PREDICTIVE MATHEMATICAL MODELING OF THE TEMPERATURE STATE OF METAL IN THE PRODUCTION OF LONG PRODUCTS AT THE SECTION OF CCM - HEATING DEVICE
Keywords:
long products, CCM, heating device, casting and rolling unit, temperature state, predictive mathematical modelAbstract
The developed mathematical model is based on the consideration of the differential equation of non-stationary heat conduction in a rectangular coordinate system in a twodimensional setting to determine the temperature state of an arbitrary cross-section of the workpiece, taking into account changes in the boundary conditions and the speed of its movement depending on the location.
An example of determining the temperature field of metal within the framework of the LPA during casting of billets with a cross section of 100x100 mm is illustrated. A method is proposed for determining the mass-average enthalpy of a metal in the considered cross section. A list of standard tasks has been worked out that can be solved using the mass-average enthalpy value: determining the required heat content of the workpiece after CCM for direct rolling without reheating, determining the rational time for leveling the temperature field of workpieces, having a sufficient heat reserve after the CCM for rolling, as well as determining the total amount of heat (thermal power) that must be supplied to the metal to reheat billets that do not have a sufficient heat reserve.
References
Ткаченко В.Н. Математическое моделирование, идентификация и управление технологическими процессами тепловой обработки материалов / В.Н. Ткаченко. – Т.13. – Сер. «Задачи и методы: математика, механика, кибернетика». – Киев: Наукова думка, 2008. – 244 с.
Иванова А.А. Математическое моделирование положения двухфазной зоны в непрерывно литом слитке / А.А. Иванова, А.Н. Курганский // XV Минский международный форум по тепломассообмену, Минск, 23–26 мая 2016, С. 331-334.
Mauder T. A fuzzy-based optimal control algorithm for a continuous casting process / T. Mauder, Č. Šandera, J. Štětina // Materials and technology. – 2012. – Vol.46, Is.4. – P. 325- 328.
Лукин С.В. Математическое моделирование теплового состояния заготовки квадратного сечения в сортовой МНЛЗ и в термосе / C.В. Лукин, К.Ю. Левашев, А.А. Збродов // Вестник Череповецкого государственного университета / №3.- 2018.- С.37-45
Predictive mathematical model of the process of metal heating in walking-beam furnaces / S.I. Ginkul, A.B. Biryukov, P.A. Gnitiev, A.A. Ivanova. // Metallurgist. 2018. – Т.62. – №1-2. – Р. 15-21.
Коновалов Ю.В. Металлургия: учебное пособие: в 3 кн. Кн. 2 / Ю.В. Коновалов, А.А. Минаев. – Донецк: ДонНТУ, 2012. – 496 с.
Бирюков А.Б. Современные подходы к диагностике теплотехнических параметров работы литейно-прокатных агрегатов на участке МНЛЗ – нагревательное устройство / А.Б. Бирюков, А.А. Иванова // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. – 2018.–№2 (1418). – С. 43-48.
Бирюков А.Б. Тепловые аспекты реализации совмещенных процессов разливки-прокатки / А.Б. Бирюков // Математическое моделирование. – 2012. – №1. – С. 45-49
Biryukov A. Modeling of heat engineering parameters of casting and rolling complexes work / A. Biryukov, A. Ivanova, // Archives of Foundry Engineering. – 2019. – 19(3). – P. 11- 14.
Heat and mass transfer / S.I. Ginkul, V.V. Kravtsov, V.I. Sheludchenko, A.B. Birukov. – Donetsk: Nord – Press, 2006. – 292 p.
