Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов
Рассмотрены особенности организации серийной разливки стали в условиях металлургических микрозаводов. Показано, что сложности организации разливки длинными сериями обусловлены различиями в длительности основных технологических циклов, которые можно нивелировать варьированием скорости вытяжки заготов...
Saved in:
| Published in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Date: | 2016 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2016
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162914 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов / А.Н. Смирнов, С.В. Куберский, В.Е. Ухин // Металл и литье Украины. — 2016. — № 1 (272). — С. 3-8. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-162914 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Смирнов, А.Н. Куберский, С.В. Ухин, В.Е. 2020-01-18T21:41:55Z 2020-01-18T21:41:55Z 2016 Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов / А.Н. Смирнов, С.В. Куберский, В.Е. Ухин // Металл и литье Украины. — 2016. — № 1 (272). — С. 3-8. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162914 669.013: 669.18.04:669.89 Рассмотрены особенности организации серийной разливки стали в условиях металлургических микрозаводов. Показано, что сложности организации разливки длинными сериями обусловлены различиями в длительности основных технологических циклов, которые можно нивелировать варьированием скорости вытяжки заготовки. Предложена система динамического управления охлаждением непрерывнолитой заготовки, позволяющая плавно изменять интенсивность подачи охладителя в зависимости от скоростных параметров процесса и обеспечить высокое качество металла. Розглянуто особливості організації серійного розливання сталі в умовах металургійних мікрозаводів. Показано, що складнощі організації розливання довгими серіями обумовлені відмінностями в тривалості основних технологічних циклів, які можна нівелювати варіюванням швидкості витяжки заготовки. Запропоновано систему динамічного управління охолодженням безперервнолитої заготовки, яка дозволяє плавно змінювати інтенсивність подачі охолоджувача в залежності від швидкісних параметрів процесу і забезпечити високу якість металу. The features of the organization of serial casting in metallurgical micromills had been inspecting. It is shown that the complexity of the organization long sequences of casting due to differences in the length of the main technological cycles that can neutralize the varying speed of drawing billets. The system of dynamic cooling control continuous casting allows smoothly changing the flow rate of the coolant depending on the speed of the process parameters and providing high-quality metal. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов Динамічне управління охолодженням безперервнолитих заготовок за перехідних режимів розливання в умовах металургійних мікрозаводів Dynamic cooling control continuous casting in transient modes of casting in the metallurgical micromills Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов |
| spellingShingle |
Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов Смирнов, А.Н. Куберский, С.В. Ухин, В.Е. |
| title_short |
Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов |
| title_full |
Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов |
| title_fullStr |
Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов |
| title_full_unstemmed |
Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов |
| title_sort |
динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов |
| author |
Смирнов, А.Н. Куберский, С.В. Ухин, В.Е. |
| author_facet |
Смирнов, А.Н. Куберский, С.В. Ухин, В.Е. |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Металл и литье Украины |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Динамічне управління охолодженням безперервнолитих заготовок за перехідних режимів розливання в умовах металургійних мікрозаводів Dynamic cooling control continuous casting in transient modes of casting in the metallurgical micromills |
| description |
Рассмотрены особенности организации серийной разливки стали в условиях металлургических микрозаводов. Показано, что сложности организации разливки длинными сериями обусловлены различиями в длительности основных технологических циклов, которые можно нивелировать варьированием скорости вытяжки заготовки. Предложена система динамического управления охлаждением непрерывнолитой заготовки, позволяющая плавно изменять интенсивность подачи охладителя в зависимости от скоростных параметров процесса и обеспечить высокое качество металла.
Розглянуто особливості організації серійного розливання сталі в умовах металургійних мікрозаводів. Показано, що складнощі організації розливання довгими серіями обумовлені відмінностями в тривалості основних технологічних циклів, які можна нівелювати варіюванням швидкості витяжки заготовки. Запропоновано систему динамічного управління охолодженням безперервнолитої заготовки, яка дозволяє плавно змінювати інтенсивність подачі охолоджувача в залежності від швидкісних параметрів процесу і забезпечити високу якість металу.
