Vliv licí rychlosti na tuhnutí kruhových plynule odlévaných ocelových předlitků

Ing. Jana Sviželová^1,2; doc. Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D.^1,2; prof. Ing. Karel Michalek, CSc.^1,2; doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D.^1,2; doc. Ing. Ladislav Socha, Ph.D.^1,2

Stáhnout článek v PDF

Numerické modelování představuje užitečný nástroj k získání informací týkajících se chování oceli v různých fázích výroby. Metoda numerického modelování hraje nezastupitelnou roli zvláště v metalurgických podmínkách, ve kterých lze jen obtížně získat informace o způsobu tuhnutí kovu. Předkládaná práce představuje základní postup experimentálního studia využívajícího numerické modelování v komerčním simulačním software ProCAST, které je používáno k verifikaci technologie plynulého odlévání. Modelové studium tuhnutí bylo mimo jiné zaměřeno na predikci vzniku středové porozity v plynule litých ocelových předlitcích. Ke vzniku středové porozity dochází na konci metalurgické délky, v místě, kde se stýkají protilehlé fronty tuhnutí a svírají úhel ω. Tvorba středové porozity tedy úzce souvisí s průběhem tuhnutí plynule litých předlitků. Úhel ω se zvětšuje se zkracující se metalurgickou délkou, což se projevuje snížením výskytu porozity. Charakter tuhnutí předlitku lze ovlivnit změnou licí rychlosti. Obvykle je v provozu změna licí rychlosti doprovázena i změnou chlazení jak v primární, tak sekundární zóně. Aby však bylo možné posoudit vliv technologického parametru na změnu sledovaných kvalitativních ukazatelů předlitku, byla během numerického modelování pozměněna pouze licí rychlost při zachování intenzity chlazení. Pozornost byla proto věnována převážně vlivům změny licí rychlosti na metalurgickou délku, s kterou souvisí vznik porozity, ale také na teplotní pole a tloušťku utuhlé povrchové kůry pod krystalizátorem. V souladu s literárními poznatky i výsledky modelování bylo potvrzeno, že s klesající licí rychlostí se zvyšuje podíl utuhlé frakce v předlitku. Zvýšení podílu utuhlé frakce bylo způsobeno prodloužením doby, kterou předlitek strávil v chladicích zónách. Uvedená skutečnost se pozitivně projevila především na zvětšení tloušťky povrchové kůry a zkrácení metalurgické délky. Na základě výsledků metalurgické délky lze usuzovat, že při snížení licí rychlosti dojde ke snížení výskytu středové porozity.

1. VŠB – Technical university of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, Department of Metallurgy and Foundry, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic
2. VŠB – Technical university of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, Regional Materials Science and Technology Centre, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic