Czasopismo | HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE | Rocznik 2021 - zeszyt 3-4

Model wymiany ciepła w procesie ciągłego odlewania stali z uwzględnieniem lokalnego warunku brzegowego

Model of heat transfer in continuous casting process of steel using local thermal boundary condition

10.15199/148.2018.3.4

nr katalogowy: 134370
10.15199/148.2018.3.4

Streszczenie

W pracy przedstawiono obliczenia symulacyjne pola temperatury wykonane dla wlewka płaskiego ze stali węglowej. Modelowano proces ciągłego odlewania pasma o szerokości 1500 mm i wysokości 225 mm. W symulacjach numerycznych założono trzy warianty warunku brzegowego wymiany ciepła. W pierwszym wariancie współczynnik wymiany ciepła w każdej strefie chłodzenia zależał od temperatury powierzchni i gęstość strumienia wody bez uwzględnienia istnienia rolek. Drugi model warunku brzegowego definiował współczynnik wymiany ciepła wokół każdej dyszy natryskowej również bez uwzględnienia wymiany ciepła z rolkami. Ostatnim wariantem obliczeń był model, w którym uwzględniono lokalny współczynnik wymiany ciepła wynikający z zastosowanego układu chłodzenia oraz kontaktu z rolkami podtrzymującymi i ciągnącymi. Analizie poddano pole temperatury otrzymane w wyniku obliczeń dla trzech przyjętych wariantów warunków brzegowych. Warunek brzegowy, który uwzględnia ułożenie dysz oraz rolek pozwolił uzyskać bardziej nierównomierne, bliższe rzeczywistemu pole temperatury. Zastosowanie modelu najbardziej rozbudowanego pozwala z dużą dokładnością wyznaczyć pole temperatury na powierzchni krzepnącego pasma w maszynie COS.

Abstract

The calculations of ingot temperature field, which was made for carbon steel slabs were presented. The dimension of the ingot was 1500 mm wide and 225 mm high. In the numerical simulations, three models of the boundary condition of the heat transfer were used. In the first one, the heat transfer coefficient in the secondary cooling zones was calculated as a function of surface temperature and water jet density. In the second model the heat transfer coefficient is defined around each spray nozzle. In the first and second model contact with the rolls was neglected. The last variant of the calculations has been done for local heat transfer coefficient (model 2) and the contact with rolls was included. The simu-lation results for three models have been analysed. Model with the boundary condition, which takes into account the position of nozzles and rolls, has given the most accurate results of temperature fields in the continuous casting process. The calculations have been performed using self-developed software which uses the inverse method and FEM

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Meng Y., B. G Thomas. 2003. “Heat-transfer and solidification model of continuous slab casting: CON1D”. Metallurgical and Materials Transactions B, 34B: 685 – 705.
[2] Miłkowska-Piszczek K., M. Rywotycki, J. Falkus, K. Konopka. 2015. “A comparison of models describing heat transfer in the primary cooling zone of a continuous casting machine”. Archives of Metallurgy and Materials 60: 239 – 244.
[3] Malinowski Z., M. Rywotycki. 2009. “Modeling of the strand and mold temperature in the continuous steel caster”. Archives of Civil and Mechanical Engineering 9: 59 – 73.
[4] Hodson P. D., K. M. Browne, D. C. Collinson, T.T. Pham, R. K Gibbs. 1991. “A Mathematical Model to Simulate the Thermomechanical Processing of Steel.”. 3rd International Seminar of the International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering, Melbourne, 139 – 159
[5] Hadała B. 2016. Walidacja modeli i identyfikacja warunku brzegowego wymiany ciepła przy chłodzeniu natryskowym stali. Kraków: Wydawnictwa AGH.
[6] Rywotycki M. 2017. Wymiana ciepła w warunkach kontaktu narzędzia i materiału w wysokotemperaturowych procesach metalurgicznych. Kraków: Wydawnictwa AGH.
[7] Hadała B., Z. Malinowski. 2010. “Validation of the boundary conditions in on-line temperature model for plate rolling mill”. Archives of Metallurgy and Materials 55: 455 – 461.
[8] Rywotycki M., Z. Malinowski, K. Miłkowska-Piszczek, A. Gołdasz, B. Hadała. 2015. “Comparison of four models of radiative heat transfer between flat surface to evaluate the temperature field based on example of the continuous casting mould”. Archives of Metallurgy and Materials 60: 209 – 213.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-3 , nr katalogowy 149349 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY- e-zeszyt (pdf) 2024-3 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	62.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

300.00 zł

PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY - papierowa prenumerata roczna	348.00 zł brutto 322.22 zł netto 25.78 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY - pakowanie i wysyłka	21.00 zł brutto 17.07 zł netto 3.93 zł VAT (stawka VAT 23%)

369.00 zł

PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	450.00 zł brutto 416.67 zł netto 33.33 zł VAT (stawka VAT 8%)

450.00 zł

Zeszyt

2021-3-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma