ارائه يك مدل رياضي براي محاسبه گرانروي مذاب پودرهاي قالب ريخته گري مداوم

A Mathematical Model for Calculation of Viscosity of Mould Powders in Continuous Casting of Steel

از آنجاييكه گرانروي پودر قالب مذاب، در دماي بالا نقش مهمي در فرايند ريخته گري مداوم فولاد بازي ميكند، اطلاع از چگونگي تغييرات آن بسيار حياتي است. اندازه گيري گرانروي مذاب هاي با دماي بالا از روشهاي تجربي گران قيمت بوده، لذا معمولا از مدلهاي رياضي جهت برآورد گرانروي استفاده مي شود. اما در بسياري موارد اين مدل ها براي محدوده وسيعي از تركيب شيميايي معتبر نمي باشند. در پژوهش حاضر مدل جديدي براي محاسبه گرانروي پودرهاي قالب شيشه اي شده مختلف ارائه شده است. در اين مدل تركيبات به دو گروه شيشه سازان و اصلاح كننده ها تفكيك شده و ضرايبي (MModifiers و MGlass Formers) براي آنها با توجه به انرژي پيوند و كسر مولي هر كدام از تركيبات در نظر گرفته شده است. همچنين ضريب K* نيز كه نسبت اكسيژن هاي غيرپل به اكسيژن هاي پل باقيمانده را در نظر مي گيرد مورد استفاده قرار گرفت. در انتها ويسكوزيته چند پودر كه با استفاده از روش هاي عملي ويسكوزيته واقعي آنها محاسبه شده، با استفاده از اين مدل جديد و مدل هاي ريبود و اربين اندازه گيري شد. نتايج نشان دادند كه مدل جديد دقت بيشتري نسبت به دو مدل مذكور نشان مي دهد.

Viscosity of mould powders at high temperatures plays an important role in continuous casting of steel. Measurement of viscosity is an expensive process and calculation by mathematical models is used. Models are usually invalid for an extensive range of chemical compositions and by change of parameters, constants can not be used for a new case. In this research a new model is presented for viscosity calculation of glassy mould powders. Coefficients for glass formers and modifiers (M Glass Formers and M Modifiers ) are predicted based on bonding energy and mole fraction of each compound. K* is also another coefficient based on the ratio of non-bridging oxygens and fluorines to the remain bridging oxygens in the structure. From these coefficients which would be explained in the paper, two constants of A and B for the Arrhenius type Equation of are calculated. This model is evaluated by some experimental data in the literature for calculation of the constants and then the obtained equation is used for the prediction in other similar samples. Results show that it is more accurate than Riboud and Urbain models, where the judgment is performed based on published amounts of viscosities.