Numerické modelování tuhnutí ocelových ingotů

Andrzej Zogata

Diplomová práce

Numerical Modelling of Steel Ingots Solidification

Anotace:

Tato práce na téma: Numerické modelování tuhnutí ocelových ingotů popisuje problematiku lití a tuhnutí ocelových ingotů a optimalizaci tohoto procesu na základě predikce podmínek lití a tuhnutí pomocí numerické simulace. Teoretická část je věnována popisu výroby a vzniku vad ocelových ingotů. Dále je pozornost zaměřena na popis postupu numerické simulace pomocí komerčních programů. Následuje analýza aktuálních světových poznatků z oblasti numerické simulace odlévání ocelových ingotů. Experimentální část popisuje simulaci lití a tuhnutí 1,9 t ingotu pomocí komerčního programu ProCAST s následným hodnocením možností postprocessingu a velikosti středových vad v závislosti na změně okrajových podmínek. Numerickou simulací byly získány grafické výsledky rychlosti lití, postupu utuhlé frakce v průběhu lití a tuhnutí, velikosti tepelného toku, změny teploty a velikosti středových staženin a porozitosti.

Abstract:

This graduation thesis on the topic “Numerical modelling of steel ingots solidification” describes problems of casting and solidification of steel ingots and optimization of this technology, based on a prediction of casting and solidification conditions using a numerical simulation. The theoretical part of the thesis is devoted to the description of steel ingots production and their defects. Attention is also focused on the description of numerical simulation principle using commercial software. The following analysis of current world knowledge from the research field of the numerical simulation of steel ingots casting is mentioned. The experimental part describes the simulation of casting and solidification of 1.9 tons of steel ingot using a commercial software ProCAST and devotest a subsequent evaluation of ProCAST postprocessing option sand compares the size of the central defect of ingots in dependence on the change of boundary conditions. Using of numerical simulation, the graphical results of casting velocity, progress of solidified fraction during casting and solidification, sizes of heat flux, changes of temperature and sizes of central shrinkage and porosity were obtained.

Klíčová slova

Ocel, ingot, lití, tuhnutí, numerické modelování, rychlost lití, porozita.

Keywords

Steel, ingot, casting, solidification, numerical simulation, casting velocity, porosity.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 4. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 24. 5. 2011
• Vedoucí: Markéta Tkadlečková
• Oponent: Ladislav Socha

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Metalurgické inženýrství / Technologie výroby kovů