مدلسازی عددی انتقال حرارت و انجماد بیلت ریخته­گری پیوسته با روش اجزای محدود با بکارگیری الگوریتم ترکیبی لاگرانژی و اویلری

در سال‌های اخیر، مدل‌سازی عددی فرآیندهای متالورژی، از جمله فرآیند ریخته‌گری پیوسته فولاد،با هدف افزایش راندمان و کاهش عیوب و همچنین ایجاد فناوری‌های جدیدبسیار مورد توجه قرار گرفته است. مدل‌سازی ریاضیفرآیندهای ریخته­گری با روش‌های عددی امکان شبیه­سازی کامل و جامع ماهیت پیچیده فیزیکی و شیمیایی فرآیندهایریخته­گری و انجماد را فراهم میکند. از آنجاییکه لازم است تا مجموعه صحیحی از پارامترهای مواد همراه با داده‌های فرآیندی، پیاده‌سازی شوند،فرمول‌بندی یک مدل عددی از فرآیند ریخته‌گری پیوسته منحنی یک کار بسیار پیچیده است که علاوه بر فرمول­بندی ریاضی، و توضیح انتقال حرارت در طول فرآیند ریخته­گری نیازمند کنترل حرکت شمش در فضای منحنی است. پیچیدگی این موضوع مستلزم آن است که ساده سازی های آگاهانه هنگام فرموله کردن مدل های ریاضی برای محاسبه فرآیند انجماد رشته های ریخته گری انجام شود.در این مطالعه فرآیند ریخته­گری پیوسته بیلت فولادی در شرکت فولاد زرند ایرانیان با هدف مطالعه و کاهش عیوب با استفاده از روش اجزای محدود و بکارگیری الگوریتم ترکیبی لاگرانژی و اویلری (mile) شبیه سازی شد. با مقایسه نتایج شبیه­سازی با داده­های تجربی اعتبار مدل بخوبی مورد تایید قرار گرفت.

numerical modeling of heat transfer and solidification of billet continuous casting with finite element method using mixed lagrangian and eulerian algorithm

in recent years, the modeling of metallurgical processes, including the continuous casting process, has received much attention with the aim of increasing efficiency and reducing defects, as well as creating new technologies. mathematical modeling of casting processes with numerical methods enables complete and comprehensive simulation of thermal anf fluid phenomena and solidification. since it is necessary to have a correct set of materials along with the data structures, implementation, formulation of a model of the curvedcontinuous casting process is a complex task, in addition to the mathematical formulation, and the explanation of the heat transfer during the casting process. it requires controlling the movement of the billet in the curved space. the complexity of this issue requires that conscious simplifications are made when formulating mathematical models to calculate the solidification of casting strands. in this study, the process of continuous casting of steel billets in zarand iranian steel company (zisco) was simulated with the aim of studying and reducing billet defects using the finite element method and applying the combined lagrangian and eulerian algorithm (mile). by comparing the simulation results with the experimental data, the model validity was well confirmed.