The features of the organization of serial casting in metallurgical micromills had been inspecting. It is shown that the complexity of the organization long sequences of casting due to differences in the length of the main technological cycles that can neutralize the varying speed of drawing billets. The system of dynamic cooling control continuous casting allows smoothly changing the flow rate of the coolant depending on the speed of the process parameters and providing high-quality metal.
|
| issn |
2077-1304 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162914 |
| citation_txt |
Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой заготовки при переходных режимах разливки в условиях металлургических микрозаводов / А.Н. Смирнов, С.В. Куберский, В.Е. Ухин // Металл и литье Украины. — 2016. — № 1 (272). — С. 3-8. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT smirnovan dinamičeskoeupravlenieohlaždeniemnepreryvnolitoizagotovkipriperehodnyhrežimahrazlivkivusloviâhmetallurgičeskihmikrozavodov AT kuberskiisv dinamičeskoeupravlenieohlaždeniemnepreryvnolitoizagotovkipriperehodnyhrežimahrazlivkivusloviâhmetallurgičeskihmikrozavodov AT uhinve dinamičeskoeupravlenieohlaždeniemnepreryvnolitoizagotovkipriperehodnyhrežimahrazlivkivusloviâhmetallurgičeskihmikrozavodov AT smirnovan dinamíčneupravlínnâoholodžennâmbezperervnolitihzagotovokzaperehídnihrežimívrozlivannâvumovahmetalurgíinihmíkrozavodív AT kuberskiisv dinamíčneupravlínnâoholodžennâmbezperervnolitihzagotovokzaperehídnihrežimívrozlivannâvumovahmetalurgíinihmíkrozavodív AT uhinve dinamíčneupravlínnâoholodžennâmbezperervnolitihzagotovokzaperehídnihrežimívrozlivannâvumovahmetalurgíinihmíkrozavodív AT smirnovan dynamiccoolingcontrolcontinuouscastingintransientmodesofcastinginthemetallurgicalmicromills AT kuberskiisv dynamiccoolingcontrolcontinuouscastingintransientmodesofcastinginthemetallurgicalmicromills AT uhinve dynamiccoolingcontrolcontinuouscastingintransientmodesofcastinginthemetallurgicalmicromills |
| first_indexed |
2025-11-24T02:47:12Z |
| last_indexed |
2025-11-24T02:47:12Z |
| _version_ |
1850837062381469696 |
| fulltext |
3МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (272) ’2016
на МНЛЗ и их разливки, которые зависят от целого
ряда организационных и технологических факторов,
и в первую очередь обусловлены малой ёмкостью
сталеразливочного и промежуточного ковшей, а со-
ответственно и длительностью цикла разливки, ко-
торый не всегда удаётся синхронизировать с циклом
выплавки стали в ЭДП. Поэтому для многих микро-
заводов характерна непрерывная разливка одиноч-
ными плавками небольшими сериями по 2-3 ковша,
что приводит к большим потерям стали (3,5-4,5 %) и
нарушает нормальную ритмичность работы ЭСПЦ.
Попытки разливки стали более длинными сериями
показали, что для этого необходимо варьировать
скорость вытяжки заготовки в достаточно широком
диапазоне, а при необходимости разливать сталь на
минимальных скоростях. Наряду с обеспечением вы-
сокого качества заготовки низкие скорости разливки
позволяют максимально синхронизировать работу
плавильных агрегатов и МНЛЗ, и, следовательно,
обеспечить разливку методом «плавка на плавку»,
что приводит к увеличению выхода годного и сниже-
нию себестоимости продукции. Однако при малой
массе плавки в ковше (6-20 т) и ритмичности подачи
ковшей 60-90 мин для серийной разливки становится
необходимым варьировать скорость вытягивания за-
готовки от 0,12-0,20 до 0,8-0,9 м/мин, что приводит к
дополнительным потерям тепла в промковше и при
переливе из промковша в кристаллизатор.
Между тем на предприятиях, работающих с круп-
нотоннажными агрегатами, проблема синхронизации
дискретных циклов выплавки стали и её непрерывной
разливки решается использованием агрегатов «ковш-
печь» (АКП). Но эти агрегаты не всегда удаётся эф-
фективно вписать в технологическую схему метал-
лургических микрозаводов, что в немалой степени
связано с невозможностью организации эффективно-
го дугового подогрева при значительной скорости ох-
лаждения стали в малых сталеразливочных ковшах.
