ABS Centre Métallurgique

ABS Centre Métallurgique (ACM) ist das Forschungszentrum von Acciaierie Bertoli Safau (ABS), Stahlabteilung der Industriegruppe Danieli SpA, einem der Marktführer im Bereich Bau von Stahlwerken. Das ACM-Zentrum liegt in Metz und bietet verschiedene moderne Kennzeichnungsvorrichtungen, mit denen sämtliche Probleme abgedeckt werden können, auf die man von der Bearbeitung der metallischen Werkstoffe bis zur Herstellung mechanischer Komponenten stoßen kann. Als integriertes Laboratorium eines italienischen Stahlunternehmens kennt ACM genau die industriellen Zwänge und ihre Anforderungen. ACM stellt so seine Kompetenzen und Kennzeichnungs- Test- und Simulationsvorrichtungen in den Dienst seiner Kunden.

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Herausforderung: Umgestaltung einer Stranggießmaschine 

Um den Erwartungen der Auftraggeber gerecht zu werden, sollte die Studie die Validierung des Stranggießmaschine unter Einbeziehung der
Weichreduktion ermöglichen, eventuelle Mängel rechtzeitig erkennen und die Zuverlässigkeit der Installationen steigern. 

Mit Unterstützung von Transvalor hatten die Teams von ACM ebenfalls den besten numerischen Ansatz für diesen Konfigurationstyp festzulegen, um einen effizienten Kompromiss zwischen Präzision der Ergebnisse und Berechnungszeit zu finden.

case_study_abs 1Methode für die thermomechanische Simulation des Prozesses

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Entwicklung des flüsigen Anteils während des Richten des Produkts

 

Lösung: Ein thermomechanischer Ansatz mit Berücksichtigung der Weichreduktion

Dank einer ersten thermischen Berechnung kann der Bereich festgelegt werden, in dem die Weichreduktion unter Beachtung der Kerntemperaturentwicklung und des Feststoffanteils anzuwenden ist. 

Ziel ist es, eine globale thermomechanische Berechnung auf der gesamten Gießmaschine durchzuführen, um die Auswirkungen der Weichreduktion im Kern des Produktes zu sehen. Eine «global in Schritten» genannte Berechnungsmethode wurde intelligent entwickelt. Sie ermöglicht die Simulation der gesamten Maschine (~25 m) mit beträchtlich reduzierten Berechnungszeiten im Vergleich zu einem klassischen Ansatz (-50 %) und ohne Kompromisse in Bezug auf die Qualität der Ergebnisse. 

Die THERCAST®-Berechnung gibt die Entwicklung der flüssigen Fraktion und die Auswirkungen der Weichreduktion auf die Endposition des Strangsumpfes sowie auf die erstarrte Schicht an. Der thermomechanische Ansatz ermöglicht die Berechnung der Verformung und der Zwänge, die im Gießprodukt generiert werden, um die Phänomene des Warmbruchs zu verhindern. Die numerische Simulation wird zu einem einzigartigen Vorteil für die Validierung des Designs der Gießmaschine.

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Entwicklung der solidifizierten Schicht des Stranges : Effekt der Softreduction

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Entwicklung der Spannungen XX in der Mitte der Produktoberfläche

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Nutzen: Bestätigung der Bemessung des neuen Gussblock-Formats von 10t

  • Präzise die Auswirkungen der Weichreduktion auf die Position des Erstarrungssumpfes bestimmen.
  • Die Entwicklung der verfestigten Dicke während des gesamten Gießvorgangs vorhersagen.
  • Die Verformungen und die mechanischen Zwänge, die auf das Gießprodukt ausgeübt werden, quantifizieren.
  • Die Bereiche identifizieren, die eine Gefahr von Durchlässigkeit aufweisen.
  • Das Auftreten von Warmrissen mit Hilfe der Schadenskriterien aufspüren.
  • Eine optimierte Berechnungsmethode mit halbierten Berechnungszeiten.
  • Die maßstabsgetreuen Versuche erheblich reduzieren.

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