ВЫЧИСЛЕНИЕ ДОЛИ ВРЕМЕНИ КОНТАКТА НИЖНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ СЛЯБА С БАЛКАМИ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ ПРИ НАЛИЧИИ ИХ ИСКРИВЛЕНИЯ

Авторы

  • А.В. Варгин Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Москва
  • Е.В. Лалетина Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Москва
  • И.А. Левицкий Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Москва
  • К.С. Шатохин Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Москва

Ключевые слова:

математическое моделирование, нагрев сляба, печь с шагающими балками, рейтеры, трехмерная задача теплопроводности, кусочно-определенные граничные условия, осреднение во времени и по участкам

Аннотация

Аннотация. В листопрокатном производстве печи с шагающими балками, обеспечивающие всесторонний подвод теплоты к нагреваемым слябам, являются наиболее прогрессивными агрегатами, однако в местах контакта слябов с охлаждаемыми балками образуются «холодные пятна», которые могут привести к неоднородности механических свойств сляба и возникновению дефектов прокатки. Поскольку основным методом изучения теплообменных процессов в промышленных аг-регатах является математическое моделирование, математическая модель нагрева сляба в печи с шагающими балками должна учитывать особенности теплообмена на нижней поверхности сляба, связанные с наличием контакта этой поверхности с опорными элементами охлаждаемых балок (рейтерами) и с частичным экранированием балками излучения элементов нижней части рабочего пространства печи. В ряде работ предложено для этого нижнюю поверхность сляба разбить (в продольном направлении) на прямоугольные участки, для каждого из которых задавать различные граничные условия, осредненные во времени в соответствии с параметрами механизма шагания. Одним из практических методов борьбы с «холодными пятнами» является создание кривизны (изгиба) опорных балок с целью «размазывания» пятна контакта по поверхности сляба. В данной работе пред-ложен подход, позволяющий учесть кривизну балок в рамках осредненного во времени задания граничных условий на нижней поверхности сляба. Выявлено, что для участков нижней поверхности слябов, контактирующих с балками, при наличии искривления балок осредненные во времени граничные условия существенно зависят от поперечной координаты, поэтому целесообразно на этих участках вычислять не осредненные по участкам, а локальные параметры граничных условий.

Библиографические ссылки

1. Абдукодиров И.Б., Варгин А.В., Левицкий И.А. Математическая модель нагрева сляба

в печи с шагающими балками // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2023. Т. 66, № 1. С. 112–118. DOI: 10.17073/0368-0797-2023-1-112-118

2. Варгин А.В., Левицкий И.А. Эффективный алгоритм численного решения трехмерной

задачи теплопроводности // Computational Nanotechnology. 2023. Т. 10, № 4. С. 56–62. DOI: 10.33693/2313-223X-2023-10-4-56-62

3. Усовершенствованная математическая модель нагрева сляба в печи с шагающими балками / А.В. Варгин, Е.В. Лалетина, И.А. Левицкий, К.С. Шатохин // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2026. Т. 82, № 4. С. 24–32. DOI: 10.32339/0135-5910-2026-4-24-32

4. Варгин А.В., Левицкий И.А. Математическое моделирование нагрева сляба в печи с шагающими балками с учетом их кривизны // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2024. Т. 67, № 3. С. 369–376. DOI: 10.17073/0368-0797-2024-3-369-376

Загрузки

Опубликован

2026-09-06

Выпуск

Раздел

Металлургическая теплотехника и теплоэнергетика