О
снову успешного функционирования микрозаводов
обеспечивает выбор рациональной схемы непре-
рывной разливки и оптимального количества ру-
чьёв для сортовых и блюмовых МНЛЗ при условии
увеличения серийности разливки (без остановки маши-
ны) [1]. По оценкам различных экспертов средняя годо-
вая производительность одного ручья для современных
сортовых МНЛЗ составляет 200-250 тыс. т/год, а блюмо-
вых – 135-140 тыс. т/год [2, 3]. Это создаёт благоприят-
ные условия для применения в структуре микрозаводов
одноручьевых МНЛЗ. Соответственно, стоимость одно-
ручьевой МНЛЗ в любом случае будет в 1,5-1,6 раза ни-
же, чем двухручьевой.
Использование преимущественно одноручьевых
машин непрерывной или полунепрерывной разлив-
ки стали в условиях металлургических микрозаводов
значительно повышает требования к надёжности ра-
боты всех их технологических узлов как при разливке
одиночными плавками, так и при серийной разливке.
Следовательно, при разработке концепции произ-
водства стали на микрозаводах, производительность
которых не превышает 100-150 тыс. т/год, должна
решаться задача обеспечения стабильного процесса
литья на одноручьевых МНЛЗ при подаче стали от
плавильного агрегата малыми порциями. Стабиль-
ные условия разливки и качество производимой про-
дукции достигаются в этом случае в широком диапа-
зоне скоростей литья (1,0-7,0 м/мин для сортовых и
0,2-1,0 м/мин для блюмовых МНЛЗ).
Определённое сокращение издержек на произ-
водство стали удаётся достигнуть при согласованной
работе дуговых сталеплавильных печей и МНЛЗ для
обеспечения серийной разливки. Практика работы
предприятий с плавильными агрегатами, а следо-
вательно и сталеразливочными ковшами до 10-15 т,
выявила проблему в организации серийной непре-
рывной разливки. Это связано с необходимостью
совмещения длительности циклов подачи ковшей
УДК 669.013: 669.18.04:669.89
А. Н. Смирнов, С. В. Куберский*, В. Е. Ухин**
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
*Донбасский государственный технический университет, Лисичанск
**Донецкий национальный технический университет, Красноармейск
Динамическое управление охлаждением непрерывнолитой
заготовки при переходных режимах разливки в условиях
металлургических микрозаводов
Рассмотрены особенности организации серийной разливки стали в условиях металлургических микрозаводов.
Показано, что сложности организации разливки длинными сериями обусловлены различиями в длительности
основных технологических циклов, которые можно нивелировать варьированием скорости вытяжки заготовки.
Предложена система динамического управления охлаждением непрерывнолитой заготовки, позволяющая
плавно изменять интенсивность подачи охладителя в зависимости от скоростных параметров процесса и
обеспечить высокое качество металла.
Ключевые слова: микрозавод, непрерывная разливка, серийность, совмещение циклов, варьирование
скорости, динамическое управление, охлаждение, качество
4 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (272) ’2016
ляются переходные режимы, обусловленные прежде
всего изменением скорости разливки, что вызывает
появление переохлаждённых или перегретых участ-
ков непрерывнолитой заготовки, вследствие одно-
временного изменения расхода охладителя во всех
секциях, и может быть причиной образования тре-
щин, внутренних мостов и, в конечном счёте, сниже-
ния качества продукции. Следовательно, такая схе-
ма управления может эффективно работать только
при изменении скорости вытяжки в небольшом диа-
пазоне (0,1-0,15 м/мин).
Динамический режим управления процессом ох-
лаждения в ЗВО широко используется при непре-
рывной разливке качественных сталей и позволяет
свести к минимуму негативное воздействие пере-
ходных процессов на температурный профиль не-
прерывнолитой заготовки. В металлургической прак-
тике известны различные алгоритмы динамической
системы управления. Базовым параметром для всех
алгоритмов является контроль за так называемой
средней скоростью движения металла в различных
сечениях непрерывнолитой заготовки вдоль техноло-
гической оси и монотонное изменение расходов воды
автономно по секциям в соответствии с её значения-
ми. Технологическая база данных, использу емая для
реализации алгоритма, представляет собой управля-
ющие уравнения, полученные на основе математи-
ческой модели, описывающей процессы затвердева-
ния непрерывнолитой заготовки [7-12].
