تاثير تغييرات دمايي، تنش حرارتي و منطقه منيسك قالب مسي بركيفيت شمش توليد شده توسط روش ريخته گري پيوسته فولاد

كيفيت مطلوب شمش توليدي به روش ريخته‌گري پيوسته همواره يكي از دغدغه‌هاي اساسي در صنعت فولاد است. ‏قالب مسي يكي از اصلي‌ترين اجزاي ريخته‌گري پيوسته فولاد است كه پديده‌هاي فيزيكي، شيميايي و مكانيكي كه در منطقه ‏نزديك منيسك آن رخ مي‌دهند نقش مهمي در كيفيت سطحي شمش دارند. در اين مقاله چند متغير موثر شامل اثر روانكاري ‏سطح قالب، ايجاد منيسك و تشكيل نوع خاصي از سل گالوانيك مورد بر كيفيت شمش مورد بررسي قرار گرفته‌اند. با توجه به ‏نظريه ساختار يوني مذاب و تحليل‌هاي صورت گرفته بر سرباره متالورژيكي، مي‌توان گفت كه فاز سرباره مذاب پودر قالب، يك مايع ‏يوني(فصل مشترك مس/ آهن) است به طوري كه در پودر توليد شده توسط شركت ‏STOLLBERG‏ نيرو محركه تا 1.9 ولتي ايجاد ‏مي شود. بر اساس  متغيرهاي خنك كنندگي قالب مسي، مدل محاسبه سه بعدي ايجاد شد و توزيع سه بعدي درجه حرارت، تنش و ‏كرنش حرارتي به صورت عددي با استفاده از روش المان محدود (‏FEM‏) شبيه سازي شده و حداكثر تغيير شكل قالب مسي ‏حدودmm ‎‏ 0.04 ، بالاترين دماي داخلي تيوب مسي ‏‎°C‏220 و حداكثر تنش حرارتي ‏MPa‏390 بدست آمد. بر اساس نتايج ‏بزرگ‌ترين اختلاف دما از بالا به پايين قالب بيش‌تر از 10 درجه نبوده و حداكثر تغيير شكل حرارتي قالب مسي در ‏موقعيت 30 ميلي‌متر پايين‌تر از منيسك ظاهر مي‌شود، اما به اندازه كافي قوي نيست كه باعث ايجاد ترك شود. علاوه بر ‏اين، تأثير پودر با قليائيت‌هاي مختلف بر خصوصيات علامت‌هاي ناشي از نوسان قالب بر روي سطح شمش در نظر گرفته شد. بر ‏اساس تصاوير ميكروسكوپي از نشانه‌هاي نوسان مي‌توان گفت كه استفاده از پودر ريخته‌گري اسكريوليت سبب مي‌شود ‏كه نشانه‌هاي نوسان كوتاه‌تر و با عمق كم‌تر نسبت به استفاده از پودر ريخته‌گري آكوترم است. ‏