การวิเคราะห์เชิงตัวเลขของเครื่องหล่อแบบต่อเนื่องประเภทวงล้อ/สายพาน

Numerical analysis of wheel/belt continuous caster

Name: ปัญญา บัวฮมบุรา

ThaSH: การวิเคราะห์เชิงตัวเลข

ThaSH: ความร้อน -- การถ่ายเท

ThaSH: โลหะ -- การหล่อ

Abstract: พัฒนาแบบจำลองการถ่ายเทความร้อนสามมิติในสภาวะไม่คงตัว เพื่อตรวจสอบการถ่ายเทความร้อนและการแข็งตัว ในการหล่อแบบต่อเนื่องประเภทวงล้อ/สายพาน ของโลหะอะลูมิเนียมและโลหะนอกกลุ่มเหล็กประะภทอื่นๆ ในการคำนวณสมการการนำความร้อนในสภาวะไม่คงตัว จะใช้ระเบียบวิธีผลต่างสืบเนื่องและพัฒนาโปรแกรมโดยใช้ภาษาซี การคิดความร้อนแฝงในการแข็งตัวในช่วงที่โลหะมีการคายความร้อนแฝงออกมา ขณะเกิดการแข็งตัวจะใช้ระเบียบวิธีความจุความร้อนเทียบเท่า ร่วมกับระเบียบวิธีการกู้คืนอุณหภูมิ ในส่วนของการตวจสอบความถูกต้องของแบบจำลอง ได้เปรียบเทียบกับงานวิจัยอื่นที่มีการเปรียบเทียบผลกับการทดลอง นอกจากนั้นยังนำผลการคำนวณที่ได้จากตัวโปรแกรม ซึ่งได้นำข้อมูลที่ใช้ในการผลิตจริงในโรงงานมาคำนวณ เพื่อเปรียบเทียบกับค่าที่วัดได้จริงจากกระบวนการผลิต โดยผลจากการคำนวณและค่าที่วัดได้จริงจากกระบวนการมีความสอดคล้องกันดี จากนั้นได้คำนวณเพื่อหาการกระจายตัวของอุณหภูมิ และการแข็งตัวของแท่งงานหล่ออะลูมิเนียม ซึ่งในการคำนวณจะทำการปรับเปลี่ยนค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ของกระบวนการ เช่น ความเร็วในการหล่อ สภาวะการเย็นตัว และอุณหภูมิเท เพื่อศึกษาผลของพารามิเตอร์เหล่านี้ที่มีต่อกระบวนการผลิต โดยในการคำนวณจะแบ่งออกเป็น 4 กรณีหลักๆ ดังนี้ คือ กรณีที่ 1 จะจำลองการเย็นตัวในรูปแบบของการหล่อแบบลูกรีดคู่ และการหล่อแบบไดเรคชิลล์ กรณีที่ 2 จะจำลองการเย็นตัวของการหล่อแบบต่อเนื่องประเภทวงล้อ/สายพาน กรณีที่ 3 จะจำลองการเย็นตัวของการหล่อแบบต่อเนื่องประเภทวงล้อ/สายพาน โดยมีการนำข้อมูลที่ใช้ในการผลิตจริงมาใช้ในการคำนวณ และกรณีที่ 4 จะจำลองการเย็นตัวของแบบหล่อต่อเนื่องประเภทวงล้อ/สายพาน ในรูปแบบที่การถ่ายเทความร้อนมีความไม่สมมาตร ซึ่งข้อสรุปที่ได้จากผลการคำนวณแสดงให้เห็นว่า ทั้งการเย็นตัวในแบบหล่อและความเร็วในการหล่อมีผลต่อความลึกขอบ่อน้ำโลหะ โดยการเย็นตัวที่ไม่ดีในแบบหล่อจะส่งผลกระทบต่อความลึกของบ่อน้ำโลหะ มากกว่าการเพิ่มความเร็วในการหล่อ และยังทำให้ตำแหน่งเริ่มต้นในการแข็งตัวที่เปลือกของแท่งงานหล่อ มีระยะที่ต่ำลงจากบริเวณเมนิสคัสอีกด้วย

Abstract: A three dimensional transient heat transfer model has been developed to investigate heat transfer and solidification characteristics of the near net shape wheel/belt type aluminum continuous casting and continuous casting of other non-ferrous metals. The transient heat conduction equation was discritized by using explicit finite difference scheme and the program code was developed using C programming language. Treating of the latent heat evolved during solidification was done using the equivalent specific heat and the temperature recovery method. The model has been validated by comparing with the results found in the literatures which were previously confirmed by experiments. The calculation results were also compared to the measured data from the wheel/belt continuous casting process. Good agreement were obtained for both comparisons. Temperature profile and progress of solidification were calculated by varying important process parameters such as casting speed, cooling condition and pouring temperature for studying the effect of these parameters. Calculation of the model are divided into four cases; case 1: simulating the condition of twin roll caster and direct chill caster, case 2: simulating the case of wheel/belt continuous caster, case 3: simulating the wheel/belt continuous caster by using the actual operating data of the process and case 4: simulating the un-symmetry mold case of wheel/belt continuous caster. The calculation results yield conclusions that the casting speed and the cooling condition in the mold affect the pool depth. The cooling condition in the mold have stronger effect on the pool depth and shift downward the starting point of solidified shell from the meniscus than the casting speed does.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

Address: กรุงเทพมหานคร (Bangkok)

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: มาวิน สุประดิษฐ ณ อยุธยา

Role: ที่ปรึกษา

Name: อุเมดะ, ทาคาเทรุ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2548

Modified: 2551-08-09

Issued: 2551-08-09

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9745328081

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมโลหการ

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	panya.pdf	2.9 MB	50	2021-12-11 16:38:53

ใช้เวลา

0.030418 วินาที