Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 11/2018

30.07.2018

Study of the Heat Transfer Behavior and Naturally Deposited Films in Strip Casting by Using Droplet Solidification Technique

verfasst von: Wanlin Wang, Chenyang Zhu, Cheng Lu, Jie Yu, Lejun Zhou

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 11/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Oxide films that naturally deposit on the surface of the twin-roll mold during strip casting greatly influence the heat transfer from molten steel pool to the mold wall, which further affect the quality of casting product. In this study, a droplet solidification technique has been developed to simulate the initial process of solidification and film deposition during strip casting process. The results suggest that the maximum heat flux increases firstly (to 5201.5 kW/m2 for industrial pure Fe and to 4242.1 kW/m2 for stainless steel) and then decreases (to 4700.3 kW/m2 for industrial pure Fe and to 2037.8 kW/m2 for stainless steel) with the repeat of dropping tests. Furthermore, the roughness and thickness of the films formed on the surface increase with the successive addition of the solidifying material on the prior film. The compositions of the films are detected mainly as oxides containing O, Fe, Si, Mn, S, and Cu for the industrial pure Fe sample and they are O, Si, S, Mn, Cr, and Cu for the stainless steel sample. The deposited film with a thickness (54 μm for industrial pure Fe and 82 μm for stainless steel) and a roughness (24.5 nm for industrial pure Fe and 36.6 nm for stainless steel) allows a better wetting behavior between the molten steel and mold surface, resulting in an increase of actual contact area, and an enhancement of nucleation rate, which then in turn promote the interfacial heat transfer during the initial solidification of molten steel.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat [1] P.G.Q. Netto, R.P. Tavares, M. Isac, and R.I.L. Guthrie: ISIJ Int., 2001, vol. 41, pp. 1340-49.CrossRef [1] P.G.Q. Netto, R.P. Tavares, M. Isac, and R.I.L. Guthrie: ISIJ Int., 2001, vol. 41, pp. 1340-49.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat [2] T. Loulou, E.A. Artyukhin, and J.P. Bardon: Int. J. Heat Mass Tran., 1999, vol. 42, pp. 2129-42.CrossRef [2] T. Loulou, E.A. Artyukhin, and J.P. Bardon: Int. J. Heat Mass Tran., 1999, vol. 42, pp. 2129-42.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat [3] W. Zhang, Y. Yu, Y. Fang, and J. Li: J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.), 2011, vol. 16, pp. 65-70.CrossRef [3] W. Zhang, Y. Yu, Y. Fang, and J. Li: J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.), 2011, vol. 16, pp. 65-70.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat P. Nolli: Doctoral Thesis, Carnegie Mellon University, 2007. P. Nolli: Doctoral Thesis, Carnegie Mellon University, 2007.
5.
6.
Zurück zum Zitat [6] L. Strezov, J. Herbertson and G.R. Belton: Metall. Mater. Trans. B, 2000, vol. 31B, pp. 1023-30.CrossRef [6] L. Strezov, J. Herbertson and G.R. Belton: Metall. Mater. Trans. B, 2000, vol. 31B, pp. 1023-30.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat H. Todoroki, R. Lert-A-Rom, A.W. Cramb, I. Jimbo, and T. Suzuki: Electr. Furn. Conf. Proc., 1996. H. Todoroki, R. Lert-A-Rom, A.W. Cramb, I. Jimbo, and T. Suzuki: Electr. Furn. Conf. Proc., 1996.
8.
Zurück zum Zitat [8] L. Strezov, and J. Herbertson: ISIJ Int., 1998, vol. 38, pp. 959-66.CrossRef [8] L. Strezov, and J. Herbertson: ISIJ Int., 1998, vol. 38, pp. 959-66.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat H. Todoroki, R. Lert-A-Rom, T. Suzuki, and A.W. Cramb: Alex Mclean Symp., 1998. H. Todoroki, R. Lert-A-Rom, T. Suzuki, and A.W. Cramb: Alex Mclean Symp., 1998.
10.
Zurück zum Zitat H. Todoroki, R. Lert-A-Rom, T. Suzuki, and A.W. Cramb: Steelmak. Conf. Proc., 1997. H. Todoroki, R. Lert-A-Rom, T. Suzuki, and A.W. Cramb: Steelmak. Conf. Proc., 1997.
