Wpływ niejednorodności pól temperatury w kadzi pośredniej na strukturę pierwotną wlewków ciągłych

The formation of the cast strands’ primary structure is a very complex process in terms of the thermodynamics and physicochemical. It occurs during solidification and crystallization of the liquid steel in the crystallizer and in the secondary cooling zone of the CC device. On the basis of the experience gained in the industry and knowledge arising from theory of metals and alloys solidification it can be concluded, that substantial influence on the shape of cast strands primary structure have the temperature of overheating of the liquid steel above liquidus temperature and solidification velocity. A proper control of those casting parameters allows to obtain the cast strands with desired primary structure. In the one and two-way symmetric devices regulation like this is not problematic, in the multi-way devices - specially in the asymmetric - causes a series of problems. In those devices can occur a major temperature difference in each outlet zone of the tundish working space caused by i.e. the distance length diversity of liquid steel stream from the inlet to each outlet and by disadvantageous layout of liquid steel flow zones (turbulent flow zone, plug flow and dead zones) in working area of tundish. Particularly high values of those diversity can be expected in the asymmetric tundishes. The article presents results of laboratory research - model and industrial regarding impact of the liquid steel overheating temperature, but also heterogeneity of the temperature fields in the tundish on primary structure of the cast strands.Tworzenie się struktury pierwotnej wlewków ciągłych jest bardzo złożonym, pod względem termodynamicznym i fizykochemicznym procesem. Zachodzi on w trakcie krzepnięcia i krystalizacji ciekłej stali w krystalizatorze i strefie wtórnego chłodzenia urządzenia COS. Na podstawie doświadczeń uzyskanych z praktyki przemysłowej oraz wiedzy wynikającej z teorii krzepnięcia metali i ich stopów można stwierdzić, że istotny wpływ na postać struktury pierwotnej wlewków ciągłych ma temperatura przegrzania ciekłej stali ponad temperaturę likwidus oraz prędkość krzepnięcia. Właściwa regulacja tych parametrów odlewania umożliwia uzyskiwanie wlewków o wymaganej strukturze pierwotnej. O ile w urządzeniach jednożyłowych i dwużyłowych symetrycznych taka regulacja nie stwarza większych problemów, to w urządzeniach wielożyłowych, a szczególnie niesymetrycznych nastręcza szereg problemów. W tego typu urządzeniach mogą wystąpić znaczne różnica temperatury w poszczególnych strefach wylewowych przestrzeni roboczej kadzi pośredniej, spowodowane np. zróżnicowaniem długości drogi dotarcia strumienia ciekłej stali z punktu wlewowego do poszczególnych wylewów i niekorzystnym układem stref przepływu ciekłej stali (strefy przepływu turbulentnego, tłokowego i stref martwych) w przestrzeni roboczej kadzi pośredniej. Szczególnie dużych wartości tych różnic można się spodziewać w kadziach niesymetrycznych. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych - modelowych i przemysłowych dotyczących wpływu temperatury przegrzania ciekłej stali oraz niejednorodności pól temperaturowych w kadzi pośredniej na strukturę pierwotną wlewków stalowych

The interaction between diamond like carbon (DLC) coatings and ionic liquids under boundary lubrication conditions

The aim of the study was to analyse antiwear DLC coatings produced by physical vapour deposition. The a-C:H coatings were deposited on steel elements designed to operate under friction conditions. The coating structure was studied by observing the surface topography with a scanning electron microscope (SEM) and a profilometer. The friction and wear properties of the coatings were examined using a ball-on-disc tribotester. The lubricants tested were two types of ionic liquids (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate and trihexyltetradecylphosphonium bis(trifluoromethy-lsulphonyl) amide). The experimental data was used to select ionic liquids with the best tribological properties to operate under lubricated friction conditions and interact with DLC coatings

Numerical model of continuously cast strand and its application for simulation of continuous casting of structural steel blooms

