Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Saboonchi,Mohsen DavazdahEmami
احمد صابونچی (استاد راهنما) محسن دوازده امامی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mojtaba Lotfi
مجتبی لطفی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Simulation of flow in continuous casting Tundishes for determination of the effect of internal obstacles on flow pattern
A large amount of the consumed steel is produced by the casting process, and thus extensive research has been conducted on this process. One of the most important means of continuous casting is tundish. In order to increase the quality of molten alloy and segregate the impurities from it, a special consideration is needed to be put on the tundish. Tundish is used to make the molten flow from the furnace steady and add a residence time to it. Some methods are being used to control the residence time in the tundish so that the impurities have sufficient time to move to the upper surface of the molten steel. One of the most common methods is the usage of geometric barriers inside of tundish. Using these barriers elevates the flow and helps the impurities to segregate and the residence time to increase. Nevertheless, in addition to the residence time distribution, the flow pattern is very important too due to its effect on slag. Unlike other studies, the current study has focused on this issue. Tundish is studied using experimental and numeral methods. In the present study, numeral simulation of tundish is performed using ANSYS CFX software. Different geometric analysis and different tools are used to analyze flow pattern and residence time in order to determine the optimum states. Optimum states are then derived in accordance with the results at hand. In some geometric designs, it has been observed that although having a suitable mean residence time, the flow pattern is not appropriate and this can affect the slag flow negatively. In the geometric designs with baffle, the bore quantity and their positions have a great impact on the flow and the mean residence time and the optimum results are reached when the quantity is high and the position is far from the entrance. For geometries with baffle and weir, the results for different states were inappropriate. For geometries with a dam, the optimum conditions and suitable reforms were obtained. In addition, suggestions for equipment modification and tundish performance are also presented. Keywords : tundish, continuous casting, flow control equipment, residence time distribution, inclusion removal
: حجم بالایی از فولاد مصرفی بـه روش ریخته‌گری پیوسته تولید می‌شود، لذا تحقیقات گسترده‌ای بر روی این فرآیند صورت گرفته و در حال انجام است. یکی از مهم‌ترین وسایل در ریخته‌گری پیوسته تاندیش است. معمولا برای افزایش کیفیت مذاب و سعی بر جداسازی ناخالصی از مذاب، توجه خاصی به تاندیش می‌شود. تاندیش وظیفه دائم‌سازی جریان مذاب از پاتیل و توزیع به چند قالب را بر عهده دارد و علاوه بر این زمان ماندی در جریان مذاب ایجاد می‌کند. بوسیله روش‌هایی سعی می‌شود زمان ماند مذاب در تاندیش را کنترل کنند تا ناخالصی‌ها فرصت کافی برای حرکت به سمت سطح بالای مذاب را داشته باشند. یکی از متداول‌ترین روش‌ها استفاده از موانع هندسی در داخل تاندیش است. به این صورت که استفاده از موانع هندسی، باعث ارتفاع جریان و کمک به جداسازی ناخالصی‌ها و افزایش زمان ماند می‌شوند. با این حال علاوه بر توزیع زمان ماند، الگوی جریان نیز به‌دلیل تاثیر بروی سرباره اهمیت زیادی دارد و در پژوهش حاضر بر خلاف پژوهش‌های پیشین بر روی این موضوع نیز تمرکز شده است. تاندیش را با دو روش آزمایشگاهی و عددی تحلیل و بررسی می‌کنند. در پژوهش حاضر شبیه‌سازی عددی تاندیش بوسیله نرم‌افزار انسیس سی-اف-ایکس انجام می‌شود و با بررسی و تحلیل هندسه‌های مختلف و استفاده از ابزارهای مختلف، الگوی جریان و زمان ماند بررسی می‌شود تا حالت‌های مناسب استخراج شود. با توجه به نتایج بهترین حالت‌ها استخراج شده‌اند. دیده شد که برای بعضی از هندسه‌ها با وجود میانگین زمانی ماند بسیار مناسب الگوی جریان نامناسب بوده است و می‌تواند بر روی جریان سرباره تاثیر منفی بگذارد. برای هندسه با بافل، تعداد سوراخ و موقعیت آن تاثیر زیادی بر روی جریان و میانگین زمان ماند داشت و تعداد زیاد سوراخ و موقعیت دور از ورودی تاندیش بهترین حالت بدست آمد. برای هندسه‌های با بافل و ویر نتیجه در حالت‌های محتلف مناسب نبودند. برای هندسه با دم بهترین شرایط و همچنین اصلاحات مناسب بدست آمد. همچنین پیشنهادهایی برای اصلاح تجهیزات و عملکرد تاندیش ارائه شده است. کلمات کلیدی : تاندیش، ریخته‌گری پیوسته، تجهیزات کنترل جریان، توزیع زمان ماند، حذف ناخالصی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی