Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ
Представлены результаты физического моделирования работы погруженных стаканов различной конфигурации. Изучены процессы волнообразования и вихреобразования на границе шлак-металл в кристаллизаторе слябовых МНЛЗ. На основе результатов математических расчетов сформулированы основные принципы работы с п...
Saved in:
| Published in: | Процессы литья |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49835 |
| 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: | Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ / А.Н. Смирнов, А.В. Кравченко, А.П. Верзилов, К.Е. Писмарев // Процессы литья. — 2010. — № 5. — С. 40-47. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859711268715233280 |
|---|---|
| author | Смирнов, А.Н. Кравченко, А.В. Верзилов, А.П. Писмарев, К.Е. |
| author_facet | Смирнов, А.Н. Кравченко, А.В. Верзилов, А.П. Писмарев, К.Е. |
| citation_txt | Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ / А.Н. Смирнов, А.В. Кравченко, А.П. Верзилов, К.Е. Писмарев // Процессы литья. — 2010. — № 5. — С. 40-47. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Процессы литья |
| description | Представлены результаты физического моделирования работы погруженных стаканов различной конфигурации. Изучены процессы волнообразования и вихреобразования на границе шлак-металл в кристаллизаторе слябовых МНЛЗ. На основе результатов математических расчетов сформулированы основные принципы работы с переменным уровнем при различной ширине кристаллизатора слябовой МНЛЗ.
Представлено результати фізичного моделювання роботи занурених стаканів різної конфігурації. Вивчено процеси хвилеутворення й вихроутворення на кордоні шлак-метал у кристалізаторі слябових МБЛЗ. На основі результатів математичних розрахунків сформульовані основні принципи роботи зі змінним рівнем при різній ширині кристалізатора слябової МБЛЗ.
Results of physical modelling of work SEN of a various configuration are presented. Processes of wave formation and vortex formation on border slag-metal in a mould slab CCM are studied. On the basis of results of mathematical calculations m
|
| first_indexed | 2025-12-01T05:56:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
40 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2010. № 5 (83)
НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПРОГРЕССИВНЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЬЯ
УДК 669.14:66.065.5
А. Н. Смирнов, А. В. Кравченко, А. П. Верзилов,
К. Е. Писмарев
Донецкий национальный технический университет, Донецк
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОВЕДЕНИЯ ЖИДКОЙ
СТАЛИ В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ СЛЯБОВОЙ МНЛЗ
Представлены результаты физического моделирования работы погружных стаканов различ-
ной конфигурации. Изучены процессы волнообразования и вихреобразования на границе
шлак-металл в кристаллизаторе слябовых МНЛЗ. На основе результатов математических
расчетов сформулированы основные принципы работы с переменным уровнем при раз-
личной ширине кристаллизатора слябовой МНЛЗ.
Ключевые слова: кристаллизатор, моделирование, шлак-металл, слябовые МНЛЗ.
Представлено результати фізичного моделювання роботи занурених стаканів різної
конфігурації. Вивчено процеси хвилеутворення й вихроутворення на кордоні шлак-
метал у кристалізаторі слябових МБЛЗ. На основі результатів математичних розрахунків
сформульовані основні принципи роботи зі змінним рівнем при різній ширині кристалізатора
слябової МБЛЗ.
Ключові слова: кристалізатор, моделювання, шлак-метал, слябові МБЛЗ.
Results of physical modelling of work SEN of a various configuration are presented. Processes of
wave formation and vortex formation on border slag-metal in a mould slab CCM are studied. On
the basis of results of mathematical calculations main principles of work with variable level are
formulated at various width of a mould slab CCM.
Keywords: mold, modeling, slag-metal, slab CCM.
Современные тенденции в области процессов производства и разливки стали
представляют собой совокупность инновационных решений в области повышения
удельной производительности агрегатов и улучшения качества получаемой
непрерывнолитой заготовки. Основным конструктивным элементом, определяющим
качество сляба, является кристаллизатор, в котором происходит перемешивание
металла, образование твердой фазы и ее охлаждение. Конструкция погружного
стакана и его положение в кристаллизаторе коренным образом может изменить
характер распределения потоков в жидкой ванне. � промышленных условиях вы�� промышленных условиях вы�
вод из эксплуатации корундографитовых погружных стаканов достаточно часто
обуславливается эрозионным износом огнеупора в зоне шлакового пояса. Экс�
плуатационный ресурс погружного стакана можно повысить, изменяя глубину его
погружения в кристаллизаторе. Еще одним важным параметром, определяющим
процесс литья, является также ширина сляба, которая изменяется, исходя из за�
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2010. № 5 (83) 41
Новые методы и прогрессивные технологии литья
казов потребителей, и существенно влияет на характер распределения потоков в
кристаллизаторе. При этом большое значение приобретают процессы волнообра�
зования и вихреобразования на зеркале металла. Соответственно, проблематика
оптимизации параметров литья и конструкции погружных стаканов при разливке
на МНЛЗ слябов высокого качества представляется актуальной и имеет важное
значение для промышленности [1�5].
Основной целью данных исследований является изучение характерных особен�
ностей развития турбулентных потоков, а также влияние на их возможные траекто�
рии ширины сляба и глубины расположения погружного стакана в кристаллизаторе
слябовых МНЛЗ. Это позволит сформулировать основные принципы оптимизации
работы кристаллизатора слябовой МНЛЗ с изменением положения погружного
стакана в жидкой ванне.
