Schmelzen und Mischen von Legierungsstoffen in Stahlschmelzen

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Schmelzen und Mischen von Legierungsstoffen in Stahlschmelzen

Methoden der mathematischen Modellierung

von Liuyi Zhang und Franz Oeters

 

Steigende Anforderungen, die Zusammensetzung flüssigen Stahls bei seiner Herstellung genau zu treffen, rufen einen Bedarf nach mathematischen Simulationsmodellen hervor, die das Schmelzen bzw. Auflösen von Legierungsstoffen und deren anschließende Vermischung in der Stahlschmelze beschreiben.

Für manche speziellen Fälle sind solche Modelle bereits vorhanden.

Eine allgemeine Beschreibung fehlt jedoch noch.

Dieses Buch versucht, die hier bestehende Lücke zu schließen.

Ein Problem bei der Modellierung der Prozesse ist die Lösung der partiellen Differentialgleichung der Wärmeleitung in einem festen Legierungspartikel, nachdem dies in die Schmelze eingeworfen ist.

Das Gleichungssystem muss numerisch gelöst werden.

Das verlangt erhebliche Rechenzeit, und zudem kann manchmal der Iterationsprozess nicht konvergieren.

Deshalb kann die numerische Methode nicht für eine einfache Schätzung vor Ort oder für eine Prozesskontrolle online verwendet werden.

Der erste Zweck des Buches ist, diese Schwierigkeit zu überwinden.

Weiter dient das Buch dazu, die Wechselwirkung von Schmelzen und Auflösen der Partikel besser zu beschreiben sowie den Prozess des Schmelzens einzelner Partikel mit dem Zugabe-Vorgang der Legierungscharge als ganzer und mit dem Mischprozess zu verknüpfen.

Außerdem findet man im Buch Tabellen von Materialdaten, Rechenbeispiele und zuletzt eine Liste mit Programmen.

Diese sollen dem Leser bei der Anwendung der im Buch angegebenen Gleichungen für die Lösung ihrer eigenen speziellen Probleme helfen.

Es ist beabsichtigt, möglichst Informationen zu geben, die für praktische Berechnungen und für Computerprogramme zur Kontrolle eigener Legierungsprozesse notwendig sind.

2012 · 14,8 x 21,0 cm · 115 Seiten

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