Средняя скорость движения заготовки vср оцени-
вается в средней точке каждой секции ЗВО (рисунок).
Для того чтобы в начале разливки определить дан-
ную скорость для каждой секции, необходимо рас-
стояние от начала секции до её середины поделить
на целое количество участков длиной ∆ls (s – номер
секции ЗВО).
Исходя из вышесказанного, разбивку секций ЗВО
можно осуществить с помощью следующей формулы
где ls – длина s-ой секции ЗВО; ∆ls – длина участка
каждой зоны s-ой секции; ns – целое число, опреде-
лённое для каждой секции.
Рекомендации по выбору рациональных парамет-
ров охлаждения были разработаны для следующих
этапов разливки:
– начало разливки (переход заготовки из кристал-
лизатора в первую секцию);
– перемещение заготовки до середины секции;
– достижение заготовкой середины секции;
– перемещение заготовки после середины секции;
– переход заготовки между секциями ЗВО.
После включения механизма вытягивания заготов-
ки начинается слежение за её перемещением, то есть
рассчитывается (фиксируется) общая длина переме-
щения торца L. Также фиксируется общее время T по-
сле начала разливки и время прохождения заготовкой
участков секции ∆ts (в данном случае кристаллизато-
ра). С этого момента на каждом цикле опроса переме-
щения контролируется выполнение условия L ≥ l (кр).
При использовании плавильных агрегатов ма-
лой ёмкости (до 10 т) проблематичным является ис-
пользование традиционных агрегатов для внепечной
обработки стали, а для сталеразливочных ковшей
15-30 т наблюдается повышенный износ футеровки
вследствие воздействия на неё дуг электродов при
обработке на АКП.
Для микрозаводов, реализующих стратегию про-
изводства небольших объёмов эксклюзивной продук-
ции, имеющей повышенный спрос и высокую добав-
ленную стоимость, проблема повышения произво-
дительности не является первоочередной задачей. А
иногда снижение объёмов реализации такой продук-
ции на рынке позволяет предприятию сохранить или
поднять уровень сложившихся цен при обеспечении
приемлемой рентабельности производства. Поэтому
варьирование скорости разливки в широком диапа-
зоне и разливка стали с минимально возможной ско-
ростью могут быть эффективными приёмами, позво-
ляющими синхронизировать работу технологических
агрегатов и обеспечить серийную разливку для повы-
шения выхода годного и снижения издержек.
Так, при непрерывной разливке блюмов в услови-
ях одного из микрозаводов было установлено, что в
процессе серийной разливки даже одной марки ста-
ли варьирование скорости вытяжки заготовки может
происходить в пределах 0,2-0,6 м/мин. Такой широ-
кий диапазон изменения скорости вытяжки заготовки
требует дополнительной корректировки интенсивно-
сти охлаждения в зоне вторичного охлаждения (ЗВО).
В противном случае отдельные участки непрерыв-
нолитой заготовки будут охлаждаться с различной
интенсивностью, что может приводить к снижению
качества непрерывнолитого металла по внутренним
дефектам [3].
Поэтому для обеспечения стабильности процес-
са разливки длинными сериями актуальной задачей
является коррекция интенсивности охлаждения заго-
товки в ЗВО непосредственно в процессе литья, что
может быть реализовано с использованием опера-
тивной системы управления режимами охлаждения
заготовки, учитывающей происходящие изменения в
технологии литья в режиме текущего времени.
В практике управления процессами затвердева-
ния непрерывнолитой заготовки известны два основ-
ных подхода: пропорционально-скоростной и дина-
мический режимы управления [3-6].
Пропорционально-скоростной режим управления
является наиболее распространённым для сортовых
МНЛЗ. Он базируется на использовании табличных
данных изменения расхода воды в зависимости от
скорости разливки. При этом изменение расхода во-
ды происходит во всех секциях ЗВО одновременно
с изменением реальной скорости разливки. Техноло-
гическая база табличных данных или управляющих
уравнений составляется для всего сортамента разли-
ваемой продукции с учётом типоразмера, химическо-
го состава и температур разливки стали. Скоростной
режим управления позволяет достаточно точно под-
держивать необходимый температурный профиль
при стационарном режиме разливки. Однако неотъ-
емлемой частью технологии непрерывного литья яв-
(1),
2
s
s
s
l
l
n
∆ =
⋅ s
5МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (272) ’2016
где ls = lкр = lн1 – расстояние от мениска металла в кри-
сталлизаторе до торца заготовки, если он не дошёл
до середины секции; ts = tкр – время перемещения
торца заготовки от мениска до начала первой зоны
(выхода из кристаллизатора) lкр = lн1, рассчитанное с
учётом дискретизации.
