Математическое моделирование температурных полей холодильника с шагающими балками сортовой МНЛЗ
Ключевые слова:
математическое моделирование, тепловые поля, непрерывно литая заготовка, холодильник с шагающими балками, рейки, гидравлические цилиндрыАннотация
Холодильник с шагающими балками и гидравлическим приводом реек реализует в технологическом цикле работы сортовой машины непрерывного литья заготовок процесс охлаждения непрерывно-литой заготовки от температуры 800…900°С до температуры около 200°С, позволяющей реализовать операцию упаковки. Безотказность элементов холодильника определяет непрерывность технологического цикла всего сталеплавильного комплекса мини-металлургического завода. Одним из основных факторов, определяющих процессы физического старения деталей металлургических машин является тепловое воздействие. При этом работы, связанные с моделированием температурных процессов получения непрерывно-литой заготовки обычно связаны с последовательностью формирования заготовки. В работе, на основании классических подходов математического моделирования, определены температурные поля элементов конструкции холодильника и определены действующие тепловые нагрузки. Неравномерное распределение температур по зонам холодильника определяет различные сроки проведения операций по техническому обслуживанию и ремонту. Результаты измерения температуры в производственных условиях подтвердили адекватность разработанных моделей.
Библиографические ссылки
Romano-Acosta, L.F. Optimization of Heating Cycles Prior Forging for Large Steel Ingots Based on a Simulation Model. Mater. Perform. Charact. 2018, 7, 33–48. [CrossRef].
Kesavan, V., Srinivasan, M. & Ramasamy, P. The Influence of Multiple-Heaters on the Reduction of Impurities in mc-Si for Directional Solidification. Silicon 11, 1335–1344 (2019). https://doi.org/10.1007/s12633-018-9928-7
Assunção, C.S., Tavares, R.P., & Oliveira, G.D. (2014). Water distribution assessment applied to mathematical model of continuous casting of steel. Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração (ABM), 3, 2895–2905. https://doi. org/10.5151/1982-9345-26252.
Bobadilla, M., Jolivet, J.M., Lamant, J.Y., & Larrecq, M. (1993). Continuous casting of steel: a close connection between solidification studies and industrial process development. Materials Science and Engineering A, 173(1–2), 275–285. https://doi.org/10.1016/0921-5093(93)90229-8.
Демиденко, Л.Л. Термостатирование непрерывно-литого слитка в МНЛЗ для обеспечения прямой прокатки / Л.Л. Демиденко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2018. – Т.18, №2. – С. 100-106. DOI: 10.14529/теШ0212
Daniela Fátima Gomes, Bernardo Martins Braga, Roberto Parreiras Tavares, Maurício Covcevich Bagatini Mathematical modelling of the continuous casting of blooms and beam blanks / COMPUTER METHODS IN MATERIALS SCIENCE 2021, vol.21, no.3, 149–156 https://doi.org/10.7494/cmms.2021.3.0735
Краюшкин Н.А., Прибытков И.А., Шатохин К.С. Исследование влияния неоднородности граничных условий на интенсивность охлаждения цилиндрических заготовок в МНЛЗ // Изв. Вузов. Чёрная металлургия. – 2016. – №9. – С. 650-655.
Бирюков А.Б., Иванова А.А. Рациональные параметры тепловой работы зоны вторичного охлаждения слябовых МНЛЗ / «СТАЛЬ», №2. 2015. С. 18-21.
Тырин Д.Ю., Сараев П.В., Галкин А.В., Пименов В.А. Компьютерное моделирование охлаждения стального слитка в УНРС / материалы конференции «Математические методы в технике и технологиях – ММТТ» Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. Том 10 Год: 2019. С. 34-38.
Бирюков А. Б., Иванова А.А. Рациональное распределение интенсивности охлаждения поверхности круглой непрерывнолитой заготовки в зоне вторичного охлаждения / «МЕТАЛЛУРГ» №12. 2020. С. 71-75
Стальной слиток. Т. 2: Затвердевание и охлаждение / Ю.А. Самойлович и др. – Минск: Белорусская наука, 2000. – 640 с.
Ivanova A.A. Criteria of the quality of the temperature field of a continuous-cast ingot // Metallurgist. 2012. Vol.55. №9-10. P. 710-719
Ivanova A.A. Predictive control of water discharge in the secondary cooling zone of a continuous caster // Metallurgist. 2013. Vol.57. №7. P. 592-599
Loshkarev N. B., Noskov V. А., Druyhinin G. М. Mathematical Model of Metal Heating in the Continuous Walking Beam Reheating Furnace. July 2018KnE Engineering 3(5):287. DOI:10.18502 / keg.v3i5.2681
Alex, M.G.; Andres, F.C.; Julian, E.O.; Carlos, E.A.; Andres, A.A. Effect of the burner position on an austenitizing process in a walking-beamtype reheating furnace. Appl. Therm. Eng. 2019, 153, 633–645
Jingyu Wang, Guojun Li, Linyang Wei, Zhi Yi, Xiaodong Wang. Investigation on thermal characteristics of walking reheating furnace for beam blank // International Communications in Heat and Mass Transfer / Volume 128, November 2021, 105646 https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2021.105646Get r
Уонг Х. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров. – М.: Атомиздат, 1979. – 216 с.
Варгафтик Н.Б., Филиппов Л.П. Справочник по теплопроводности жидкостей и газов М.: Энегроатомиздат, 1990. – 352 с.
Металлургическая теплотехника. В 2-х томах. Т.1. Теоретические основы: Учебник для вузов / Кривандин В.А., Арутюнов В.А., Мастрюков Б.С. и др. – М.: Металлургия, 1986. – 424 с.
Смирнов А.Н., Куберский С.В., Штелан Е.В. Непрерывная разливка стали. – Донецк: ДонГТУ, 2011. – 482 с.
Бирюков А. Б. Совершенствование теплотехнических параметров систем производства непрерывно-литой заготовки и её тепловой обработки. – Донецк: изд-во «Ноулидж», 2013. – 471 с.
Сидоров В.А. Информативность анализа отказов при управлении рисками внеплановых простоев холодильника МНЛЗ / В. А. Сидоров, Е. В. Ошовская, Ю. А. Шамрай // Научный прогресс в черной металлургии [Электронный ресурс]: материалы 4-й Международно-практической конференции, 18–20 сентября 2019 г., г. Череповец. – Череповец: Череповецкий государственный университет., 2019. – С. 63-70.
Сидоров В.А. Анализ отказов гидропривода холодильника МНЛЗ / В.А. Сидоров, Е.В. Ошовская, Ю.А. Шамрай // Механика жидкостей и газов [Электронный ресурс]: материалы XV Международной конференции, 29 ноября 2016 г., г. Донецк: ДонНТУ, 2016. – С. 13-19.
Сидоров В.А. Разработка алгоритма диагностирования гидропривода холодильника МНЛЗ / В.А. Сидоров, Е.В. Ошовская, Ю.А. Шамрай // Инновационные перспективы Донбасса [Электронный ресурс]: материалы 4-й Международной научно-практической конференции, 22–25 мая 2018 г., г. Донецк. – Донецк: ДонНТУ, 2018. – 2018. – С. 171-181.
Белодеденко С.В. Методы количественного риск-анализа и безопасность механических систем [Текст] / С.В. Белодеденко, Г.Н. Биличенко // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2015. – №7. – С. 2-9.
