Kontinuerlig Casting Simulation

Den spesialiserte modulen gjør det mulig å stille inn enhver geometri til krystallisatoren og banen for blokkens bevegelse i installasjonen, under hensyntagen til den termiske og kraftinteraksjonen med alle elementene i trekkraften, styremekanismer, etc.

  • Temperatur- og fasefelt
  • Størkning av plate
  • Makro og mikroporøsitet
  • Restbelastninger
  • Sprekker (varmt og kaldt)
  • Elastiske deformasjoner
  • Plastiske deformasjoner
  • Metallstruktur

PoligonSoft gjør det mulig å undersøke påvirkningen av ulike teknologiske parametere på kvaliteten på delene, og identifisere forholdet mellom variasjoner av disse parameterne og forekomsten av defekte deler.

Produkt

Kostnads- og tidsreduksjon

Spar betydelige kostnader i materialer og arbeid, i tillegg til å redusere produktutviklingstiden.

Forbedre kvalitet og presisjon

Forhindre og korriger støpefeil, som porøsitet, luftinneslutninger eller problemer med størkning.

Prosess- og designoptimalisering

Eksperimenter med forskjellige variabler i støpeprosessen for å finne den mest effektive konfigurasjonen.

Generelt konsept

Den matematiske modellen er utviklet i samarbeid med en stor produsent av stålplater og plater, selskapet Severstal. Den er basert på Fourier termisk løseren og Hooke spenningsløser, som et nytt og unikt løsningsopplegg ble designet for.

3D Model
Solution Scheme
Residual Stresses
Crack Prediction

Ved å lage den kontinuerlige støpemodellen tok vi hensyn til både fordelene og ulempene ved andre tilnærminger for å løse dette problemet. Som et resultat tillater vår løsning mer fullstendig modellering av den kontinuerlige støpeprosessen sammenlignet med lignende løsninger.
Hva vi tilbyr:

  • Modellering av den kontinuerlige støpeprosessen av produkter fra alle seksjoner (rektangulær, sirkulær, etc.).
  • Evne til å definere enhver bane for platebevegelse.
  • Brukervennlig og letthåndterlig grensesnitt.
  • Evne til å beregne spenninger.

Semi-kontinuerlig støpeanalyse

Studie utført for OJSC "KUMZ"

  • 1- Metal Level in the Crystallizer
  • 2- Thermal Interaction Zone with the Crystallizer
  • 3- Space Before the Cooling Zone
  • 5- Water Cooling Zone
  • 6- Area Below the Level of the Drains

En analyse er nødvendig for typiske støperegimer, for å finne temperaturfordelingen i det etablerte regimet, forutsi integriteten til barren og undersøke egenskapene til restspenningene.

  • Alloy: D19ch brand aluminum alloy
  • Ingot Section: 1671x492, barrel shape, height 6700 mm
  • Crystallizer Height: 115 mm
  • Metal Temperature (in the mixer): 710 째C
  • Crystallizer: 6061-T6 brand aluminum alloy
  • Cooling Water Temperature: 25 째C
  • Ambient Temperature: 20 째C
  • Metal Level in the Crystallizer: 55 mm from the top
  • Water Cooling Zones: 30 mm below the lower edge of the crystallizer, extending 270 mm
  • The cooling zones are bounded at the bottom by drainage systems that completely remove the water below their level.

Termiske beregningsresultater med en støpehastighet på 50 mm/min

Animasjon: temperatur- og fasefelt under størkning av blokken (lengdesnitt langs den brede flaten)

Temperaturfordeling langs barren (trinn på 300 mm, tverrsnitt) i steady state-regime.

Sekundær gjenoppvarming av ingotoverflaten under nivået til avløpene (steady state-regime).

Kjennetegn ved Steady State-regime (50 mm/min)

Å nå et jevnt termisk regime i støping betyr stabilisering av egenskapene til strukturen og egenskapene til metallet gjennom hele volumet av barren. Den viktigste faktoren i dette tilfellet er stabiliseringen av temperaturer og dimensjoner av det flytende metallhulrommet.

Økning i temperaturer når blokken passerer gjennom kontrollpunktene (1-8 i det langsgående snittet langs den smale kanten; intervall av merkepunkter på 100 mm, regnet fra nivået i krystallisatoren) og deres stabilisering over tid i løpet av støpesyklusperioden .

Plassering av væskefase-isooverflatene innenfor volumet av hulrommet.

Kontrollnivåer, med temperaturfordelinger langs tykkelsen på barren i forhold til kjølingssoner på overflaten (i grønt til høyre)

Stress-Strain State Analysis

Å nå et jevnt termisk regime i støping betyr stabilisering av egenskapene til strukturen og egenskapene til metallet gjennom hele volumet av barren. Den viktigste faktoren i dette tilfellet er stabiliseringen av temperaturer og dimensjoner av det flytende metallhulrommet.

Displacement Field (x20)

Intensity of Plastic Deformations

Kontinuerlig støpeanalyse

En studie utført for selskapet "Severstal" hadde som mål å sammenligne resultatene oppnådd i simulering med de faktiske resultatene fra støpemaskinen deres.

3D-modell av kontinuerlig stålstøpeinstallasjon nr. 2 av PAO 'Severstal'. De sekundære kjølesonene er vist i farger.

3D Model of the Crystallizer

Cooling Channels within the Crystallizer

Filling (speed)

Siden PoligonSoft kan simulere strømningsprosesser, er det mulig å modellere hvordan formen i begynnelsen av prosessen fylles med smeltet metall fra øsen og deretter bruke disse temperaturene for påfølgende beregninger.

Filling (temperature distribution)

En nøyaktig modell av krystallisatoren brukes for å studere hvordan støpehastigheten påvirker tykkelsen på det faste laget som dannes på platen.

Temperaturverifisering

Sammenligning av temperaturen ved kontrollpunkter oppnådd som et resultat av simuleringen med de faktiske temperaturene på termoelementene til støpemaskinen med tanke på vannkjøling.

Simulering av stress-belastningstilstanden

Vi bruker en elastoplastisk modell som tillater modellering av elastiske og plastiske deformasjoner og et tilleggskriterium for å evaluere sannsynligheten for kald sprekkdannelse på overflaten av platen.