Таким образом, по усреднённой скорости для первой
секции υср задаётся расход воды в этой секции. Для
всех остальных секций расход воды остаётся неиз-
менным.
После того как заготовка достигла начала первой сек-
ции, то есть выполнилось условие L ≥ l (кр), на каждом
цикле опроса датчика перемещения оценивается поло-
жение начала заготовки относительно середины первой
секции ЗВО L ≥ lс (1). Если это условие не выполняется,
то необходимо отслеживать перемещение торца заго-
товки на расстояние, равное участку первой секции ∆l1.
При этом необходимо также рассчитывать время пере-
мещения заготовки по секции на расстояние ∆l1.
Расчёт времени прохождения участка секции вы-
полняется по формуле
где ∆τ – дискретность опроса датчика скорости, с;
∆ts = ∆t1 – время прохождения заготовкой участка
первой секции ∆l1; n – номер цикла опроса датчика
скорости, начиная с которого выполняется условие
где υj – мгновенное значение скорости разливки при
j-ом опросе; ∆l(s)=∆l (1) – длина участка первой секции.
Учитывая дискретность опроса датчика скорости,
необходимо скорректировать значение ∆ts. С учётом
коррекции формула расчёта времени имеет вид
где ∆l(s) = ∆l(1); ∆ts = ∆t1.
Для полученной величины ∆ts рассчитывается ус-
реднённая скорость для первой секции
где, ls = lкр + ∆l1 = L; ∆t(s) = ∆t(1) = ∆t(1) + ∆t1
После корректировки скорости и очередного пере-
мещения заготовки на расстояние ∆l1 возвращаемся
к проверке условия достижения торцом заготовки се-
редины первой секции. Цикл повторяется до тех пор,
Как только перемещение заготовки достигло ве-
личины длины кристаллизатора L ≥ l (кр), начина-
ется формирование усреднённой средней скорости
для первой секции ЗВО в соответствии со временем
(∆ts) прохождения заготовкой текущего участка сек-
ции ∆ls. Время ∆ts при переходе из кристаллизатора
в первую секцию равно времени прохождения за-
готовкой расстояния l (кр). С учётом дискретизации
опроса датчика перемещения (скорости) рассчиты-
вается время прохождения заготовкой кристаллиза-
тора по формуле
где υмгн – значение мгновенной скорости разливки,
зафиксированное за последний такт до события.
Для расчёта усреднённой скорости для первой
секции используется уравнение
st n∆ = ⋅ ∆τ (4),
1
( )
n
j
j
l s
=
∆τ ⋅υ ≥ ∆∑ (5),
1
( )
n
j
j
s
j
l s
t n =
∆τ ⋅υ − ∆
∆ = ⋅ ∆τ −
υ
∑
, (6)
(2),
кр
мгн
( )
s
L l крt t T −= = −
υ
Схема размещения участков секций ЗВО
(3),
(1) s
cp
s
l
t
υ =ср
, (7)
(1)
( )
s
cp
l
t s
υ =
∆ср
6 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (272) ’2016
После проведения корректировки средней скоро-
сти разливки цикл алгоритма повторяется.
Как только начало заготовки достигнет начала
следующей секции, расчёт средней скорости для
новой секции аналогичен расчёту, описанному для
перехода из кристаллизатора в первую зону. Разница
будет только при выборе шага перемещения слит-
ка ∆ls. При вхождении в новую зону этот шаг должен
выбираться в соответствии с методикой, описанной
выше. Корректировка средней скорости для преды-
дущих зон также осуществляется с шагом переме-
щения соответствующей секции, в которой в текущий
момент находится начало заготовки.
