Sürekli döküm yöntemi ile çelik üretimine ait proses optimizasyonu

Bu çalışma kapsamında çelik üretim teknolojilerinin ve kaliteli çelik üretiminin gerçekleşmesi için sürekli döküm prosesinin soğutma şartlarının optimizasyonu sağlanmıştır. Günümüz teknolojisinde ürünlerin gerçek üretim şartlarına başlamadan önce simüle üretimler gerçekleştirilerek prosesin kararlılığı ile oluşabilecek problemler için öngörü elde edilmesi hedeflenmiştir. Bu kapsamda öncelikli olarak sürekli döküm prosesinde soğutma şartlarının matematiksel modellemesi gerçekleştirilmiştir. Bu modelleme ile prosesin soğutma katsayıları belirli sınır şartlar kabul edilerek elde edilmiştir. Bu katsayıların belirlenmesinde çelik içi alaşım elementlerinin etkisi, döküm sıcaklığı, döküm hızı, kalıp boyu, kalıp tozu ve osilasyon parametrelerinin ısı transferine olan etkilerinden bahsedilmiştir. Bu yapılan çalışma kapsamında JMatPro yazılımı kullanılarak S235JR çelik kalitesine ait olan malzemenin ısı transfer katsayıları, soğuma şartları, entalpi, entropi, gibbs serbest enerji, sıcaklığa bağlı çekme ve akma dayanımı gibi malzeme dataları elde edilmiş olup grafiksel olarak gösterilmiştir. Elde edilen bu verilerin sürekli döküm simülasyonu için kullanılan TherCast yazılımına aktarılması ile birlikte dökümde kullanılan S235JR kalitesinin spesifik verileri kullanılmıştır. TherCast yazılımı ile türbülanslı akış ile sıvı metalin davranışının tespiti, akış boyunca faz değişiklerinin tespit edilmesi, sprey soğutma modellerinin değiştirilmesi, kalıp içi farklı ısı transfer modellerinin kullanılması ve sürekli döküm makinesi parametrelerinin belirlenmesi konularında alt yapısında bulunan matematiksel modelleme formülleri ile çözüm sunmaktadır. Simülasyonda yapılan çalışmada belirlenen döküm sıcaklığı ve döküm parametrelerine bağlı olarak kalıp içi ısı transfer optimizasyonu yapılmıştır. Bu optimizasyon işlemi sürekli döküm makinesi üreticilerinin belirlemiş olduğu döküm sıcaklığı ve döküm hızına göre elde etmiş olduğu kabuk kalınlığının simülasyon ortamında doğrulaması yapılarak karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda elde edilen sonuçlar eşitlenmiş olup, belirlenen ısı transfer katsayıları ile farklı döküm hızı ve sıcaklık denemeleri yapılmıştır.