Simulation study on the effect of riser heating mode on solidification of flat ingot head

Estudio de simulación sobre el efecto del modo de calentamiento del tubo ascendente en la solidificación de la cabeza plana del lingote

De acuerdo con la práctica de producción de lingotes planos de 14 toneladas, se analiza la influencia de las medidas de conservación del calor en el estado de solidificación de la cabeza del lingote mediante el software ProCAST. Los resultados muestran que el elevador de calentamiento y el elevador de calentamiento electromagnético retrasan el enfriamiento del acero fundido en la cabeza del lingote, pero estos elevadores de calentamiento tienen poco efecto sobre la temperatura de las partes media e inferior del lingote. Debido a la diferente influencia de la transferencia de calor en las esquinas, el tiempo de solidificación del acero fundido en el lado ancho es mayor que en el lado estrecho. En comparación, el tiempo de solidificación de la cabeza del lingote con elevador de calentamiento electromagnético es el más largo.

INTRODUCCIÓN

Los lingotes planos de acero moldeados a presión se utilizan a menudo en la fabricación de acero para la construcción naval, acero para matrices y acero energético [1,2]. Su calidad interna es muy importante para la producción posterior. Las investigaciones muestran que en la producción de fundición, algunas piezas fundidas producirán cavidad de contracción y porosidad de contracción después de la solidificación [3-5]. La razón es que durante el proceso de fundición, el tiempo de enfriamiento de la pieza es largo, cuando el metal se contrae durante la solidificación, no hay suficiente metal líquido para llenar el espacio causado por la contracción. El volumen del elevador tradicional es grande y la eficiencia de utilización es baja y el efecto de alimentación es pobre. Con el fin de mejorar el rendimiento de las piezas fundidas, es la única manera de aumentar el tamaño del elevador, y el metal fundido en el elevador se incrementará, lo que no sólo desperdicia recursos, sino que también aumenta el coste. Cómo mejorar la eficiencia de alimentación del elevador y prolongar el tiempo de solidificación del metal fundido en el elevador se ha convertido en la tarea principal de la investigación de la tecnología de colada de lingotes [6-8]. En este artículo, se estudia el efecto del modo de calentamiento del elevador de lingote plano en la solidificación del lingote, lo que proporciona una base teórica para la práctica de producción.

ESTABLECIMIENTO DEL MODELO DE CÁLCULO

Modelo geométrico y partición de la rejilla En este trabajo se simula el proceso de solidificación de once toneladas de lingote plano de acero. El modelo geométrico y el diagrama de división de rejilla del lingote plano se muestran en la Figura 1.