11.
Zurück zum Zitat [11] M.J. Ha, J. Choi, S. Jeong, H. Moon, S. Lee, and T. Kang: Metall. Mater. Trans. A, 2002, vol. 33A, pp. 1487-97.CrossRef [11] M.J. Ha, J. Choi, S. Jeong, H. Moon, S. Lee, and T. Kang: Metall. Mater. Trans. A, 2002, vol. 33A, pp. 1487-97.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat [12] T. Evans and L. Strezov: Metall. Mater. Trans. B, 2000, vol. 31B, pp. 1081-89.CrossRef [12] T. Evans and L. Strezov: Metall. Mater. Trans. B, 2000, vol. 31B, pp. 1081-89.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat N. Phinichka: Doctoral Thesis, Carnegie Mellon University, 2001. N. Phinichka: Doctoral Thesis, Carnegie Mellon University, 2001.
14.
Zurück zum Zitat [14] P. Nolli, and A.W. Cramb: Metall. Mater. Trans. B, 2008, vol. 39B, pp. 56-65.CrossRef [14] P. Nolli, and A.W. Cramb: Metall. Mater. Trans. B, 2008, vol. 39B, pp. 56-65.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat [15] J. Beck and K. Woodbury: Meas. Sci. Technol., 1998, vol. 9, pp. 839-47.CrossRef [15] J. Beck and K. Woodbury: Meas. Sci. Technol., 1998, vol. 9, pp. 839-47.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat [16] H. Zhang, W. Wang, D. Zhou, F. Ma, B. Lu, and L. Zhou: Metall. Mater. Trans. B, 2014, vol. 45B, pp. 1038-47.CrossRef [16] H. Zhang, W. Wang, D. Zhou, F. Ma, B. Lu, and L. Zhou: Metall. Mater. Trans. B, 2014, vol. 45B, pp. 1038-47.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat [17] D. Zhou, W. Wang, H. Zhang, F. Ma, K. Chen, and L. Zhou: Metall. Mater. Trans. B, 2014, vol. 45B, pp. 1048-56.CrossRef [17] D. Zhou, W. Wang, H. Zhang, F. Ma, K. Chen, and L. Zhou: Metall. Mater. Trans. B, 2014, vol. 45B, pp. 1048-56.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat [18] H. Zhang, and W. Wang: Metall. Mater. Trans. B, 2017, vol. 48B, pp. 779-93.CrossRef [18] H. Zhang, and W. Wang: Metall. Mater. Trans. B, 2017, vol. 48B, pp. 779-93.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat [19] K.N. Prabhu, B.N. Ravishankar: Mater. Sci. Eng. A, 2003, vol. 360, pp. 293-98.CrossRef [19] K.N. Prabhu, B.N. Ravishankar: Mater. Sci. Eng. A, 2003, vol. 360, pp. 293-98.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat [20] D. Bouchard, S. Leboeuf, J.P. Nadeau, R.I.L. Guthrie and M. Isac: J. Mater. Sci., 2009, vol. 44, pp. 1923-33.CrossRef [20] D. Bouchard, S. Leboeuf, J.P. Nadeau, R.I.L. Guthrie and M. Isac: J. Mater. Sci., 2009, vol. 44, pp. 1923-33.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat [21] R.I.P. Guthrie, M. Isac, J.S. Kim and R.P. Tavares: Metall. Mater. Trans. B, 2000, vol. 31B, pp. 1031-47.CrossRef [21] R.I.P. Guthrie, M. Isac, J.S. Kim and R.P. Tavares: Metall. Mater. Trans. B, 2000, vol. 31B, pp. 1031-47.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Jayananda and K.N. Prabhu: T. Indian I. Metals, 2012, vol. 65, pp. 539-43.CrossRef Jayananda and K.N. Prabhu: T. Indian I. Metals, 2012, vol. 65, pp. 539-43.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat [23] G.X. Wang and E.F. Matthys: Int. J. Heat Mass Tran., 2002, vol. 45, pp. 4967-81.CrossRef [23] G.X. Wang and E.F. Matthys: Int. J. Heat Mass Tran., 2002, vol. 45, pp. 4967-81.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat M.L.S. Zappulla and B.G. Thomas: TMS 2017 146th Annu. Meet. Exhib. Suppl. Proc., 2017. M.L.S. Zappulla and B.G. Thomas: TMS 2017 146th Annu. Meet. Exhib. Suppl. Proc., 2017.
Metadaten
Titel
Study of the Heat Transfer Behavior and Naturally Deposited Films in Strip Casting by Using Droplet Solidification Technique
verfasst von
Wanlin Wang
Chenyang Zhu
Cheng Lu
Jie Yu
Lejun Zhou
Publikationsdatum
30.07.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 11/2018
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-018-4850-6

Weitere Artikel der Ausgabe 11/2018

Metallurgical and Materials Transactions A 11/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.