Przedstawiono założenia wyjściowe i wyniki modelowania krzepnięcia wlewków stalowych o przekroju kwadratowym 160×160 mm odlewanych ze stali gatunku B1 w łukowej instalacji COS. Przeprowadzono modelowanie krzepnięcia wlewków. W modelowaniu wykorzystano oprogramowanie ProCAST (ESI Group). Wykazano możliwość prognozowania pola temperatury we wlewku oraz profilu przestrzennego strefy ciekłej i dwufazowej (ciekło-stałej).The input assumptions and simulation results for solidification modelling of 160×160 mm blooms produced from low alloy structural steel in the bow - type continuous casting machine are presented. The modelling of solidification was carried out by means of ProCAST software (ESI Group). The abilities of forecasting the temperature field in the cast strand as well as space distribution of liquid and two-phase (liquid and solid) fraction are shown

Computer modelling of solidification of semi-industrial square cross-section ingot using ProCAST software

Dla modelowania procesu krzepnięcia wlewka stacjonarnego wykorzystano oprogramowanie ProCAST, stosowane dotychczas w modelowaniu procesów ściśle odnoszących się do procesów odlewniczych. Przedmiotem modelowania był proces stygnięcia stacjonarnego wlewka o wymiarach 100×100×1100 mm we wlewnicy, od momentu rozpoczęcia zalewania metalu do zakończenia krzepnięcia, wraz z procesami tworzenia struktury, skurczu metalu i tworzenia jam skurczowych. Analiza porównawcza dla dwóch typów stali wskazuje na istotne różnice w polu temperatury i kinetyce wzrostu fazy zakrzepłej w trakcie procesu zalewania i krzepnięcia wlewków. Rezultaty modelowania wskazują na duże możliwości symulacji komputerowej dla odtworzenia procesu krzepnięcia wlewka, a przez to przeprowadzenia eksperymentów numerycznych dla optymalizacji technologii.For modeling of stationary ingot solidification process ProCAST software was used. So far, this software has been used in processes related strictly to foundry processes. The subject of modeling was cooling of stationary square ingot of 100×100×1100 mm in the mould, from the beginning of pouring liquid metal until the end of solidification, along with the processes of metal structure formation , metal shrinkage and formation of shrinkage cavities. The comparative analysis for two types of steel shows significant differences in temperature field and kinetics of solidified phase growth while pouring and solidification of ingots. The results of modeling show great possibilities of computer simulation for reproduction of the real solidification process, and thus for conducting numerical experiments for optimization of technology

Lubrication management at a manufacturing plant with Trzuskawica SA factory as an example

W artykule opisano funkcjonowanie gospodarki smarowniczej w zakładach przemysłowych, na przykładzie Trzuskawica S.A. Przedstawiono rolę i funkcję środków smarowych w zakładach wapienniczych. Omówiono główne problemy związane ze zużywaniem się elementów roboczych maszyn i urządzeń. Przedstawiono także prawidłowe zarządzanie gospodarką smarowniczą przy wykorzystaniu programu komputerowego SUR-FBD. Dodatkowo opisano przykładowe analizy zużycia środków smarowych oraz proces doboru ich zamienników.The article describes the lubrication management in a lime factory, with the Trzuskawica SA. Lime Company as an example. It presents the role and function of lubricants in lime manufacturing plants. The article discusses the problems connected with machine, and other equipment, working elements wear out. It also shows a proper lubrication management using a computer program - SUR-FBD. In addition, there was given an exemplary analysis of lubrication exhaustion as well as the process of choosing their substitutes

Using diamond-like carbon coatings to rubbing element of means of internal transport in aggregate industry