Разработанная система динамического управле-
ния охлаждением заготовки в ЗВО при переходных
режимах разливки адаптирована и отработана на
промышленных МНЛЗ. Выполненные замеры коле-
баний температуры поверхности заготовки в ЗВО
(с помощью пирометра) показали, что при использо-
вании системы динамического управления охлажде-
нием заготовки колебания температуры поверхности
заготовки переходных участков при изменении ско-
рости вытяжки заготовки не превышают 2-3 °С. Для
аналогичных условий при пропорционально скорост-
ной схеме корректировки охлаждения колебания
температуры поверхности отдельных участков со-
ставили 12-15 °С.
Таким образом, разработанная система динами-
ческого управления охлаждением заготовки в ЗВО
обеспечивает существенное снижение температурно-
го градиента по поверхности заготовки даже при на-
личии переходных режимов (ступенчатое изменение
скорости разливки), что является достаточно актуаль-
ным для условий металлургических микрозаводов.
При варьировании скоростью вытягивания за-
готовки для согласования технологических циклов
выплавки и непрерывной разливки сериями предло-
женная система позволяет плавно изменять интен-
сивность охлаждения в соответствии с реальными
скоростными параметрами, что способствует повы-
шению качества металла. Особенно это важно при
снижении скорости разливки, когда для предотвра-
щения образования пористости и мостов требуется
существенно снижать интенсивность подачи охлади-
теля во всех секциях ЗВО.
1. Yasunaka H. Improvement of surface quality of continuously cast steel by high cycle mold oscillation / H. Yasunaka //
Steelmaking Conference Proceedings, ISS-AIME. – Warrendale: ISS-AIME. – 1986 (Vol. 69). – Р. 497-502.
2. Sung-Kwang Kim. Improvement of slab subsurface quality by change of casting parameters in continuous-cast ultra-low-
carbon steel / Sung-Kwang Kim, Ho-Jung Shin, Go-Gi Lee e.a. // SEAISI. – 2007. – Vol. 36. – № 3. – Р. 64-68.
3. Смирнов А. Н. Непрерывная разливка стали / А. Н. Смирнов, С. В. Куберский, Е. В. Штепан // Донецк: ДонНТУ. – 2011. –
482 с.
4. Современная концепция вторичного охлаждения непрерывнолитой заготовки ООО «Уралмаш-Инжиниринг» / В. Ю. Ав-
донин, Л. В. Буланов, Е. В. Гельфенбейн и др. // Сталь. – 2008. – № 5. – С. 16-19.
5. Харсте К. Оптимизация процесса непрерывного литья стали и наблюдение за его ходом / К. Харсте, В. Банненберг,
Б. Бегрман, К. Шпицер // Чёрные металлы. – 1993. – № 7. – С. 16-25.
ЛИТЕРАТУРА
пока не выполнится данное условие достижения за-
готовкой середины секции.
После того как головная часть заготовки достигла
середины первой секции L = lc(1), средняя скорость
рассчитывается по формуле (7). Учитывая, что ls = L =
= lc (1), получим
После пересечения началом заготовки середины
первой секции L>lc(1) при каждом перемещении за-
готовки на расстояние участка секции выполняется
перерасчёт средней скорости. Так как расчёт рас-
хода воды в секции ЗВО выполняется для середины
зоны, то дальнейшее перемещение начала заготовки
по секции не влияет на значение ls. После достиже-
ния заготовкой середины секции это значение необ-
ходимо рассчитывать по формуле
В свою очередь, значение времени ∆t(s) прохожде-
ния заготовкой от мениска до середины секции будет
изменяться при изменении скорости разливки. Для кор-
ректировки времени прохождения заготовкой данного
участка определяется промежуток времени, за который
он пройдёт расстояние ∆ls, двигаясь со скоростью υср(s).
Затем определяется разница между фактическим
временем прохождения заготовкой расстояния ∆ls и
рассчитанным по формуле (10)
После возможной фильтрации значения, рассчи-
танного по формуле (11), определяется средняя ско-
рость с учётом изменения времени
** *
st t t∆ = ∆ − ∆ . (11)
**( ) ( )t s t s t∆ = ∆ + ∆ . (12)
. (9)
( )s cl l s=
. (10)
*
( )
s
cp
l
t
s
∆
∆ =
υср
. (8)
(1)
(1)
( ) (1)
s c
cp
l l
t s t
υ = =
∆ ∆ср
7МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (272) ’2016
Розглянуто особливості організації серійного розливання сталі в умовах металургійних мікрозаводів. Показано, що
складнощі організації розливання довгими серіями обумовлені відмінностями в тривалості основних технологічних
циклів, які можна нівелювати варіюванням швидкості витяжки заготовки. Запропоновано систему динамічного
управління охолодженням безперервнолитої заготовки, яка дозволяє плавно змінювати інтенсивність подачі
охолоджувача в залежності від швидкісних параметрів процесу і забезпечити високу якість металу.
