제품 품질, 공정 강건성 및 비용 효율이 높은 생산성

연속 주조 공정은 반제품 제조에 매우 중요합니다. 용융 금속을 턴디시(tundish) 또는 론더(launder)에서 상형몰드로 주입하며
이와 동시에 하형에서 금속을 냉각시키며 추출합니다. 경우에 따라서, 하형몰드에는 빠른 냉각을 위한 흑연 인서트가 설치
되기도 합니다. 이 때 몰드 끝에는 안정적인 응고 쉘이 반드시 형성되어야 합니다. 최초 스타트 잉곳(strat ingot)을 몰드 안에
배치하고 원하는 충진 수준에 도달하면, 스타트 잉곳을 제거하고 충진양을 적절히 조절합니다. 몰드에서 일차적인 냉각은
안정적인 응고 쉘의 형성에 매우 중요합니다. 스트랜드(strand)의 추가 냉각은 소위 2차 냉각에서 진행됩니다.
공정 설계 및 최적화를 위한 MAGMA CC는 수직 및 수평 연속 주조 공정의 시뮬레이션 기반 최적화를 위해 유의미한 정보를
제공하는 통합된 턴키 솔루션입니다.

 

MAGMA CC는 다음과 같은 목표 달성이 가능하도록 지원합니다. :

  • 흐름 조건을 개선하기 위한 론더(launder)및 턴디시(tundish)의 배치 및 최적화
  • 개재물 최소화를 위한 노즐의 배치 및 최적화
  • 몰드 설계 및 최적화 (예: 원뿔형, 냉각 성능, 재료)
  • 공정 최적화 (예: 최적 주조 속도, 조정된 이차 냉각)
  • 필요한 품질을 보장하기 위해 다양한 공정 조건들에 대한 주입 초기 및 준안정상태 중 온도 분포 결정
  • 주입 초기 및 준안정 상태 작업 중 용탕 주입 및 자연 대류에 의해 발생한 품질 관련 유동 현상 최적화
  • 스트랜드(strand) 및 몰드에서 응력 관련 품질 기준과 응력 분포 계산

MAGMA CC를 구리 및 구리 합금, 알루미늄 합금 및 스틸의 주조에 사용이 가능합니다. 본 프로그램은 생산 단계에서의 지속적인 개선뿐만 아니라, 생산 시작 전 단계서의 제품 품질 개선에도 활용이 가능합니다. 가상 실험 설계 및 자율 최적화의 지원으로 고품질 제품의 안전한 생산을 위한 관련 공정 변수들의 공정 및 제품 특정 임계값들이 결정됩니다. MAGMA CC에는 일차 및
이차 냉각을 고려한 유동, 응고 및 응력 계산이 포함됩니다. 따라서 용탕, 스트랜드(strand)의 응고된 쉘 및 몰드 간의 상호작용을 판단할 수 있습니다.

Publication - 연속주조

연속 주조 공정의 수치 자율 최적화

편집자:

Wilfried Schäfer, Götz Hartmann, Erik Hepp, MAGMA GmbH, Aachen, Germany
Dieter G. Senk, Sonja Stratemeier, IEHK RWTH Aachen University, Germany

사례발표를 통해 최적화 기법을
기본으로 열역학 및 열 구조 해석
모델을 적용한 사례를 선보였다.

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