ТЕРМОСТАТИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОЛИТОГО СЛИТКА В МНЛЗ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРЯМОЙ ПРОКАТКИ
Аннотация
Описывается математическое моделирование температурного поля непрерывнолитого слитка с зоной теплоизолирования в двумерном пространственном представлении для обеспечения прямой прокатки.
В настоящее время режимы охлаждения и затвердевания непрерывнолитого слитка не обеспечивают равномерного распределения температур по его сечению, перепад между поверхностью и центром на выходе из машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) при различных скоростях вытягивания может составлять до 500 °С. Для сохранения теплоты расплава и обеспечения равномерного распределения температур по сечению слитка, в зоне воздушного охлаждения МНЛЗ предлагается использовать теплоизолирование вместо охлаждения на воздухе, что позволит уменьшить (или исключить) промежуточный нагрев слитка в нагревательных печах перед прокаткой.
Описывается математическая модель охлаждения непрерывнолитого слитка с учетом выделения теплоты кристаллизации в двухфазной зоне и выравнивания температуры по его сечению. Численная реализация модели осуществлялась методом расщепления по координатам на языке программирования C++. Адекватность модели проверялась по сходимости расчетных и экспериментальных данных. Для оценки выравнивания температуры по его сечению в зоне теплоизолирования проводился численный эксперимент, в результате которого было получено температурное поле непрерывнолитого слитка по длине МНЛЗ при скоростях разливки 0,6–1,4 м/мин. Определена эффективность выравнивания температур по сечению слитка при применении зоны теплоизолирования в сравнении с охлаждением на воздухе.
По результатам моделирования установлено, что теплосодержание слитка за счет использования теплоты жидкой фазы увеличивается на ~ 30 %, что позволяет применить прямую прокатку.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Advanced CC-DR Process Goes Operation at Yawata Works. Nippon Steel News, 1988, no. 206, p. 1.
Susumu N., Michigasi H., Keiji A. Technologies of Continuous Casting – Direct Rolling. Fucher Hittenprax, Metall, 1985, vol. 23, no. 4, pp. 302–306, 308–316.
Direct Rolling Process at Nippon Steel k.k. 33 Metal Producing, 1988, vol. 26, no. 4, p. 15.
Iso Hei-Ichiro, Narita Susumu, Honda Michiyasu, Isogami Katsuyuki. Progress on CC-DR Process (Direct Linked Process of Continuous Casting and Rolling Mill) at Sakai Works. 5th Ins. Iron and Steel Congr.: Proc. 69th Steelmak. Conf. Vol. 69: Washington Meet. Apr. 6–9, 1986. Warrendale, Pa, 1986, pp. 449–456.
Fujisawa Fujio, Inaba Azumi, Nakasgawa Hajime, Yamamoto Zensaku. Direct Linked Steelmaking – Rolling Process at the Oita Works. Iron and steel Eng., 1985, vol. 62, no. 4, pp. 27–31.
Kase M., Matsuzuka K., Takahashi H., Oba H., Hirata O. Continuous Casting – Direct Rolling Technology at Nippon Steel's Sakai Works. Steel Times, 1985, vol. 213, no. 6, pp. 268–276.
Okuda Haruji, Sorimachi Kenichi, Fujimura Toshio, Imai Takuo. Hot Charging of Continuously Cast Steel at Mizushima Works. 70th Steelmak. Conf. Proc. Vol. 70: Pittsburgh Meet., Marth 29 – Apr. 1, 1987. Warrendale, Pa, 1987, pp. 281–283.
Labee Charles J. 100% Continuous Casting Capability at Great Lakes. Iron and steel Eng., 1988, vol. 65, no. 3, pp. 60–61.
Пат. 2038913 Российская Федерация, МКИ 56 0 В 22 Д 11/2. Способ совмещения непрерывной разливки и деформации металлов и устройство для его осуществления / Буркин С.П., Логинов Ю.Н., Коршунов Е.А. № 50626671/02; заявл. 22.09.1992; опубл. 09.07.1995. Бюл. № 19. [Burkin S.P., Loginov Yu.N., Korshunov E.A. Sposob sovmeshcheniya nepreryvnoy razlivki i deformatsii metallov i ustroystvo dlya ego osushchestvleniya [The Method of Combining Continuous Casting and Deformation of Metals and a Device for Its Implementation]. Patent RF, no. 2038913, 1995.]
Naonori Moritama, Mayumi Okimori, Eiji Ikezaki, Katsuyuki Isogami. Production Techniques of High Temperature CC Slabs for Remote Direct Rolling. Tetsu-to-Hagane, J. Iron and Steel, Inst., Jap., 1988, vol. 74, iss. 7, pp. 1227–1234. DOI: 10.2355/tetsutohagane1955.74.7_1227
Sudita Kimiyoshi, Oi Junnehi. Maintenance of Temperature in Hot Strip Mill under Continuous Casting – Direct Rolling Process. Nippon Steel, 1984, no. 23, pp. 85–89.
