شبیه سازی عددی جریان مذاب و رفتار پودر روانکار در قالب ریخته گری پیوسته فولاد آلیاژی به منظور بهبود خواص شمش تولیدی

به دلیل استفاده روزافزون از محصولات فولادی، بررسی هایی فراوانی برای بالابردن مشخصه های کیفی شمش تولیدی به روش ریخته گری پیوسته، انجام شده است. در این میان یکی از عیوبی که به وجود می آید، حبس پودر روانکار قالب درون شمش تولیدی است. برای کاهش هزینه های تولید و افزایش کیفیت محصول، امروزه استفاده از مدلسازی ریاضی به عنوان ابزاری قدرتمند در دست متخصصان برای تحقیق بر روی بهبود فرایند تولید فوالد با کیفیت، قرار گرفته است. در این پژوهش مدلسازی و شبیهسازی رفتار پودر درون قالب و بررسی نوع حبس پودر درون شمش با استفاده از مدلهای وابسته به دینامیک سیالات محاسباتی صورت پذیرفته است. ابتدا به بررسی دلایل حبس و نوع رفتار پودر درون مذاب پرداخته شده و سپس راهکارهایی برای جلوگیری از به وجود آمدن این عیب ارائه شده است. لذا شرایط مرزی و اولیه در مدل مذکور بررسی و تأثیر هر کدام بر روی عیوب احتمالی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که با کم کردن سرعت ریخته گری از 3/2 به 17/2 متر بردقیقه، افزایش عمق غوطه وری نازل از 132 به 142 میلیمتر، کاهش قطر نازل از 42 به 37 میلیمتر، کاهش اندازه ذرات پودر از 022 به 73 میکرومتر و تمیز بودن مذاب ورودی از آخال های درشت، میتوان از حبس پودر روانکار درون شمش تولیدی جلوگیری نمود.

در دهه اخیر کنترل کیفیت ریخته گری پیوسته و فناوری فولاد سازی به صورت چشمگیری بهبود یافته است. کنترل کیفی مانند کنترل ناخالصی ها در کوره و تاندیش، کنترل حبس پودر درون قالب و کنترل ترکهای طولی در حین سرد کردن در فرایند ریخته گری پیوسته صورت می گیرد.