8766

8766

شبي هسازي الگوي جريان مذاب، انجماد و تعيين پروفيل سطح آزاد به همراه توزيع آخال در كريستاليزاتور سيستم ريخت هگري مداوم تختال نازك فولادي

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي موادشناسايي و انتخاب مواد فلزي

شهريور 1388

شهريور 1388

دكتر محمد تقي صالحي و دكتر رضا قاسم زاده

دكتر سيد حسين سيدين

چكيده به منظور كاهش مصرف انرژي، هزينه سرمايه گذاري و دسترسي به نرخ توليد بالا، روش هاي جديد ريخت هگري مداوم توسعه يافت هاند كه از آن جمله مي توان به ريخته گري مداوم تختال نازك اشاره كرد. از جمله مزاياي اين روش صرف هجويي در سرماي هگذاري، انرژي و نيروي انساني و علاوه بر اين كاهش انديس جدايش و يكنواختي ريز ساختار م يباشد. از طرفي با توجه به سرعت بالاي ريخته گري در فرآيند توليد تختال نازك نسبت به تختا لهاي معمولي كنترل دقي قتر فرآيند از لحاظ جريان مذاب، انجماد و توزيع آخال ضروري مي باشد. در پژوهش حاضر شبي هسازي س هبعدي توأم ميدان جريان و انجماد به همراه توزيع آخال همچنين تعيين فص لمشترك مذاب-سرباره در كريستاليزاتور قيفي شكل و ناحيه سرمايش ثانوية سيستم ريخت هگري مداوم تختال نازك مجتمع فولاد سبا انجام شده است. در اين تحقيق براي افزايش دقت محاسبات الگوي جريان مذاب، هندسة شبك هبندي شد. خروج شار حرارت از قالب با در نظر گرفتن تأثير FAVOR دقيق و س هبعدي سيستم توسط روش تشكيل فاصله هوايي ميان پوسته جامد و قالب منظور شده و تأثير فرآيند انجماد بر روي ميدان جريان توسط مدل دارسي لحاظ گرديد. بررسي حركت 10000 ذره آخال درون مذاب پس از فرآيند انجماد و با در نظر گرفتن محدوده خميري ايجاد شده در مذاب بدست آمد. تعيين الگوي سطح آزاد نيز با لحاظ نمودن تأثير فاز سرباره به عنوان فاز ثانويه لحاظ گرديده است. معادلات مدل با توجه به شرايط مرزي مناسب به كمك روش حجم محدود و حل شد هاند و به منظور ارزيابي مدل حاضر نتايج بدست آمده از اين تحقيق با FLOW-3D با استفاده از كد تجاري نتايج مدل آبي و اندازه گير يهاي به عمل آمده در مجتمع فولاد سبا مقايسه شده است. پس از حصول اطمينان از درستي مدل حاضر، اثر برخي از پارامترهاي مؤثر نظير سرعت ريخته گري و عمق غوط هوري نازل بر فرآيند مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از اين مطالعه پارامتري نشان مي دهد كه تاثير كاهش عمق غوط هوري در خصوص حذف آخال بيشتر از تاثير افزايش سرعت ريخت هگري بوده و براي پرهيز از انجماد سطحي م يبايست عم ق غوط هوري بيش از حد افزايش نيابد همچنين با بررس يهاي صورت گرفته بر روي مو جهاي سطحي، بيشينه سرعت ريخت هگري براي اجتناب از ناپايداري سطحي در هر عمق غوط هوري محاسبه شد.