, performed in order to analyze the behaviour of liquid slag layer, that covers liquid steel free surface in mould and the shape of steel meniscus, during continuous casting process of slabs. The use of measurement technology “nail board measurements” allowed for estimation of liquid slag layer thickness, in the chcracteristic spaces of mould. Additionally, a numerical simulation using a commercial code Ansys-Fluent® 15, in order to visualize the behavior of the liquid slag layer and the shape of the meniscus of steel in the mould as a function of time, was conducted.

15

Badania przemysłowe oraz modelowanie matematyczne kształtowania się menisku stali i ciekłego żużla w krystalizatorze do ciągłego odlewania wlewków płaskich

Bielnicki M., Jowsa J., Przegrałek P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 12

536--541

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań przemysłowych, mających na celu analizę zachowania się warstwy ciekłego żużla pokrywającego powierzchnię swobodną ciekłej stali w krystalizatorze oraz kształtu menisku stali, w procesie ciągłego odlewania wlewków płaskich. Zastosowanie techniki pomiarowej „nail board measurements” pozwoliło na oszacowanie grubości warstwy ciekłego żużla w charakterystycznych obszarach krystalizatora. Dodatkowo przeprowadzono symulację numeryczną z wykorzystaniem komercyjnego kodu Ansys Fluent 15®, celem wizualizacji zachowania się warstwy ciekłego żużla i kształtu menisku stali w krystalizatorze w funkcji czasu.

EN

The paper presents the results of industrial investigations, performed in order to analyze the behaviour of liquid slag layer, that covers liquid steel free surface in mould and the shape of steel meniscus, during continuous casting process of slabs. The use of measurement technology “nail board measurements” allowed for estimation of liquid slag layer thickness, in the chcracteristic spaces of mould. Additionally, a numerical simulation using a commercial code Ansys-Fluent® 15, in order to visualize the behavior of the liquid slag layer and the shape of the meniscus of steel in the mould as a function of time, was conducted.

16

Application of Time-Series Analysis for Predicting Defects in Continuous Steel Casting Process

Rodziewicz A., Perzyk M.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 4

125--130

EN

The purpose of this paper was testing suitability of the time-series analysis for quality control of the continuous steel casting process in production conditions. The analysis was carried out on industrial data collected in one of Polish steel plants. The production data concerned defective fractions of billets obtained in the process. The procedure of the industrial data preparation is presented. The computations for the time-series analysis were carried out in two ways, both using the authors’ own software. The first one, applied to the real numbers type of the data has a wide range of capabilities, including not only prediction of the future values but also detection of important periodicity in data. In the second approach the data were assumed in a binary (categorical) form, i.e. the every heat(melt) was labeled as ‘Good’ or ‘Defective’. The naïve Bayesian classifier was used for predicting the successive values. The most interesting results of the analysis include good prediction accuracies obtained by both methodologies, the crucial influence of the last preceding point on the predicted result for the real data time-series analysis as well as obtaining an information about the type of misclassification for binary data. The possibility of prediction of the future values can be used by engineering or operational staff with an expert knowledge to decrease fraction of defective products by taking appropriate action when the forthcoming period is identified as critical.

17

Wpływ zanurzenia wylewu na strukturę przepływu ciekłej stali w krystalizatorze COS

Bielnicki M., Jowsa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 5

329--333

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących kształtowania się struktury hydrodynamicznej ciekłej stali w krystalizatorze do ciągłego odlewania wlewków płaskich. Testowano trzy warianty głębokości zanurzenia wylewu. Na podstawie wykonanych symulacji numerycznych dokonano analizy struktury przepływu w zależności od położenia wylewu zanurzeniowego. Porównano rozkład wartości prędkości wzdłuż węższej ściany krystalizatora oraz wartości intensywności turbulencji poniżej poziomu menisku ciekłej stali.

EN

The paper presents the results of research on the liquid steel hydrodynamic structure formation in the continuous slab casting mold. Three variants of the nozzle submergence depth were tested. Based on the carried out numerical simulations, the structure of the liquid steel flow, depending on the position of the submerged entry nozzle, have been analyzed. The distribution of the velocity magnitudes along the narrow mold face and the turbulence intensity below level of liquid steel meniscus have been compared.

18

The Use of Barium and Calcium Alloys in the Ladle Furnace Treatment of Selected Grades of Continuously Cast Steels

Derda W., Lawenda P., Pardela P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

281--288

EN

The subject of the paper are the results of laboratory and industrial investigations into the use of Si - Ca - Ba alloys for modifying non-metallic inclusions. Based on laboratory tests, the morphology and chemical composition of non-metallic inclusions in carbon steel were examined before and after refining with the use of the above-mentioned alloy as a refining addition. In particular tests, variable additions of the alloy were used at a constant refining time and temperature. Comparison of the process of casting of a sequence of seven heats of the same steel grade using the stopper system in the tundish was made under industrial conditions. In these heats, additions of Si - Ca (three heats) and Si - Ca - Ba (four heats) were introduced as a non-metallic inclusion modifier in the form of core wires during the process in the ladle furnace. For the investigated heats, the contents of total oxygen and calcium were assayed in the finished steel. A significant effect of the simultaneous addition of barium and calcium on steel castability, and thus on the process of continuous casting of the investigated heats, was found.

PL

Przedmiotem opracowania są wyniki badań laboratoryjnych oraz przemysłowych, dotyczących zastosowania stopów Si - Ca - Ba do modyfikacji wtrąceń niemetalicznych. Na podstawie badań laboratoryjnych zbadano morfologię i skład chemiczny wtrąceń niemetalicznych w stali węglowej przed i po rafinacji przy zastosowaniu ww. stopu w charakterze dodatku rafinacyjnego. W poszczególnych próbach zastosowano zmienne dodatki stopu przy stałym czasie i temperaturze rafinacji. W warunkach przemysłowych dokonano porównania przebiegu odlewania sekwencji siedmiu wytopów tego samego gatunku stali z zastosowaniem układu zatyczkowego w kadzi pośredniej. W wytopach tych podczas procesu w piecu kadziowym wprowadzono w charakterze modyfikatora wtrąceń niemetalicznych dodatki Si - Ca (trzy wytopy) oraz Si - Ca - Ba (cztery wytopy) w postaci drutów rdzeniowych. Dla badanych wytopów w gotowej stali oznaczono zawartości tlenu całkowitego oraz wapnia. Stwierdzono istotny wpływ jednoczesnego dodatku baru i wapnia na lejność stali, a tym samym na przebieg ciągłego odlewania badanych wytopów.

19

Improving Efficiency of CCS Numerical Simulations Through Use of Parallel Processing

Konopka K., Miłkowska-Piszczek K., Trębacz L., Falkus J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

235--238

EN

The study presents the findings of research concerning the possibilities for application of parallel processing in order to reduce the computing time of numerical simulations of the steel continuous casting process. The computing efficiency for a CCS model covering the mould and a strand fragment was analysed. The calculations were performed with the ProCAST software package using the finite element method. Two computing environments were used: the PL-Grid infrastructure and cloud computing platform.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących możliwości zastosowania przetwarzania równoległego w celu skrócenia czasu trwania obliczeń numerycznych symulacji procesu ciągłego odlewania stali. Przeanalizowano wydajność obliczeń dla modelu COS obejmującego krystalizator i fragment pasma. Obliczenia przeprowadzono przy pomocy pakietu oprogramowania ProCAST w oparciu o metodę elementów skończonych. Wykorzystano dwa środowiska obliczeniowe: infrastrukturę PL-Grid i chmurę obliczeniową.

20

Effect of Temperature Fields Heterogeneity in the Tundish on Primary Structure of Continuously Cast Ingots

Pieprzyca J., Kudliński Z., Merder T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

227--233

EN

The formation of the cast strands’ primary structure is a very complex process in terms of the thermodynamics and physicochemical. It occurs during solidification and crystallization of the liquid steel in the crystallizer and in the secondary cooling zone of the CC device. On the basis of the experience gained in the industry and knowledge arising from theory of metals and alloys solidification it can be concluded, that substantial influence on the shape of cast strands primary structure have the temperature of overheating of the liquid steel above liquidus temperature and solidification velocity. A proper control of those casting parameters allows to obtain the cast strands with desired primary structure. In the one and two-way symmetric devices regulation like this is not problematic, in the multi-way devices - specially in the asymmetric - causes a series of problems. In those devices can occur a major temperature difference in each outlet zone of the tundish working space caused by i.e. the distance length diversity of liquid steel stream from the inlet to each outlet and by disadvantageous layout of liquid steel flow zones (turbulent flow zone, plug flow and dead zones) in working area of tundish. Particularly high values of those diversity can be expected in the asymmetric tundishes. The article presents results of laboratory research - model and industrial regarding impact of the liquid steel overheating temperature, but also heterogeneity of the temperature fields in the tundish on primary structure of the cast strands.

PL

Tworzenie się struktury pierwotnej wlewków ciągłych jest bardzo złożonym, pod względem termodynamicznym i fizykochemicznym procesem. Zachodzi on w trakcie krzepnięcia i krystalizacji ciekłej stali w krystalizatorze i strefie wtórnego chłodzenia urządzenia COS. Na podstawie doświadczeń uzyskanych z praktyki przemysłowej oraz wiedzy wynikającej z teorii krzepnięcia metali i ich stopów można stwierdzić, że istotny wpływ na postać struktury pierwotnej wlewków ciągłych ma temperatura przegrzania ciekłej stali ponad temperaturę likwidus oraz prędkość krzepnięcia. Właściwa regulacja tych parametrów odlewania umożliwia uzyskiwanie wlewków o wymaganej strukturze pierwotnej. O ile w urządzeniach jednożyłowych i dwużyłowych symetrycznych taka regulacja nie stwarza większych problemów, to w urządzeniach wielożyłowych, a szczególnie niesymetrycznych nastręcza szereg problemów. W tego typu urządzeniach mogą wystąpić znaczne różnica temperatury w poszczególnych strefach wylewowych przestrzeni roboczej kadzi pośredniej, spowodowane np. zróżnicowaniem długości drogi dotarcia strumienia ciekłej stali z punktu wlewowego do poszczególnych wylewów i niekorzystnym układem stref przepływu ciekłej stali (strefy przepływu turbulentnego, tłokowego i stref martwych) w przestrzeni roboczej kadzi pośredniej. Szczególnie dużych wartości tych różnic można się spodziewać w kadziach niesymetrycznych. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych - modelowych i przemysłowych dotyczących wpływu temperatury przegrzania ciekłej stali oraz niejednorodności pól temperaturowych w kadzi pośredniej na strukturę pierwotną wlewków stalowych.