Wyniki 1-10 spośród 11 dla zapytania: authorDesc:"Marcin Rywotycki"

Modelowanie nagrzewania pasma w piecach pokrocznych

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych nagrzewania wsadu w piecu pokrocznym. Analizie poddano wpływ układu nagrzewania i gatunku stali na pole temperatury nagrzewanego wsadu, przeznaczonego do przeróbki plastycznej. Pole temperatury wsadu zostało wyznaczone metodą elementów skończonych z aktualizacją warunków brzegowych w każdym kroku czasowym. Opracowany model numeryczny pozwala na[...]

Wpływ warunków brzegowych na pole temperatury w procesie COS dla wlewków długich


  W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych dotyczących identyfikacji termicznych warunków brzegowych dla procesu ciągłego odlewania stali. Analizie poddano wlewek długi o wymiarach 160 × 160 mm. W obliczeniach porównano modele uproszczone, wykorzystujące średni współczynnik wymiany ciepła w strefie chłodzenia pierwotnego i wtórnego oraz modele rozbudowane. Zadanie zostało rozwiązane metodą elementów skończonych z zastosowaniem pakietu numerycznego ProCAST. Zaprezentowane modele zweryfikowano na podstawie pomiarów przemysłowych. The results of investigations relating the determination of thermal boundary conditions for continuous casting of steel were presented in the paper. A billets dimension 160 × 160 mm was analyzed. In numerical calculations two models were compared. The fi rst was the simple one and it used aver- first average heat transfer coefficient in both cooling zones. The second one used complex models in primary and secondary cooling zones. The problem was solved by the finite element method and commercial numerical packet ProCAST. The presented models were verified on basis of industrial data base. Słowa kluczowe: ciągłe odlewanie stali, warunki brzegowe, modelowanie numeryczne Key words: continuous casting of steel, boundary conditions, numerical modelling Mgr inż. Grzegorz MICHALSKI, Dr hab. inż. Norbert SCZYGIOL, Prof. PCz, Mgr inż. Anna WAWSZCZAK e-mail: grzegorz.michalski@icis.pcz.pl, norbet.sczygiol@icis.pcz.pl, anna.wawszczak@icis.pcz.pl S. 59 HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 1 Wstęp. Pole temperatury krzepnącego pasma opi- suje równanie przewodzenia ciepła z członem kon- wekcyjnym (równanie Fouriera-Kirchhoffa). Rozwią- zaniem tego równania jest pole temperatury T, które powinno spełniać warunki brzegowe na powierzchni kęsiska. Wymiana ciepła w procesie COS jest zagadnie- niem skomplikowanym i trudnym do modelowania. Występują tutaj wszystkie trzy podstawowe mechani- zmy wymiany ciepła: przewodzenie, promieniowan[...]

Model wymiany ciepła w procesie ciągłego odlewania stali z uwzględnieniem lokalnego warunku brzegowego DOI:10.15199/148.2018.3.4


  Pole temperatury krzepnącego pasma opisuje równanie przewodzenia ciepła z członem konwekcyjnym. Rozwiązaniem tego równania jest pole temperatury T, które powinno spełniać warunki brzegowe na powierzchni pasma. W procesie COS występują wszystkie trzy mechanizmy wymiany ciepła: przewodzenie, promieniowanie oraz konwekcja. Po ochłodzeniu stali przy powierzchni krystalizatora, poniżej temperatury solidus, rozpoczyna się tworzenie szczeliny. Po wyjściu z krystalizatora powierzchnia pasma jest chłodzona natryskiem wodnym, w wyniku kontaktu z rolkami oraz z powietrzem. Strumień ciepła, który jest odprowadzany z powierzchni stygnącego pasma, jest proporcjonalny do różnicy temperatury powierzchni pasma oraz temperatury medium chłodzącego. W strefie chłodzenia natryskami wodnymi współczynnik wymiany ciepła zależy od warunków, z jakimi mamy do czynienia podczas kontaktu wody z powierzchnią pasma. Na jego wartość mają wpływ: gęstość strumienia wody, prędkość wody wypływającej z dyszy natryskowej, rodzaj dyszy, ciśnienie wody. Ważna jest również konstrukcja samych dysz i sposób rozpylenia strugi wody. Wymiana ciepła podczas kontaktu pasma z chłodzonymi rolkami, znajdującymi się w strefie chłodzenia wtórnego, jest trudna do opisania. Powierzchnia styku jest niewielka w porównaniu z powierzchnią pasma. Wymiana ciepła w tym wypadku nie wpływa istotnie na chłodzenie wyciąganego pasma, jednak powoduje lokalne zmiany temperatury powierzchni. W literaturze można odnaleźć zaledwie kilka modeli opisujących to zjawisko. Wartość współczynnika wymiany ciepła osiąga maksymalną wartość 1500 W/(m2K) [1]. Problem modelowania pola temperatury w procesie krzepnięcia wlewków ciągłych podejmow[...]

