En collaboration avec Danieli, ACM a conduit une étude pour le revamping d’une machine de coulée continue en incluant de la réduction douce.
En s’appuyant sur des simulations numériques réalisées avec le logiciel THERCAST®, l’objectif était de prédire les effets de la réduction douce sur le produit fini et de mieux comprendre les phénomènes physiques engendrés. Pour répondre pleinement aux attentes du donneur d’ordre, l’étude devait permettre de valider le design de la machine de coulée continue, d’anticiper d’éventuels défauts et d’accroître la fiabilité des installations.
Avec le soutien de Transvalor, les équipes d’ACM devaient également déterminer la meilleure approche numérique destinée à ce type de configuration afin de trouver un compromis efficace entre précision des résultats et temps de calcul.
Evolution de la fraction liquide durant le dressage du produit
Un premier calcul thermique permet de déterminer la zone où appliquer la réduction douce en suivant l’évolution de la température à cœur et de la fraction solide.
L’objectif est de réaliser un calcul global thermomécanique sur toute la machine de coulée pour voir l’impact de la réduction douce au cœur du produit. Une méthode de calcul dite « globale par tranche » a été astucieusement développée permettant de simuler la totalité de la machine (~25m) avec des temps de calculs considérablement réduits par rapport à une approche classique (-50%) et sans compromis sur la qualité des résultats.
Le calcul THERCAST® indique l’évolution de la fraction liquide et l’impact de la réduction douce sur la position finale du puits liquide ainsi que sur l’épaisseur solidifiée. L’approche thermo-mécanique permet le calcul de la déformation et des contraintes générées dans le produit coulé en vue de prévenir les phénomènes de rupture à chaud. La simulation numérique devient un atout unique pour valider le design de la machine de coulée.
Evolution de l’épaisseur de la coque solidifiée : effet de la réduction douce
Evolution des contraintes XX au centre de la surface de la billette
« Grâce au logiciel THERCAST®, nous avons pu fournir une solution technique validée auprès de notre donneur d’ordre et le conforter ainsi dans ses choix technologiques. »
- Antoine BALLY, Ingénieur de Recherche chez ABS Centre Métallurgique