Numerická analýza vlivu termofyzikálních vlastností na přesnost výpočtu procesu tuhnutí

Numerical analysis of the influence of thermophysical properties on calculation accuracy of solidification process

conference paper

en

Solidification and cooling of the gravitationally cast steels (technology A) or continuously cast steels (technology B) rank among the major technological processes. The thermophysical properties of steels dependent on the chemical composition and therefore on temperature have significant influence on the actual casting process, and on the accuracy of its numerical simulation and optimization. A) On a steel sample casting of cylindrical shape that was cast in a metallic or non-metallic cylindrical mould the analysis of influence of the main thermophysical properties of casting steel or moulding material on calculation accuracy of temperature field in the system of casting-mouldenvironment has been performed. As a comparing datum of accuracy the total time of solidification (crystallization) have been selected. The influence of the individual parameters has been analysed separately, the other parameters have been taken for that once in their real value. B) On a steel slab that was continuously cast in the concasting machine (so called the caster) the analysis of influence of the main thermophysical properties of casting steel on calculation accuracy of temperature field in the system of a slab-environment has been performed. As a comparing datum of accuracy the metallurgical length have been selected.

Mezi hlavní technologické procesy patří tuhnutí a chlazení gravitačně litých ocelí (technologie A) nebo kontinuálně litých ocelí (technologie B). Termofyzikální vlastnosti ocelí závislých na chemickém složení a tedy na teplotě mají významný vliv na skutečný proces lití a na přesnost jeho numerické simulace a optimalizace. A) Na ocelovém vzorku odlitku válcového tvaru, který byl odlit v kovové nebo nekovové válcové formě, analýza vlivu hlavních termofyzikálních vlastností odlévané oceli nebo formovacího materiálu na přesnost výpočtu teplotního pole v systému odlévací formy bylo provedeno. Jako srovnávací datum přesnosti byl vybrán celkový čas tuhnutí (krystalizace). Vliv jednotlivých parametrů byl analyzován samostatně, ostatní parametry byly za to jednou převzaty ve své skutečné hodnotě. B) Na ocelové desce, která byla kontinuálně odlita v lisovacím stroji (tzv. Kolečko), byla provedena analýza vlivu hlavních termofyzikálních vlastností licí oceli na přesnost výpočtu teplotního pole v systému deskového prostředí. Jako srovnávací vztažný bod přesnosti byla vybrána metalurgická délka.

Solidification and cooling of the gravitationally cast steels (technology A) or continuously cast steels (technology B) rank among the major technological processes. The thermophysical properties of steels dependent on the chemical composition and therefore on temperature have significant influence on the actual casting process, and on the accuracy of its numerical simulation and optimization. A) On a steel sample casting of cylindrical shape that was cast in a metallic or non-metallic cylindrical mould the analysis of influence of the main thermophysical properties of casting steel or moulding material on calculation accuracy of temperature field in the system of casting-mouldenvironment has been performed. As a comparing datum of accuracy the total time of solidification (crystallization) have been selected. The influence of the individual parameters has been analysed separately, the other parameters have been taken for that once in their real value. B) On a steel slab that was continuously cast in the concasting machine (so called the caster) the analysis of influence of the main thermophysical properties of casting steel on calculation accuracy of temperature field in the system of a slab-environment has been performed. As a comparing datum of accuracy the metallurgical length have been selected.

Termofyzikální vlastnosti, chemické složení, teplota, ocel, formovací materiál, gravitační / kontinuální lití, numerická simulace, doba tuhnutí, metalurgická délka, přesnost

Thermophysical properties, chemical composition, temperature, steel, mould material, gravitational/continuous casting, numerical simulation, time of solidification, metallurgical length, accuracy

12.11.2019

Česká slévárenská společnost, z.s.

Brno

978-80-02-02882-6

Sborník přednášek z 56. slévárenských dnů

1

145–153

9