Analiza pola temperatury podczas dogrzewania głowy krzepnącego wlewka

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono model numeryczny dogrzewania głowy wlewka oraz wybrane wyniki obliczeń pola temperatury krzepnącego wlewka określone metodą elementów skończonych. Obliczenia przeprowadzono dla wlewka o masie 50 Mg dogrzewanego ekranem grzejnym o temperaturze 1300 i 1500 °C. Stwierdzono, że aktywnie działają jedynie ekrany o temperaturze bliskiej temperatury likwidus. Numerical model of the top of ingot solidification has been described. Reheating process of the top of ingot has been modeled by the finite element method. The calculations have been carried out for 50 Mg ingot. The temperature of the reheating shield of 1300 and 1500 °C have been modeled. Numerical simulations have shown that the reheating shield temperature should beat the close to solidus temperature. Słowa kl[...]

Zastosowanie kryteriów pękania do analizy powstawania pęknięć wlewka ciągłego


  W pracy przedstawiono analizę wybranych kryteriów pękania w zastosowaniu do procesu ciągłego odlewania wlewków. Obliczenia numeryczne wykonano dla czterech kryteriów. W analizie uwzględniono odkształcenia i naprężenia cieplne, wynikające z niejednorodnego pola temperatury, oraz odkształcenia i naprężenia, wynikające z zaginania i odginania wlewka ciągłego. Pole naprężeń i odkształceń wyznaczono metodą elementów skończonych dla wlewka ciągłego krzepnącego w krystalizatorze, stygnącego w układach chłodzenia wtórnego i w powietrzu, aż do strefy odcinania. The analysis of the cracks formation criterions in application to continuously cast strand has been performed. The analysis was taken on the ground of numerical calculations for four selected fracture criterions. The thermal strains and stresses which result from nonuniform temperature field were included in analysis. Also strains and stresses which are caused by bending and unbending of the cast strand were taken into account. Finite element method was used to compute the stress and strain field in the whole continuous casting line. Słowa klucze: kryteria pękania, ciągłe odlewanie stali Key words: fracture criterions, continuous casting of steel 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 647 procesu pozwala określić miejsca, w których mogą pojawić się pęknięcia. Przewidywanie pękania materiału zwykle wymaga określenia pól naprężeń i odkształceń powstających w materiale w wyniku obciążeń mechanicznych i cieplnych. Następnym krokiem jest wybór odpowiedniego kryterium pękania, które pozwoli określić moment i miejsce zniszczenia materiału. Analiza dostępnych w literaturze kryteriów pękania pozwala na wyodrębnienie czterech grup kryteriów. Do pierwszej z nich można zaliczyć kryteria, w których powstawanie [...]

Modelowanie pola naprężeń we wlewku odlewanym w sposób ciągły


  W pracy przedstawiono trójwymiarowy model naprężeń i odkształceń powstających we wlewku odlewanym w sposób ciągły. Model uwzględnia odkształcenia i naprężenia powodowane wyginaniem pasma w czasie ruchu po łuku krystalizatora i nierównomiernym polem temperatury. Rozwiązanie uzyskano metodą elementów skończonych. Testy modelu przeprowadzono dla trzech wariantów uwzględniających: tylko wyginanie pasma, tylko nierównomierne pole temperatury, łączny skutek wyginania pasma i nierównomiernego pola temperatury. Testy wykazały istotny wpływ obu czynników na rozkład naprężeń i odkształceń. Three dimensional model of the stress and strain fields in the continuously cast strand has been developed. The model predicts strains and stresses resulting from non uniform temperature field and the strand bending while moving along the arc of the casting machine. Three tests considering: only strand bending, only non uniform temperature field, both strand bending and non uniform temperature field have been performed. The tests have shown essential effect of both factors on the strain and stress fields. Słowa kluczowe: ciągłe odlewanie stali, naprężenia, metoda elementów skończonych Key words: continuous casting of steel, stresses, finite element method Wstęp. Modelowanie numeryczne procesu ciągłego odlewania stali jest trudne ze względu na zmiany stanu skupienia stali. Stal przechodzi z fazy ciekłej do stałej w wyniku intensywnego chłodzenia w krystalizatorze i strefach chłodzenia wtórnego. Wyznaczanie pola temperatury we wlewku ciągłym jest stosunkowo szeroko opisane w literaturze [1÷3]. Istotna jest jednak dokładność uzyskanego pola temperatury i czas obliczeń [4]. Na dokładność rozwiązania ma wpływ model numeryczny i sposób wprowadzania warunków brzegowych. Dużo bardziej skomplikowanym zagadnieniem jest jednak określenie naprężeń powstających podczas krzepnięcia, szczególnie w strefie przejściowej przy współistnieniu fazy ciekłej i stałej, jak równi[...]

Symulacja ruchu ciekłej stali w krystalizatorze ciągłego odlewania stali


  W pracy podjęto próbę modelowania ruchu ciekłej stali w krystalizatorze ciągłego odlewania. Lepkość stali obliczano na podstawie pola temperatury wyznaczonego ze stacjonarnego równania przewodzenia ciepła. Pole prędkości wyznaczono korzystając z równań Naviera-Stokesa i równania ciągłości strugi. Rozwiązanie uzyskano metodą elementów skończonych. Opracowany model pozwala na wykonywanie szybkich obliczeń symulacyjnych ruchów ciekłej stali w krystalizatorze. Zastosowano rozwiązanie stacjonarne, co umożliwiło istotne skrócenie czasu obliczeń. Krótki czas obliczeń umożliwia zastosowanie opracowanego modelu do projektowania układów zalewowych. Analizie poddano ruch ciekłej stali w obrębie krystalizatora wywołany dynamicznym działaniem strugi ciekłej stali wydostającej się z dyszy zalewowej. Simulation of the liquid steel motion in the continuous casting mould has been performed. Viscosity of steel has been calculated based on the temperature field determined from the solution of the steady heat transport equation. Velocity of the liquid steel has been calculated from the Navier-Stokes equation coupled with the continuity equation. The finite element method was used in the numerical model. The developed model allows performing fast simulation of the liquid steel motion in the continuous casting mould. Reduction of the computation time has been achieved due to steady solution to the flow problem. Low computation time allows to use the developed software in designing the supply systems of the continuous casting mould. The liquid steel motion in the casting mould caused by the dynamic forces resulting from the liquid steel leaving the submerged nozzle has been analyzed. Słowa klucze: ciągłe odlewanie stali, dysza zalewowa, metoda elementów skończonych Key words: continuous casting of steel, submerged entry nozzle, finite element method.Wstęp. Proces ciągłego odlewania stali jest dominującym sposobem otrzymywania półwyrobów na świecie. W ciągu ostat[...]

