Wyniki 1-10 spośród 18 dla zapytania: authorDesc:"MAREK WARZECHA"

Modelowanie numeryczne i fizykalne przepływu stali w jednowylewowej kadzi pośredniej


  Numerical and physical modelling of steel flow in a one-strand continuous casting tundish.Artykuł przedstawia wyniki symulacji numerycznych i pomiarów wykonanych na modelu wodnym dotyczących przepływu cieczy w jednowylewowej kadzi pośredniej. Symulacje numeryczne trójwymiarowego, turbulentnego przepływu stali w kadzi pośredniej dla warunków ustalonych przeprowadzono z wykorzystaniem komercyjnego kodu obliczeniowego FLUENT, przy użyciu modelu turbulencji realizable k-ε. Model matematyczny został zweryfikowany przy pomocy rezultatów eksperymentalnych pomiarów pola przepływu (metodą PIV) wykonanych na modelu wodnym kadzi w skali 1:3. Wyniki symulacji numerycznych wykazały wysoką zgodność z pomiarami eksperymentalnymi, co umożliwi użycie modelu numerycznego do symulacji przepływu stali w obiekcie przemysłowym. The article presents the results of numerical and water model studies of the fluid flow in a one-strand continuous casting tundish. Numerical simulations of the three-dimensional turbulent fluid flow in a tundish for steady-state casting conditions are carried out with the finite-volume commercial code FLUENT, using the realizable k-ε turbulence model. The mathematical model is validated with the measurement results obtained with 1:3 scale water model of the investigated tundish. The results of the numerical calculations are found in good agreement with the PIV measurements, and on this basis, the numerical model will be used to simulate steel flow in industrial plant. słowa kluczowe: kadź pośrednia, modelowanie numeryczne, modelowanie fizykalne.1. Wstęp. Proces ciągłego odlewania stali (COS) jest obecnie procesem dominującym w zakresie odlewania wlewków stalowych. Sposobem tym odlano w 2008 roku 1 228,8 mln ton stali na świecie, co stanowi 93,1 % wyprodukowanej stali surowej [1]. Kadź pośrednia pełni w procesie COS rolę bufora, zapewniającego ciągły dopływ ciekłej stali do krystalizatorów podczas wymiany kolejnej kadzi głó[...]

Modelling of fluid flow and particle separation in a multi-strand tundish


  The article presents studies of a fluid flow and particle separation in a multi-strand continuous casting tundish. Flow structure in tundish has a very substantial effect on the quality of the final product and on efficient casting conditions. Investigations are perfor- med worldwide to optimize the shape of the tundish working space by installing different flow control devices (FCD). The aim of the FCDs is to reduce the dead zones areas in the tundish and to improve the conditions for removing of the non-metallic inclusions to the covering slag layer. The results presented here include numerical simulations of the three-dimensional turbulent fluid flow in a tundish water model for steady-state casting conditions. W artykule przedstawiono badania przepływu cieczy i separacji cząstek w wielowylewowej kadzi pośredniej. Struktura przepływu w kadzi pośredniej ma bardzo istotny wpływ na jakość finalnego produktu i skutecznych warunków odlewania. Na całym świecie prowadzi się badania w celu optymalizacji kształtu przestrzeni roboczej kadzi poprzez instalację różnych urządzeń do kontroli przepływu. Celem tych urządzeń jest ograniczenie stref martwych w kadzi oraz poprawy warunków do usuwania wtrąceń niemetalicznych do przykrywającej ciekłą stal warstwy zasypki żużlowej. Przedstawione w pracy wyniki pochodzą z symulacji numerycznych trójwymia- trójwymiarowego, turbulentnego przepływu cieczy przez model wodny kadzi pośredniej, przeprowadzonych dla warunków ustalonych odlewania. Key words: continuous casting, tundish, particles, numerical modelling Słowa kluczowe: ciągłe odlewanie, kadź pośrednia, wtrącenia, modelo[...]

Badania modelowe przepływu stali w kadzi pośredniej z wykorzystaniem metody Laser Doppler Anemometry (LDA)


  Artykuł przedstawia wyniki pomiarów pola przepływu cieczy wykonanych na modelu wodnym jednowylewowej kadzi pośredniej. Eksperymentalne pomiary pola przepływu cieczy wykonano przy użyciu anemometru dopplerowskiego (Laser Doppler Anemometry, LDA) na modelu wodnym badanego urządzenia, w skali 1:3. Wyniki przeprowadzonych eksperymentów umożliwiły ocenę struktury przepływu ciekłej stali w badanej kadzi pośredniej oraz jej zmianę po wprowadzeniu do przestrzeni roboczej kadzi pośredniej podstrumieniowego regulatora przepływu. This paper presents the results of laboratory investigations on liquid steel flow structure performed at the water model of a one-strand continuous casting tundish. Experimental measurements of a fluid flow has been performed with a Laser Doppler Anemometry (LDA) at the 1:3 scale water model of the investigated tundish. The results of the water model studies allowed to diagnose of a flow structure in the working space of investigated tundish and to evaluate the flow structure changes after installing into the tundish an flow control device. Słowa kluczowe: ciągłe odlewanie, kadź pośrednia Key words: continuous casting, tundish.1. Wstęp. Współcześnie proces ciągłego odle- wania stali (COS) dominuje w zakresie odlewania wlewków stalowych, w 2012 roku sposobem tym odlano prawie 96% wyprodukowanej stali surowej na świecie [1]. Obok podstawowego zadania kadzi pośredniej, jakim było zapewnienie ciągłego dostar- czania ciekłej stali do krystalizatorów podczas wy- miany kolejnych kadzi głównych, urządzenie stało się aktywnym agregatem metalurgicznym, w którym wykonuje się zabiegi dodatkowe, takie jak np.: kon- trola temperatury i końcowa korekta składu chemicz- nego ciekłego metalu (mikrododatki), czy kontrola ilości wtrąceń niemetalicznych (WN). Szczególnie istotna staje się kontrola wtrąceń niemetalicznych, których ilość, kształt i rozmiary decydują o czysto- ści, a zarazem jakości stali. Ponieważ stopień czystości stali def[...]

Modele wielofazowe procesu iniekcji argonu do kąpieli metalowej podczas obróbki stali na stanowisku pieca kadziowego DOI:10.15199/24.2017.11.8


  Wstęp. Obróbka pozapiecowa ciekłej stali, realizowana najczęściej na stanowisku pieca kadziowego (PK), związana jest z wprowadzaniem dodatków stopowych, często w znacznych ilościach masowych. Homogenizacja stali, zarówno chemiczna, jak i termiczna, zależna jest od masy tego dodatku. Efektywne rozpuszczanie dodatków stopowych intensyfikowane jest poprzez wprowadzenie do kąpieli metalowej gazu obojętnego - argonu. Argon wprowadzany jest poprzez wmurowaną w dno kadzi stalowniczej kształtkę porowatą o odpowiedniej konstrukcji lub za pomocą lancy argonowej, opuszczanej tuż nad dno kadzi, przy czym rozwiązanie to jest w praktyce stalowniczej stosowane niezmiernie rzadko i jest raczej spowodowane sytuacją awaryjną. Optymalne przeprowadzenie procesu mieszania kąpieli stalowej po wprowadzeniu dodatku stopowego jest istotne z punktu widzenia poprawnego prowadzenia procesu po podstawieniu ciekłej stali na stanowisko PK, dlatego często jest przedmiotem badań zarówno przemysłowych, jak i modelowych (modele fizykalne oraz numeryczne) [2-6]. Przepływ argonu, a dokładnie dużej ilości pęcherzy gazowych o różnych średnicach, wywołuje wstępne mieszanie kąpieli. Ten cyrkulacyjny ruch kąpieli metalowej, generowany przez dwufazową kolumnę gazowo-metalową przyspiesza procesy, których barierą jest stadium transportu masy. Wykorzystanie tego zjawiska wciąż jest przedmiotem zainteresowania tym procesem przez badaczy z całego świata. Obiekt badawczy. Analizowany obiekt to kadź stalownicza o pojemności nominalnej 145 Mg ciekłej stali. Podczas obróbki pozapiecowej na stanowisku pieca kadziowego (PK), stal przedmuchiwana jest argonem poprzez zamontowaną w dnie kadzi porowatą kształtkę gazoprzepuszczalną. Istotne cechy konstrukcyjne obiektu oraz lokalizację kształtki gazoprzepuszczalnej ilustruje rys. 1. Średnica kształtki gazoprzepuszczalnej wynosi 111 mm. Kształtka umożliwia przedmuchiwanie kąpieli stalowej argonem przy regulowanym natężeniu przepł[...]

Kontrola wtrąceń niemetalicznych podczas produkcji stali DOI:10.15199/24.2015.5.2


  W artykule przedstawiono metodykę określania ilości wtrąceń niemetalicznych w stali podczas procesów obróbki pozapiecowej i ciągłego odlewania stali w elektrostalowni. Zaostrzenie norm odnośnie do produkowanej stali wymusiło na producentach podjęcie określonych dzia- łań mających na celu zmniejszenie liczby wtrąceń niemetalicznych w ciekłej stali. Wtrącenia niemetaliczne dzielimy na endogeniczne i eg- zogeniczne. Całkowite usunięcie wtrąceń niemetalicznych jest niemożliwe, ma to związek z charakterem prowadzonego procesu produkcji. This paper presents a methodology for determining the amount of non-metallic inclusions in steel during secondary metallurgy and continuous casting processes in a steel mill. Strengthening the rules regarding the steel produced has forced manufacturers to take specific actions to reduce the number of non-metallic inclusions in the liquid steel. Non-metallic inclusions are divided into endogenous and exogenous. Complete removal of non-metallic inclusions is not possible for this has to do with the nature of the ongoing process of production. Słowa kluczowe: stalownictwo, wtrącenia niemetaliczne Key words: steelmaking, non-metallic inclusions.1. Wstęp. Stopień czystości metalurgicznej stali definiowany jest obecnie głównie liczbą i rozmiara- mi zawartych w niej wtrąceń niemetalicznych (WN). Powstają one głównie jako produkty odtleniania i od- siarczania stali, jak również podczas krzepnięcia, czy wprowadzania dodatków stopowych. Obecność wtrą- ceń niemetalicznych może powodować wady produktu zarówno podczas procesów przeróbki plastycznej, jak i może wywoływać uszkodzenia wyrobów już goto- wych podczas ich użytkowania. Ponieważ całkowite usunięcie wtrąceń niemetalicznych ze stali jest nie- możliwe, gdyż ich źródłem jest ciągle zużywające się w trakcie procesu wyłożenie ogniotrwałe agregatów metalurgicznych oraz nieustanny proces powstawania Hutnik-WH, t. 82, 2015, nr 5, s. 325÷328 DOI 10.15199/24.2015.5.2 Ko[...]

Metody doskonalenia prowadzonych prac badawczych na przykładzie modelowania fizycznego DOI:10.15199/24.2016.11.5


  W artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania jednego z narzędzi zarządzania jakością, tj. cyklu Deminga, w celu doskonalenia przygotowania i prowadzenia procesów modelowych, a tym samym uzyskiwania jak najlepszego odwzorowania modelowanych procesów rzeczywistych. W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań przeprowadzonych na modelu wodnym kadzi stalowniczej z możliwością przedmuchiwania gazem. Badania te ukierunkowane były pod kątem wizualizacji odsłaniania się powierzchni metalu z fazy żużlowej (w warunkach modelowych - oleju) podczas przedmuchiwania cieczy modelowej (wody) gazem. Wykazano, że zastosowanie zasady Deminga na etapach projektowania i prowadzenia prac badawczych umożliwia dobór odpowiednich narzędzi, mających na celu przeciwdziałanie niekorzystnym zjawiskom, które mogą prowadzić do zakłóceń w procesie badawczym. The article presents the possibility of using one of the quality management tools - the Deming cycle, which is a tool used in order to improve preparing and conducting representative model experiments, and hence getting the best mapping between experimental studies and the real process. Farther part of the article presents the results of measurements performed on the water model of the steel-making vat concerns opening of the slag covering surface (in model investigations - oil layer) during argon pouring. It was shown that by applying the Deming principle to designing and performing investigations, enables the use of appropriate instruments designed to counteract unfavorable developments that may lead to disruptions in the research process. Słowa kluczowe: kadź stalownicza, modelowanie fizykalne, zarządzanie procesem Key words: steel ladle, physical modeling, process management.1. Wprowadzenie. Jednym z głównych etapów produkcyjnych stali mających wpływ na jakość produktu finalnego są zabiegi technologiczne prowadzone na stanowisku pieca kadziowego. Niosą one ze sobą najlepsze możliwo[...]

Kontrola wtrąceń niemetalicznych we wlewkach ciągłych podczas produkcji stali DOI:10.15199/24.2016.5.3


  W pracy zaproponowano metodykę określania ilości wtrąceń niemetalicznych w stali na różnych etapach jej produkcji. Analiza zaprezentowana w artykule jest kontynuacją badań przeprowadzonych na gatunkach stali o zwiększonej plastyczności do odkształcania na zimno. Materiał do analizy pobierano podczas normalnego cyklu produkcyjnego z trzech żył urządzenia COS. Wszystkie pobrane wycinki wlewków poddano analizie metalograficznej. Na każdym wycinku dokonano kilkunastu pomiarów w celu określenia ilości i kształtu wtrąceń niemetalicznych. Przeprowadzone badania pozwoliły określić ilość i wielkość wtrąceń niemetalicznych w stali dla analizowanych wlewków ciągłych, przed poddaniem ich przeróbce plastycznej. In the presented paper the authors propose a methodology for determining the control of non-metallic inclusions amount in steel, at various stages of its production process. The analysis presented in the article is a continuation of research performed on the steel grades of increased plasticity for cold deformation. The material for analysis was collected during the normal production cycle, from three billets casted through different molds. All samples were subject to metallographic analysis. For each section of the strand, several measurements were made to determine the amount and shape of non-metallic inclusions. The study helped to determine the number and size of non-metallic inclusions in steel billets, before farther plastic deformation. Słowa kluczowe: stalownictwo, wtrącenia niemetaliczne, wlewki ciągłe Key words: steelmaking, non-metallic inclusions, cc billets.1. Wprowadzenie. Na przestrzeni wielu ostatnich lat obserwuje się znaczny postęp rozwoju technologii produkcji stali skutkujący ciągłym wzrostem jakości produkowanych wyrobów. Wynika to zarówno bezpośrednio z ciągłej wymiany parku technologicznego, jak i ze ścisłej współpracy przemysłu z sektorem nauki. Często jest to ze sobą powiązane, gdyż prowadzone badania pozwalają zident[...]

Charakterystyka strefy przejściowej kadzi pośredniej typu "delta"

Czytaj za darmo! »

w artykule przedstawiono analizę warunków hydrodynamicznych i przejściową strefę mieszania dla przemysłowej kadzi pośredniej typu "delta". Dla oceny warunków kształtowania się przejściowej strefy mieszania przeprowadzono badania zmiany stężenia pierwiastków znacznikowych w trakcie odlewania stali. na podstawie otrzymanych danych uzyskano charakterystyki opisujące strefę przejściową. The articl[...]

Odsiarczanie stali za pomocą wdmuchiwania proszku (CaO) w procesie obróbki pozapiecowej stali


  Artykuł przedstawia wyniki badań przemysłowych dotyczących procesu odsiarczania stali za pomocą wdmuchiwania proszku CaO, podczas obróbki stali na stanowisku pieca kadziowego (PK). Badania przeprowadzono na kadzi stalowniczej o pojemności nominalnej 100 Mg ciekłej stali. Przedstawiono charakterystyki zmiany zawartości siarki w funkcji czasu wytopu, dla kontrolowanych wytopów wybranych gatunków stali. Ponadto określono potencjalne możliwości odsiarczania stali za pomocą wdmuchiwania proszku CaO dla analizowanych wytopów. Analizę termodynamiczną procesu odsiarczania przeprowadzono z wykorzystaniem programu FactSage. This paper presents the results of industrial investigations on steel desulfurization process using powder injection (CaO), during steel production process at ladle furnace (LF) station. The study was performed at industrial ladle with nominal capacity of 100 Mg of liquid steel. The characteristic of the sulfur content changes in time have been obtained, for selected grades of steel melts. Furthermore the potential for desulfurization of steel with CaO powder injection was estimated. Thermodynamic analysis of the desulfurization process was performed with using FactSage. Słowa kluczowe: piec kadziowy, odsiarczanie Key words: ladle furnace, desulfurisation.Wstęp. Wymagania, jakie stawiane są stalom ni- niskostopowym do produkcji rurociągów powodują, że wyrób finalny, jakim jest blacha, powinien zawierać maksymalnie 15 ppm siarki, a najlepiej powinna znajdować się ona na poziomie 10 ppm. Uzyskanie takiej zawartości siarki w warunkach przemysłowych, przy technologii rafinacji wykorzystującej tylko żużel kadziowy, nie daje gwarancji powtarzalności wytopów ze względu na zawartość siarki, przy zachowaniu rozsądnego czasu wytopu. Wzbogacanie żużla kadziowego w nowe porcje wapna (podnoszenie zasadowości żużla) może okazać się niewystarczające i zapewne obróbka będzie wymagała wymiany żużla kadziowego (syntetycznego) na nowy. Operacja odsiarcz[...]

Modelowanie fizyczne procesu przedmuchiwania stali gazem obojętnym


  Przedmuchiwanie stali gazami obojętnymi jest powszechnie znaną metodą określania przepływu stali, jednakże mimo to ciągle prowadzone są badania w tym zakresie, mające na celu wyznaczenie charakterystyk przepływu stali. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowa- dzonych na modelu fizycznym, mające na celu określenie wpływu porowatości kształtek gazoprzepuszczalnych na skuteczność wymieszania cieczy modelowej w kadzi. The blowing with inert gases is widely known method for determining the flow of steel, however research in this area are still performed to determine flow characteristics of steel bath. This paper presents the results of research conducted on the physical model, designed to determine the effect of porosity on the effectiveness of fitting gas permeable liquid mixing model in the ladle. Słowa kluczowe: modelowanie fizyczne, krzywa czasu przebywania (RTD), wdmuchiwanie gazu obojętnego, kadź główna Key words: physical modelling, residence time distribution (RTD), inert gas blowing, ladle.Wprowadzenie. Metoda modelowania fizycznego stanowi jedną z ważniejszych metod opisu zjawisk za- chodzących w obiektach tzw. metalurgii drugorzędowej. Pozwala to m.in. na badanie mechanizmu przepływu ciekłej stali, przedmuchiwanej argonem w kadzi głów- nej i określenie podstawowych charakterystyk jej prze- pływu. Argon dostarczany do układu przez porowatą kształtkę zlokalizowaną w dnie kadzi zapewnia homo- genizację składu chemicznego, wyrównanie temperatu- ry ciekłej stali oraz usuwanie wtrąceń niemetalicznych do fazy żużlowej [1]. W artykule przedstawiono wyniki w postaci krzywych retencji RTD charakteryzujących warunki hydrodynamiczne procesu przedmuchiwania ciekłej stali gazami obojętnymi dla dwóch rodzajów kształtek gazoprzepuszczalnych. Ilustrują one zmianę bezwymiarowego stężenia znacznika w funkcji czasu. Na ich podstawie określono skuteczność działania ba- danych kształtek. Wyniki porównania przedstawiono w sposób graficzny na [...]

 Strona 1  Następna strona »