Numerical simulation research on the influence of steel ingot of 76 tons and 8 corners with hollow riser

Investigación de simulación numérica sobre la influencia del lingote de acero de 76 toneladas y 8 esquinas con contrahuella hueca

En este trabajo se estudia mediante simulación numérica el efecto de un elevador hueco en la disipación de calor superior de lingotes de 76 toneladas y 8 esquinas. Mediante la simulación de la transferencia de calor del elevador tradicional, el elevador de 1 hueco y el lingote de elevador de 2 huecos, este trabajo llega a la conclusión de que el tiempo de solidificación de la parte del elevador es el más largo en el esquema de 2 huecos, y el tiempo de solidificación del acero fundido central es de 31417s, que es muy superior a los otros dos esquemas. El flujo de calor en el elevador del esquema de 2 huecos es obviamente mayor que en los otros dos esquemas, lo que ralentiza el avance del frente de solidificación. El esquema de 2 huecos es más potente que los otros dos esquemas a la hora de reducir la velocidad de enfriamiento del centro de la línea ascendente y de la junta del hombro. Es especialmente significativo reducir la velocidad de enfriamiento de las juntas de hombro, lo que favorece más la ampliación del ángulo del frente de solidificación y el llenado completo.

INTRODUCCIÓN

La canalización es una medida tecnológica importante para evitar los defectos de fundición y obtener piezas fundidas de alta calidad[1]. El efecto del elevador en la contracción de la colada depende principalmente del gradiente de temperatura en la dirección de colada, el gradiente de temperatura en la dirección del elevador aumenta, el ángulo de expansión aumenta, y la abertura del elevador se abre, por lo que la secuencia de colada se solidifica[2]. Es decir, la característica de transferencia de calor del tubo ascendente determina el efecto de alimentación de las piezas fundidas y, a continuación, determina en gran medida la calidad y el rendimiento de las piezas fundidas. En general, el efecto de conservación del calor del tubo ascendente es bueno, al igual que el efecto de contracción[3, 4]. En este trabajo, se adopta la estructura hueca para mejorar el rendimiento de aislamiento térmico de las bandas, y se estudia la influencia de la estructura hueca en la disipación de calor del lingote.

ESTABLECIMIENTO DEL MODELO DE CÁLCULO

Modelo geométrico y partición de la malla

Se simula el proceso de solidificación de un lingote de 76 toneladas y 8 esquinas. El diagrama esquemático del modelo geométrico se muestra en la Figura 1.

La partición de la rejilla del modelo se muestra en la Figura esquemática 2. El número de nodos de la malla es 94 131 y el número de elementos tetraédricos es 445 733.