Специализированный модуль позволяет установить любую геометрию кристаллизатора и траекторию движения слитка в установке, учитывая тепловое и силовое взаимодействие со всеми элементами механизмов тяги, направляющих и т. д.
Поля температур и фаз
Кристаллизация слэба
Макро и микропористость
Остаточные напряжения
Холодные и горячие трешины
Упругие деформации
Пластические деформации
Структура металла
PoligonSoft позволяет исследовать влияние различных технологических параметров на качество деталей, определять связь между изменениями этих параметров и появлением бракованных деталей.
.svg)
Экономия на материалах и рабочей силе, а также сокращение времени разработки продукта.
.svg)
Предотвращение и исправление дефектов литья, таких как пористость, непроливы, трещины, деформации...
Исследуйте различные параметры процесса литья, и найдите наиболее эффективную конфигурацию.
3D Модель
Схема Решения
Тепловые и Фазовые Поля
Остаточные Напряжения
Индикатор Трещин
Теплопередача и контакт сталь-затравка
Теплопередача и контакт сталь-ролики
Скорость сляба
Температура
роликов
Температура
кристаллизатора
Теплопередача
сталь-cреда
в каждой ЗВО
Теплопередача и контакт сталь-кристаллизатор
Т/ф и механические
свойства стали
Температура стали и уровень в кристаллизаторе
Создавая модель непрерывного литья, мы учитывали как преимущества, так и недостатки других подходов к решению этой проблемы. В результате, наше решение позволяет более полно моделировать процесс непрерывного литья по сравнению с аналогичными решениями.
Что мы предлагаем:
Моделирование процесса непрерывного литья продукции любого сечения (прямоугольное, круглое и т.д.).
Возможность определить любую траекторию движения слэба.
Удобный и легкий в управлении пользовательский интерфейс.
Возможность рассчитывать напряжения.
1 - Уровень металла в кристаллизаторе
2 - Зона теплового взаимодействия с кристаллизатором
3 - Пространство перед зоной охлаждения
4 - Зона водяного охлаждения
5 - Зона ниже уровня слива
Требуется анализ для типичных режимов литья, найти распределение температур в установившемся режиме, предсказать целостность слитка и изучить характеристики остаточных напряжений.
Сплав: Алюминиевый сплав марки Д19ч
Сечение слитка 1671х492, бочкообразная форма, высота 6700 мм
Высота кристаллизатора: 115 мм
Температура металла при разливке (в миксере): 710°С
Кристаллизатор из алюминиевого сплава марки 6061-Т6
Температура охлаждающей воды: 25 °C
Температура оружающей среды: 20 °C
Уровень металла в кристаллизаторе: на высоте 55 мм от верхнего края
ЗВО водой – с 30 мм от нижнего края кристаллизатора, протяжённость 270 мм
ЗВО ограничивается снизу водосъёмами, полностью удаляющими воду ниже их уровня
Анимация: температурно-фазовые поля при затвердевании слитка (продольное сечение вдоль широкой грани)
Распределение температур вдоль слитка (шаг 300 мм, сечение) в установившемся режиме.
Вторичный разогрев поверхности слитка ниже уровня водосъёмов (установившийся режим)
Достижение установившегося теплового режима литья означает стабилизацию характеристик структуры и свойств металла по объёму слитка. Наиболее существенным фактором при этом является стабилизация температур и размеров лунки жидкого металла.
Рост температуры по мере прохождения слитка через контрольные точки(1-8 в продольном сечении вдоль узкой грани; шаг отметки точек 100 мм, отсчитывая от уровня в кристаллизаторе)и её стабилизация во времени за период цикла литья
Положение изоповерхностей жидкой фазы в объёме лунки
Контрольные уровни с распределениями температур по толщине слитка относительно охлаждающих зон на поверхности (зеленым с правой стороны)
Анализизготовления слитка методом полунепрерывноголитья может включать расчёт напряжённо-деформированного состояния для прогнозаполей напряжений, деформаций, смещений, склонности к образованию горячих трещини др.
Поле смещений (х20)
Интенсивность пластических деформаций
Модель макро- и микропористости в PoligonSoft позволяет прогнозировать образование дефектов, связанных как с недостатком питания в областях, оказавшихся выше зеркала расплава, таки в процессе фильтрации расплава в дендритном каркасе. Данный вид анализа доступен при использовании функционала универсальной модели теплопередачи в условиях скользящего контакта.
Области концентрации микропористости в теле слитка свыше уровня изоповерхности 0,3% (слева); распределение в сечении (справа)
Расчёты показали склонность к образованию микропористости до 0,5% в осевой зоне, обусловленную спецификой затвердевания широкоинтервального сплава и складывающимися условиями теплоотвода
Конфигурация слитка и умеренные скорости литья позволяют обеспечить чётко выраженную направленность затвердевания, что исключает образование разорванных изолированных участков металла с последующим формированием макропористости
Меры управления уровнем микропористости,сокращения ширины двухфазной области, могут быть дополнительно проанализированы посредством моделирования
3D Модель установки непрерывного литья стали №2 ПАО 'Северсталь'. Вторичные зоны охлаждения показаны цветом.
3D Модель Кристаллизатора
Охлаждающие каналы внутри Кристаллизатора
Так как PoligonSoft может симулировать процессы потока, возможно смоделировать, как в начале процесса форма заполняется расплавленным металлом из ковша, а затем использовать эти температуры для последующих расчетов.
Точная модель кристаллизатора используется для изучения того, как скорость литья влияет на толщину твердого слоя, который образуется на слэбе.
Сравнение температуры в контрольных точках, полученных в результате симуляции, с реальными температурами на термопарах машины для литья с учетом охлаждения водой.
Измерения, Симуляция, Расход Воды
Мы используем эластопластическую модель, которая позволяет моделировать эластические и пластические деформации и дополнительный критерий для оценки вероятности образования холодных трещин на поверхности слэба.
Пластическая деформация
Напряжения
.svg)
.svg)
.svg)
.svg)