Yoshida Katsuma, Kimura Tomohiko, Watanabe Tadao, Akai Yoshihiro. Improvement of Continuous Casting Technology for Direct Charging Process at Kastima No. 3 Caster. 70th Steelmak. Conf. Proc. Vol. 70: Pittsburgh Meet., Marth 29 – Apr. 1, 1987. Warrendale, Pa, 1987, pp. 231–235.
Ginzburg Vladimir B, Drigani Fausto, Danieli and C. Officine Heccaniche SpA. Method of Controlling a Time Period between Continuously Cast Slabs Entering a Rolling Stand. Patent USA no. 5396695, 14.03.1995.
Georges Philippe G. Inducteur et dispositif de rechauffage inductif de rives d'un produit metallurgique. Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise.
The Furnace for Heating the Slab in the Process Chain Continuous Casting Direct Continuous Rolling. Denki seyko, Elec. Furnace Steel, 1987, vol. 58, no. 2, pp. 147–150.
Akira Kugumiya, Fizit Yoshihira, Matsushita Yasufiro. Continuous Casting Control Technologies to Support the CC-DR Process. Nippon Steel, 1984, vol. 23, 9H06.
Codur Yves. Principles and Result of Utilization of a Robotized Eddy Current Testing System in Continuous Casting Process. 70th Steel-mak. Conf. Proc. Vol. 70. Pittsburgh Meet., Marth 29 – Apr. 1, 1987. Warrendale, Pa, 1987, pp. 433–435.
Самойлович Ю.А. Микрокомпьютер в решении задач кристаллизации слитка. М.: Металлургия, 1988. 182 с. [Samoylovich Yu.A. Mikrokomp’yuter v reshenii zadach kristallizatsii slitka [Microcomputer in Solving Problems of Ingot Crystallization]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1988. 182 р.]
Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья заготовок: учеб. пособие для вузов. М.: Металлургия, 1988. 143 с. [Emel’yanov V.A. Teplovaya rabota mashin nepreryvnogo lit’ya zagotovok: ucheb. posobiye dlya vuzov [Thermal Performance of Continuous Casters]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1988. 143 p.]
Мирсалимов В.М., Емельянов В.А. Напряженное состояние и качество непрерывного слитка. М.: Металлургия, 1990. 151 с. [Mirsalimov V.M., Emel’yanov V.A. Napryazhennoye sostoyaniye i kachestvo nepreryvnogo slitka [Stress State and Quality of Continuous-Cast Ingots]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1990. 151 p.]
Самойлович Ю.А. и др. Стальной слиток. Т. 2: Затвердевание и охлаждение. Минск: Беларуская навука, 2000. 637 с. [Samoylovich Yu.A. et al. Stal’noy slitok. T. 2: Zatverdevaniye i okhlazhdeniye. [Steel bar. Vol. 2. Solidification and Cooling]. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2000. 637 p.]
Zhang Yin, Cao Liguo, He Youduo, Li Shigi, Shen Yishen. Flow and Temperature Fields in Slab Continuous Casting Molds. J. Univ. Sci. and Technol. Beijing. 2000, vol. 7, no. 2, pp. 103–106.
Demidenko L.L. Simulation of the Cooling Process of the Continuously Cast Bar with Heat Insulation. International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2017, pp. 1–5. DOI: 10.1109/ICIEAM.2017.8076481
Салганик В.М., Демиденко Л.Л. Моделирование температурного поля при непрерывном литье стальных слитков с угловыми скосами. Производство проката. 2012. № 5. С. 22–26. [Salganik V.M., Demidenko L.L. [Modeling of the Temperature Field during the Continuous Casting of Steel Ingots with Angled Bevels]. Manufacture of Rolled Metal Products, 2012, no. 5, pp. 22–26. (in Russ.)]
Demidenko L.L. Simulation of Power Efficient Cooling Technology for Continuously Cast Bars. Solid State Phenomena, 2017, vol. 265, pp. 1086–1091. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.265.1086
Турчак Л.И. Основы численных методов: учеб. пособие. М.: Наука, 1987. 320 с. [Turchak L.I. Osnovy chislennykh metodov: ucheb. posobiye [Principles of Numerical Techniques: Study Guide]. Mosocw, Nauka Publ., 1987. 320 p.]
Девятов Д.Х., Демиденко Л.Л. Оптимальные параметры зоны тепловой обработки непрерывнолитого слитка в МНЛЗ. Изв. вузов. Черная металлургия. 1995. № 2. С. 62–64. [Devyatov D.Kh., Demidenko L.L. [Optimal Parameters of the Zone of Thermal Treatment of the Continuously Cast Slab at the Continuous Casting Machine]. News Bulletin of Higher Education Institutions. Ferrous Metallurgy, 1995, no. 2, pp. 62–64. (in Russ.)]
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met180212
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
