Parametrická studie plynule litého ocelového sochoru 150×150 mm

prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D.¹; prof. Ing. František Kavička, CSc.¹; doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D.¹; Ing. Tomáš Mauder, Ph.D.¹; Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.¹

Stáhnout článek v PDF

Aplikace numerického modelu teplotního pole kontinuálně litého sochoru vyžaduje systematický experimentální výzkum a měření provozních parametrů na reálném ZPO i v laboratoři. Výsledky měření, především teplot, slouží nejen k ověření přesnosti modelu, ale především k zajištění provázanosti těchto kroků: reálný proces → získaní vstupních dat → provedení numerické analýzy → optimalizace technologických parametrů → korekce reálného procesu. Stěžejní je měření teplot ve stěně trubkového krystalizátoru pomocí termočlánků a na povrchu sochoru v zóně sekundárního a terciárního chlazení pomocí pyrometrů. Při ověřování a upřesňování modelu bylo vhodné provést experimentální měření povrchových teplot sochoru těsně pod krystalizátorem. Trvalé měření teplot pomocí tří pyrometrů se ukázalo jako nutné ve dvou zónách sekundárního chlazení a na výběhu za tažně-rovnací stolicí. Off-line model teplotního pole umožňuje provedení i rozsáhlých parametrických studií vlivu chemického složení oceli, licí rychlosti, rychlosti přehřátí a sekundárního chlazení na výsledné teplotní pole sochoru. Výsledky studií slouží k ověření správnosti numerického modelu, k ověření používaných empirických vztahů, k nastavení technologických předpisů pro dané sochorové ZPO i při přípravě komplexní optimalizace výroby. Ke srovnání vlivu různých vstupních parametrů je nejvhodnější zvolit grafické vyhodnocení metalurgické délky, maximální délky tekuté fáze, nárůst ztuhlé licí kůry, teploty povrchu sochoru v místě rovnání a teploty jeho povrchu těsně před výstupem z klece ZPO. Je připojena úvodní studie vlivu elektromagnetického míchání na teplotní pole sochoru. Ukazuje se, že vliv míchání je při použité hustotě výpočtové sítě zanedbatelný.

1. Brno University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Energy Institute, Technická 2896/2, 616 69 Brno, Czech Republic