Wpływ zgorzeliny na przejmowanie ciepła w procesie kucia swobodnego wału


  Kucie swobodne należy do procesów przeróbki plastycznej, w których wymiana ciepła zachodząca między odkształcanym materia- łem, kowadłami i otoczeniem jest funkcją wielu zmiennych. W pracy podjęto próbę oceny zmian współczynnika wymiany ciepła w zależności od obecności pierwotnej zgorzeliny, stanu powierzchni kowadeł i temperatury kutego materiału. W wymianie ciepła uwzględniono również generowanie ciepła na skutek pracy odkształcenia plastycznego oraz wielkość pola powierzchni styku odkuwki z kowadłem. Wykonane obliczenia numeryczne zostały zweryfikowane eksperymentalnie poprzez pomiary termowizyjne. Open die forging belongs to the processes of plastic working, in which heat transfer, between the deformed material, the anvils and environment is a function of many variables. In the paper an attempt has been made to determine the influence of primary scale formation, increase of the secondary scale during the forging operation, condition of the anvil surface and temperature of the deformed material on the heat transfer coefficient. The heat generating as a result of the work of plastic deformation and the change of the contact surface between the forging and the anvils was also taken into consideration. The calculations were verified experimentally by thermal measurements. Słowa kluczowe: wydłużanie swobodne, metoda elementów skończonych, wymiana ciepła Key words: drawing out process, finie element metod, heat transfer K T C T G ij j ij j i ( ) ()()() τ τ ( ) ττ +  = τ 2011 r. HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE S. 234 czasu, τ - czas. Zakładając liniową zmianę temperatury w czasie Δτ ɛ (τ, τ + Δτ) oraz stosując do rozwiązania równania przewodzenia ciepła schemat Galerkina, otrzymuje się układ równań liniowych, który jest rozwiązywa- ny metodą gradientów sprzężonych, opisaną w pracy [5]. Warunki brzegowe w procesie wydłużania po- dzielono na trzy części: chłodzenie w powie[...]

Wpływ konstrukcji ścian na straty ciepła w piecach komorowych DOI:10.15199/24.2015.4.9


  Przemysłowe piece grzewcze, do których zaliczamy również piece komorowe, są najliczniejszą grupą zróżnicowaną konstrukcyjnie. Ich cechą charakterystyczną jest zmienność atmosfery wypełniającej komorę roboczą oraz wykorzystanie do ich budowy materiałów ogniotrwa- łych i izolujących. Wielkość zużytej energii cieplnej, zapewniającej realizację danej technologii nagrzewania wsadu lub obróbki cieplnej istotnie wpływa na koszt produkcji. Znaczne oszczędności paliwa i poprawę wydajność produkcji można osiągnąć poprzez zmniejszenie ilości ciepła zakumulowanego w elementach konstrukcyjnych pieca oraz traconego do otoczenia, przy zachowaniu wyrównanej temperatury w przestrzeni roboczej pieca. W pracy dokonano oceny zmian w czasie strat ciepła do otoczenia oraz strat ciepła na akumulację w piecu komorowym ze ścianami różnej konstrukcji. Obliczenia wykonano za pomocą programu opartego na metodzie elementów skończonych. Wytypowano konstrukcję ściany o najmniejszej energochłonności. Industrial furnaces, especially chamber furnaces are commonly used in industry. The chamber wall structures differ in thickness, as well as in the thermal insulation. The chamber furnace temperature varies in time depending on the technological process parameters. The heating time varies as well. Due to that reasons, heat losses to the atmosphere and the heat accumulated in the furnace volume have essential influence on the production costs. Reduction of the heat losses can have positive impact on the atmosphere pollution as well. The heat losses to the environment including the heat accumulated in the furnace walls have been analyzed. Several wall structures have been taken into account. The heat losses and furnace walls temperatures have been calculated using finite element method. The best structure of the furnace wall has been selected for the examined type of the chamber furnace. Słowa kluczowe: piec komorowy, straty ciepła, metoda elementów skończonych Key words: chambe[...]

Weryfikacja technologii nagrzewania kęsisk w procesie wytwarzania szyn

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono metodykę zmiany technologii nagrzewania wyrobów podczas produkcji wyrobów szynowych. Celem było poprawienie jakości walcowanych wyrobów połączone z obniżeniem zużycia energii przy zachowaniu niezmienionej wydajności. Efektem pracy jest opracowanie nowych programów nagrzewania wsadu w piecach grzewczych przy obniżonej temperaturze nagrzewania. Praca została wdrożona przynosząc wymierne efekty ekonomiczne. The paper presents the method of verification of charge heating routine in high temperature walking beam furnaces which takes place in the rails production technology. The aims of the work were: increasing the product quality, decreasing energy consumption, keeping the productivity of the mill unchanged. The work resulted in elaboration of the new heating rou[...]

 Strona 1  Następna strona »