Смірнов О. М., Куберський С. В., Ухін В. Є.
Динамічне управління охолодженням безперервнолитих заготовок
за перехідних режимів розливання в умовах металургійних мікрозаводів
Анотація
Ключові слова
мікрозавод, безперервне розливання, серійність, суміщення циклів, варіювання
швидкістю, динамічне управління, охолодження, якість
6. Некоторые аспекты организации производства в условиях современного микро-завода / А. Н. Смирнов, А. Ю. Цупрун,
Е. В. Штепан, Е. В. Новикова // Металл и литьё Украины. – 2009. – № 1-2. – С. 16-20.
7. Динамическое управление температурным состоянием заготовок MHЛЗ / А. Е. Батраева, Б. Н. Парсункин, E. H. Ишме-
тьев и др. // Известия вузов. Чёрная металлургия. – 2007. – № 11. – С. 20-25.
8. Математическое описание механизма использования охлаждающей воды в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ / З. Г. Са-
лихов, E. H. Ишметьев, Р. Т. Газимов, К. З. Салихов // Там же. – 2010. – № 3. – С. 59-62.
9. Затвердевание сляба при переходных режимах разливки в машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) / С. В. Лу-
кин, Ю. А. Калягин, А. В. Усачев, А. Р. Мусин // Фундаментальные проблемы металлургии. Сб. материалов 3-й межвуз.
науч.-техн. конф. – Вестник УГТУ – УПИ. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ – УПИ. – 2003. – № 5 (20). – С. 75-78.
10. Управление вторичным охлаждением непрерывнолитых слябов / А. М. Ламухин, С. В. Лукин, Ю. А. Калягин и др. //
Сталь. – 2003. – № 4. – С. 24-27.
11. Масальский С. С. Оптимизация вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков / С. С. Масальский, В. Н. Селива-
нов // Известия вузов. Чёрная металлургия». – 2000. – № 1. – С. 57-60.
12. Целесообразность динамического управления зоной вторичного охлаждения / А. Н. Минтус, А. Ю. Цупрун, Д. А. Дени-
сенко, В. Ю. Мариничев // Наукові праці Донецького НТУ. Серія: «Електротехніка і енергетика». – 2007. – Вип.
№ 7(128). – С. 91-94.
1. Yasunaka H. Improvement of surface quality of continuously cast steel by high cycle mold oscillation / H. Yasunaka //
Steelmaking Conference Proceedings, ISS-AIME. – Warrendale: ISS-AIME. – 1986 (Vol. 69). – Р. 497-502.
2. Sung-Kwang Kim. Improvement of slab subsurface quality by change of casting parameters in continuous-cast ultra-low-
carbon steel / Sung-Kwang Kim, Ho-Jung Shin, Go-Gi Lee e.a. // SEAISI. – 2007. – Vol. 36. – № 3. – Р. 64-68.
3. Smirnov A. N. Nepreryvnaya razlivka stali / A. N. Smirnov, S. V. Kuberskiy, E. V. SHtepan // Doneck: DonNTU. – 2011. – 482 s.
4. Sovremennaya koncepciya vtorichnogo ohlazhdeniya nepreryvnolitoy zagotovki OOO «Uralmash-Inzhiniring» / V. YU. Avdonin,
L. V. Bulanov, E. V. Gel'fenbeyn i dr. // Stal'. – 2008. – № 5. – Р. 16-19.
5. Harste K. Optimizaciya processa nepreryvnogo lit'ya stali i nablyudenie za ego hodom / K. Harste, V. Bannenberg, B. Begrman,
K. SHpicer // CHernye metally. – 1993. – № 7. – Р. 16-25.
6. Nekotorye aspekty organizacii proizvodstva v usloviyah sovremennogo mikro-zavoda / A. N. Smirnov, A. YU. Cuprun,
E. V. Shtepan, E. V. Novikova // Metall i lit'e Ukrainy. – 2009. – № 1-2. – Р. 16-20.
7. Dinamicheskoe upravlenie temperaturnym sostoyaniem zagotovok MNLZ / A. E. Batraeva, B. N. Parsunkin, E. H. Ishmet'ev i
dr. // Izvestiya vuzov. CHernaya metallurgiya. – 2007. – № 11. – Р. 20-25.
