Sürekli Dökümde Yüksek Ürün Kalitesi, Proses Verimliliği ve Kalite-Maliyet Optimizasyonu

Sürekli döküm prosesi yarı mamül ürün üretiminde hayati bir öneme sahiptir. Sürekli döküm, bir potada veya tandişte bulunan ergimiş çeliğin; kalıp değiştirmeden, sürekli olarak aynı kesitte, su ile soğutulan ve iki ucu açık bir kokil kalıptan geçirilerek katı hale dönüştürülmesi yöntemidir. Ergimiş çelik kokilin üst ağzından kalıba dökülmekte ve eş zamanlı olarak aynı miktar kalıbın altından çekilmektedir. Kokilden dışarı çıkan malzeme (ingot) ince bir kabukla çevrili olup; dökümün sürekliliğinin sağlanabilmesi için ingotun içindeki ergiyiği çevreleyen kabuğun dayanıklı olması gerekmektedir. Bu nedenle özellikle ilk soğutma bölgesinde soğuma hızının büyük bir dikkatle kontrol edilerek; dayanıklı bir kabuk oluşumunun sağlanması çok önemlidir. Çekilen ingotun soğuması ikinci soğuma bölgesinde devam etmektedir. Proses tasarımı ve optimizasyonu için, MAGMA CC kullanıcılara tam entegre ve pratik anahtar teslim çözümler sunmakla beraber dikey ve yatay sürekli döküm proseslerinin simülasyon tabanlı optimizasyon çalışmalarında önemli katkı sağlamaktadır.

MAGMA CC sürekli döküm yapan işletmelere aşağıda belirtilen kritik tasarım aşamalarında büyük fayda sağlamaktadır:

  • Metal akış koşullarını geliştirmek amacıyla tandiş ve pota yerleşimlerinin tasarım ve optimizasyonu
  • İnklüzyonları minimize etmeyi sağlayan daldırma nozüllerin yerleşimlerinin tasarım ve optimizasyonu
  • Kalıp tasarım ve optimizasyonu (örn., koniklik açısı, soğuma hızı ve malzeme tipi)
  • Proses optimizasyonu (örn., optimum döküm hızı, ikincil soğuma hızı)
  • Devreye alma ve yarı durağan faz operasyonlarında sıcaklık dağılımları ile proses kalitesine etki eden diğer koşullar arasındaki ilişkilerin incelenmesi
  • İç akımlar ve doğal konveksiyon nedeniyle oluşan ve ürün kalitesine doğrudan etki eden akış hareketlerinin optimizasyonu
  • İngot ve kalıp üzerinde oluşan gerilim dağılımlarının hesaplanması ve gerilime bağlı olarak ürün kalitesi değişiminin incelenmesi

MAGMA CC; çelik, bakır ve bakır alaşımları ile alüminyum alaşımların dökümünde kullanılabilmektedir. Yazılım, üretime geçmeden önce ürün kalitesini test etmek ve geliştirmek amacıyla kullanılabileceği gibi, üretim esnasında prosesi optimize etmek amacıyla da kullanılabilmektedir. Sanal Deney Tasarımı ve Otonom Optimizasyondan yararlanılarak, daha güvenilir ve yüksek kalitede ürünler için ilgili proses değişkenlerinin spesifik limitlleri belirlenebilmektedir. Ayrıca, MAGMA CC ile birincil ve ikincil soğuma evreleri için akış hesaplamaları, katılaşma ve stres dağılımı analizleri ayrı ayrı yapılabilmektedir. Böylelikle ingotun yüzeyinde oluşan kabuk ile iç bölgedeki sıvı metal akışı ve kalıp arasındaki ilişkiler detaylı bir şekilde incelenebilmektedir.

Publication in Area of Continuous Casting

Autonomous Mathematical Optimization of Continuous Casting Processes

Editors:

Wilfried Schäfer, Götz Hartmann, Erik Hepp, MAGMA GmbH, Aachen, Germany
Dieter G. Senk, Sonja Stratemeier, IEHK RWTH Aachen University, Germany

The publication introduces a numerical simulation based optimization strategy, following rigorous thermodynamic and thermo mechanical models as well as a strictly methodic approach.

Read Publication

Bu web sayfası size daha iyi kullanıcı deneyimi sunabilmek için çerezler kullanmaktadır. Gizlilik politikası