W artykule omówiono wpływ zastosowania powłok diamentopodobnych na zużycie elementów trących w środkach transportu wewnętrznego w zakładzie przemysłu kruszywowego na przykładzie Trzuskawica S.A. Scharakteryzowano warunki środowiskowe w jakich pracują urządzenia w zakładzie przemysłowym. Przedstawiono przenośnik taśmowy jako urządzenie przeznaczone do transportu kruszywa, oraz omówiono najczęściej występujące w nim uszkodzenia. Zaproponowano zabezpieczenia elementów roboczych przenośników taśmowych w postaci przeciwzużyciowych powłok diamentopodobnych typu a-C:H. Do obserwacji próbek z naniesionymi powłokami użyto skaningowej mikroskopii elektronowej SEM. W pomiarach struktury geometrycznej powierzchni próbek pokrytych powłokami DLC, posłużono się profilometrem optycznym. Badania tribologiczne wykonano na testerze T-01M pracującym w skojarzeniu kula-tarcza. Przedstawione wyniki wykazały, że powłoki DLC charakteryzują się mniejszym współczynnikiem tarcia niż stal 100Cr6.In the article one has discussed the impact of the application of diamond-like carbon coatings on the wear of friction elements in means of internal transport in the plant of aggregate industry using Trzuskawica S.A. as an example. One has characterized the environmental conditions in which equipment is used in the plant. The conveyor is belt shown as a device intended to transport the aggregates and the most common damage appearing in it were also discussed. One has proposed security elements of operating conveyor belts in form of anti-wear diamond-like-carbon coatings of type a-C:-H. To observe samples with coating , the SEM scanning electron microscopy was used. In the measurements of geometric structure of the surface of samples coated with DLC coatings, optical profilometer was used. The testing was performed on the T-01M tester operating in ball - disc system. The results indicated that the DLC coatings have a lower coefficient of friction than steel 100Cr6

Badania przemysłowe procesu filtracji stali

The concerned paper presents results of wide scope of liquid steel filtering tests by means of ceramic filters, including laboratory, model and industrial testing in the conditions of conventional (ingot) and continuous steel casting. Multi- hole (sieve) ceramic filters made of mullite and corundum, of the structure adjusted to the type of conducted experiment were used for testing. Selection of ceramic material for filter construction accounted for the conditions of filter operations including: high temperature (liquid steel temperature), filtering duration determined by mass of the filtered steel, hydrodynamics of steel flow through filter holes an and wettablity of filter ceramics by non-metallic inclusions. In order to assess the effectiveness of liquid steel filtering in reference to unfiltered steel, the following criteria have been adopted: - change in surface share of non-metallic inclusions, - change in the quantity of non -metallic inclusions and dimensions thereof, - change in total oxygen content (summary). The obtained results of tests confirm high effectiveness of liquid steel filtering by means of ceramic filters and may constitute a basis for development of a new technology of steel refining by means of filtration.prezentowanej pracy przedstawiono wyniki szerokiego zakresu badań procesu filtracji ciekłej stali filtrami ceramicznymi, obejmującego badania laboratoryjne, modelowe i przemysłowe w warunkach konwencjonalnego (do wlewnic) i ciągłego odlewania stali. W badaniach stosowano filtry ceramiczne wielootworowe (sitkowe) wykonane z mulitu i korundu o konstrukcji dostosowanej do rodzaju prowadzonego eksperymentu. Wybór tworzywa ceramicznego do budowy filtrów uwzględniałwarunki pracy filtra do których zaliczano: wysoką temperaturę (temperaturę ciekłej stali), czas filtrowania określony masą filtrowanej stali, hydrodynamikę przepływu stali przez otwory filtra oraz zjawisko zwilżalności ceramiki filtra przez ciekłe wtrącenia niemetaliczne. Dla oceny skuteczności procesu filtrowania ciekłej stali w odniesieniu do stali niefiltrowanej, przyjęto następujące kryteria: - zmianę udziału powierzchniowego wtrąceń niemetalicznych, - zmianę liczby wtrąceń niemetalicznych i ich wymiar, - zmianę zawartości tlenu całkowitego (sumarycznego). Uzyskane wyniki badań świadczą o dużej skuteczności metody filtrowania ciekłej stali filtrami ceramicznymi i mogą stanowić podstawę do opracowania nowej technologii rafinacji stali metodą filtracji