8. Matematicheskoe opisanie mekhanizma ispol'zovaniya ohlazhdayushchey vody v zone vtorichnogo ohlazhdeniya MNLZ /
Z. G. Salihov, E. H. Ishmet'ev, R. T. Gazimov, K. Z. Salihov // Izvestiya vuzov. «CHernaya metallurgiya». – 2010. – № 3. –
Р. 59-62.
9. Zatverdevanie slyaba pri perekhodnyh rezhimah razlivki v mashine nepreryvnogo lit'ya zagotovok (MNLZ) / S. V. Lukin,
YU. A. Kalyagin, A. V. Usachev, A. R. Musin // Fundamental'nye problemy metallurgii. Sb. materialov 3-y mezhvuz. nauch.-
tekhn. konf. – Vestnik UGTU – UPI. – Ekaterinburg: GOU VPO UGTU – UPI. – 2003. – № 5 (20). – Р. 75-78.
10. Upravlenie vtorichnym ohlazhdeniem nepreryvnolityh slyabov / A. M. Lamuhin, S. V. Lukin, YU. A. Kalyagin i dr. // Stal'. –
2003. – № 4. – Р. 24-27.
11. Masal'skiy S. S. Optimizaciya vtorichnogo ohlazhdeniya nepreryvnolityh slitkov / S.S. Masal'skiy, V.N. Selivanov // Izvestiya
vuzov. CHernaya metallurgiya». – 2000. – № 1. – Р. 57-60.
12. Celesoobraznost' dinamicheskogo upravleniya zonoy vtorichnogo ohlazhdeniya / A. N. Mintus, A.YU. Cuprun, D. A. Denisenko,
V. YU. Marinichev. // Naukovі pracі Donec'kogo NTU. Serіya: «Elektrotekhnіka і energetika». – 2007. Vip. № 7(128). – Р. 91-94.
REFERENCES
8 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (272) ’2016
Smirnov A., Kuberskiy S., Ukhin V.
Dynamic cooling control continuous casting in transient modes of casting in
the metallurgical micromills
Summary
The features of the organization of serial casting in metallurgical micromills had been inspecting. It is shown that the complexity
of the organization long sequences of casting due to differences in the length of the main technological cycles that can
neutralize the varying speed of drawing billets. The system of dynamic cooling control continuous casting allows smoothly
changing the flow rate of the coolant depending on the speed of the process parameters and providing high-quality metal.
micromill, continuous casting, serial, owls displaced cycles, varying the speed, dynamic con-
trol, cooling, qualityKeywords
Поступила 16.12.2015
ВНИМАНИЮ АВТОРОВ И ПОДПИСЧИКОВ!
Порядок приёма статей в редакцию журнала
«Металл и литьё Украины»
В журнале «Металл и литьё Украины» публикуются результаты
исследований, которые ранее не издавались и законченные
экспериментальные работы, оформленные в виде статей.
Статьи публикуются на русском языке.
Комплект документов, необходимых для регистрации статьи:
• один экземпляр рукописи, пронумерованной с первой до последней
страницы и подписанной на последней странице текста всеми авторами,
а также электронный вариант статьи;
• соглашение о передаче авторских прав,
подписанное всеми авторами и рецензия на статью
• сведения об авторах (ФИО – полностью)
В электронном виде по е-mail: mlu@ptima.kiev.ua предоставляются:
• рукопись, идентичная бумажной версии (просьба называть файл по
фамилии первого автора статьи, например, sidorov.doc или Сидоров. doc );
• все иллюстрации в чёрно-белом варианте в одном из стандартных
графических форматов «tif» или «jpeg»;
• информация об авторах: фамилии, имена и отчества всех авторов,
выделив одного из них, с кем следует вести переписку, факс и номер
телефона (с кодом), а также названия учреждений,
в которых выполнена работа.
|