11525

11525

شبيه‌سازي عددي جريان مذاب و حذف آخال در تانديش ريخته‌گري مداوم فولاد

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد و متالورژي - ريخته‌گري

دي ماه1391

دي ماه1391

دكتر سيد حسين سيدين - دكتر محمد تقي صالحي

چكيده يكي از عوامل موثر در ارتقاء كيفيت محصول نهايي فرآيند ريخته¬گري مداوم، كنترل الگوي جريان مذاب فولاد در تانديش است. شكل هندسي تانديش‌هاي ريخته‌گري مداوم فولاد، اصلاح كننده‌هاي جريان و انواع موانع داخلي كه در تانديش قرار مي‌گيرند از جمله ابزارهايي هستند كه براي كنترل جريان استفاده مي‌شوند. اثر متغيرهاي فوق كه از جمله عوامل اصلي طراحي تانديش هستند، مي‌توانند از طريق مدل‌سازي رياضي و فيزيكي جريان مذاب در تانديش مورد بررسي و مطالعه قرارگيرند. هدف از پژوهش حاضر مطالعه پديده‌ها و شرايط لازم براي حذف آخال در تانديش ريخته‌گري مداوم فولاد است. در اين راستا 2 مدل¬ TA و TB كه شامل 2 طرح متفاوت از بازدارنده تلاطم هستند، با دبي‌هاي حجمي m3/s 4-10×55/1 و ¬m3/s‌4-10×1/3 بررسي شدند. در ادامه به اين دو مدل سد و بند با ارتفاع بيشتر اضافه شد،كه مدل‌هاي TAWو TBW نامگذاري شدند، و الگوي جريان و منحني زمان ماند سيال (RTD) با دومدل قبلي مقايسه شد. جهت رسم منحني توزيع زمان اقامت سيال در تانديش، معادله انتقال جرم نيز بطور همزمان با ساير معادلات حاكم جهت انتشار ماده ردياب در سيستم حل گرديده است. شرايط مغشوش در تانديش به كمك مدل k-ε مدل سازي شد. براي حل عددي معادلات حاكم از نرم افزار FLUENT 6.3.26 استفاده گرديده است و براي اعتبار سنجي با نتايج تجربي محققان مقايسه شد. سپس تعداد 2000 ذره با قطرهاي 25و 50 و 75 و با دو چگالي 3000 و 5000 با استفاده از مدل گسسته فازي به مدل‌ها تزريق شده و مسير حركت ذرات و درصد شناور شدن آنان مشخص شد كه نشان دهنده برتري مدل TAW براي شناور سازي آخال، در بين مدل‌هاي موجود در اين پژوهش بود. كلمات كليدي: ريخته¬گري مداوم، تانديش، الگوي جريان ، منحني زمان ماند سيال، مسير حركت ذرات.