Computational and physical simulation of fluid flow inside a beam blank continuous casting mold

Peixoto, Johne Jesus Mol; Gabriel, Weslei Viana; Ribeiro, Leticia Queiroz; Silva, Carlos Antônio da; Silva, Itavahn Alves da; Seshadri, Varadarajan

doi:10.1016/j.jmatprotec.2016.02.011

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“…Através da simulação física foram avaliados o perfil de velocidade em uma região do plano AA através da técnica PIV, permitindo avaliar os valores de velocidade ao longo da linha 2 (Figura 1). Peixoto et al [7] detalha o princípio de funcionamento desta técnica. Os resultados obtidos foram comparados aos de simulação matemática.…”

Section: Simulação Físicaunclassified

Uma Proposta Para Modelo De Fluxo Em Molde De Beam Blank

Gabriel¹,

Galante²,

Queiroz³

et al. 2018

ABM Proceedings

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Resumo Em função da complexidade geométrica dos moldes de beam blank, torna-se desafiador definir modelo de válvula submersa para alimentá-los. Principalmente quando se propõe a trabalhar com apenas uma válvula submersa (SEN), uma vez que a maioria dos modelos propostos, neste caso, propiciam fluxo assimétrico. Neste estudo, uma nova configuração é proposta, na qual o molde é alimentado pelo centro da alma. A caracterização do fluxo é realizada através de técnicas de modelagem física e de simulação matemática. Esta nova configuração gerou uma simetria de fluxo de fluido ao longo do molde, comportamento mais estável do menisco e menor profundidade do ponto de impingimento. A taxa de remoção de inclusões é semelhante à de outros modelos de SEN. A diminuição da velocidade de lingotamento e o aumento da diferença de densidade entre os fluidos utilizados para simular aço e escória aumentam a estabilidade interfacial. Palavras-chave: Beam blank; Válvula submersa; Fluxo; Comportamento interfacial.

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Section: Simulação Físicaunclassified

Uma Proposta Para Modelo De Fluxo Em Molde De Beam Blank

Gabriel¹,

Galante²,

Queiroz³

et al. 2018

ABM Proceedings

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“…Uma baixa intensidade de flutuação da superfície livre da poça de líquido reduz a tendência de ocorrência de entranhamento, porém pode dificultar a fusão do pó fluxante, comprometendo a lubrificação das paredes do molde e consequentemente a qualidade tanto do produto quanto do processo. Peixoto et al [1] mostraram que a utilização de válvulas submersas do tipo tubular se caracterizam por aumento na profundidade de imersão do jato de líquido, lenta renovação de fluido no menisco e consequentemente baixa intensidade de oscilação do mesmo.…”

Section: Oscilação Superficialunclassified

“…Além disto, em moldes de beam blank, a complexidade da geometria torna ainda mais desafiador o controle de qualidade do produto lingotado. A utilização de duas válvulas submersas propicia a reduzir a assimetria do fluxo de fluido ao longo do molde (Peixoto et al [1]). Porém esta configuração traz dificuldades operacionais e até mesmo de projeto do sistema de alimentação (De Santis et al [2]).…”

Section: Introductionunclassified

Fluxo De Líquido Num Molde De Beam Blank E a Remoção De Inclusões

Gabriel¹,

Peixoto²,

Alves³

et al. 2017

ABM Proceedings

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Por meio do uso de técnicas de modelamento físico e matemático, caracterizou-se o fluxo de líquido, no interior de um molde de beam blank, quando alimentado por apenas uma válvula submersa constituída por três portas de saída cilíndricas e espaçadas de 120°. Verificou-se que o fluxo do jato de líquido que atravessa a alma se espalha ao longo de toda a superfície do flange antes de se recircular na região central do molde. Através da técnica de injeção de traçador e análise do perfil de velocidade, percebe-se que os jatos direcionados para as quinas do flange recirculam rapidamente e, por isto, se espalham numa pequena região. Este tipo de válvula se caracteriza também por ter uma maior intensidade de oscilação da superfície do que a válvula do tipo tubular. Foram realizados testes para simular a taxa de remoção de inclusões. Os dados obtidos mostram que esta válvula é mais eficiente na limpidez do aço do que uma válvula tubular simples.

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“…The optimization of casting speed, superheat and cooling conditions on secondary cooling zone has an important role in improving the casting defects [1][2][3][4][5]. It is not sensible to establish reasonable process parameters under the circumstance of unintelligent casting equipment and immature technology maturity of continuous casting.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Actual experimental trials to determine optimum conditions of operation in the continuous casting unit can lead to interruptions in the production schedule and consequently loss of productivity and profitability. Mathematical analysis and physical modeling experiments in the laboratory are an alternative to achieve optimum conditions for achieving increased productivity and improved quality of the product [5]. This method not only need long cycle, large cost and but is not conducive to the enterprise's long-term development [6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microstructure simulation and Multi-physical field Analysis of 400mm thick Continuous Casting Slabs

Chen¹,

Li²,

Li³

2017

Proceedings of the 2017 5th International Conference on Frontiers of Manufacturing Science and Measuring Technology (FMSMT 2017

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Based on the parameters were provided by a caster enterprise, Pro-cast was adopted to simulate temperature field and solidus rate of continuous casting steel about the 2400 mm×400 mm cross section. On the premise of validation of simulation method, the effects of different casting speeds, degree of superheat and secondary cooling to the microstructure have been studied by the numerical simulation. The results show that, Grain number, average grain size and maximum grain size are little changed along with the change of casting speed and secondary cooling, but average grain size decrease with the increase of superheat. The equiaxed grain ratio is unchanged with casting speed increase, is about 13.9%. The center of narrow face shell at the mold exit is thinnest and the thickness is about 10.4 mm, and increases along the wide face direction gradually. the wide face shell thickness near the corner is 18.9 mm, and the center thickness is 27.6 mm. The trend of stress change at the slab solidification front is almost consistent with temperature, demonstrating the initial solidified shell stress is mainly thermal stress. Therefore. the 20℃ superheat, 0.54m/min casting speed and low water flow rate are reasonable parameters for 400mm×2400mm extra-thick special slabs in the continuous casting. Theoretical basis is provided for the practical production in the future.

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Computational and physical simulation of fluid flow inside a beam blank continuous casting mold

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Uma Proposta Para Modelo De Fluxo Em Molde De Beam Blank

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Fluxo De Líquido Num Molde De Beam Blank E a Remoção De Inclusões

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