Для решения проблем, обозначенных выше, целесообразно проводить комплекс�
ные исследования, объединяющие как физическое моделирование на холодных
(водных) моделях, так и математическое моделирование.
Поскольку конвективные потоки, формирующиеся в кристаллизаторе МНЛЗ,
в основном регулируются воздействующими на них инерционными и гравитаци�
онными силами, то оптимизацию технологических параметров литья и изучение
особенностей истечения стали из погружных стаканов различных конструкций
целесообразно выполнять с привлечением методов физического моделирования.
Этот подход позволяет исследовать сложные, высокоскоростные технологические
операции в многофазных системах, процессы перетекания металла из промежуточ�
ного ковша в кристаллизатор при наименьших затратах временных, капитальных и
трудовых ресурсов.
С использованием теории подобия были определены основные параметры раз�
ливки, которые оказывают существенное влияние на процессы, происходящие в
кристаллизаторе слябовой МНЛЗ. Принимая во внимание положение, что жидкая
ванна кристаллизатора МНЛЗ перемешивается с разной степенью интенсивно�
сти в различных зонах, наименее значащим критерием для поставленных задач
моделирования является критерий Рейнольдса. Это объясняется тем, что сильно
турбулизированная область течения жидкости в кристаллизаторе, характерная для
описания подобия процессов по критерию Рейнольдса, наблюдается лишь в зоне
выхода струи из отверстий погружного стакана [6�9].
Система критериев подобия, полученная в результате оптимизации имеет сле�
дующий вид:
•
ст
X
d
æ ö÷ç ÷ç ÷ç ÷çè ø
– выражает необходимость геометрического подобия модели и натурно�
го объекта;
•
стр
п
V
V
æ ö÷ç ÷ç ÷ç ÷çè ø
– выражает необходимость подобия скоростей потоков в модели кри�
сталлизатора и самом кристаллизаторе;
•
2
пV d
s
r
æ ö÷ç ÷ç ÷ç ÷÷çè ø
– критерий, обратный критерию �ебера, который представляет собой
отношение сил инерции к силам поверхностного натяжения;
•
ст
2
п
d g
V
æ ö÷ç ÷ç ÷ç ÷÷çè ø
– критерий, обратный критерию Фруда, физически он характеризует
влияние силы земного тяготения на процесс перетекания металла из промковша
в кристаллизатор,
где Vп – скорость потоков в кристаллизаторе; Vстр – скорость поступления струи из
42 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2010. № 5 (83)
Новые методы и прогрессивные технологии литья
промежуточного ковша; dст – диаметра струи металла, принятый равным диаметру
стакана�дозатора; Х – характерный геометрический размер кристаллизатора; g –
ускорение силы тяжести; σ – поверхностное натяжение; ρ – плотность жидкости.
При выборе геометрического масштаба модели кристаллизатора исходили из
условий Fr = item и We = item. Для визуализации наблюдения жидкостных потоков
стенки модели кристаллизатора, промковша и погружных стаканов были выпол�
нены из светопроницаемого материала – органического стекла. Геометрический
масштаб модели был принят 1:2 к выбранному натурному объекту – вертикальному
кристаллизатору слябовой МНЛЗ. Такой масштаб оказывается достаточным для ви�
зуального наблюдения за всеми гидродинамическими процессами, протекающими
в кристаллизаторе, в режиме реального времени и является оптимальным, исходя
из трудоемкости и длительности исследований. С целью исключения эффекта «не�
симметричности» при истечении жидкости из погружного стакана на прозрачной
модели было выполнено одно выпускное отверстие. Для моделирования выбраны
две конструкции погружных стаканов: с «ловушкой» и «рассекателем», отличающиеся
конструкцией его донной части.
Лабораторная установка включа�
ет в себя резервуар, размещенный
на 4�х колоннах на 4�метровой высо�
те с целью обеспечения гидростати�
ческого давления, системы подачи и
отвода рабочей жидкости, моделей
промковша, кристаллизатора, по�
гружного стакана и стопора, приво�
димого в движение электрическим
двигателем, а также защитной
трубы (рис. 1). � качестве рабочей
жидкости, моделирующей жидкую
сталь, использовалась вода при
температуре 18�25 °С, так как значе�
ния вязкости воды и стали в области
температур внепечной обработки и
разливки достаточно близки друг к
другу. Циркуляция воды в модель�
ной системе обеспечивалась насо�
сом. Движение потоков жидкости,
вызванных ее перемещением от
выходных отверстий погружного
стакана, попадающей из промежу�
точного ковша, фиксировалось с
помощью цифровой видеокамеры,
а также путем подкрашивания ло�
кальных объемов воды цветными
чернилами. Имитация покровного
шлака на поверхности металла в
кристаллизаторе осуществлялась
с помощью силиконового и транс�
форматорного масел, которые
имеют высокое поверхностное на�
тяжение и существенно изменяют вязкость при изменении температуры.
� результате выполненных наблюдений установили, что при истечении струи
жидкости из погружного стакана с «ловушкой» в жидкую ванну турбулентный
поток при соприкосновении с узкой стенкой кристаллизатора делится на два
циркуляционных потока, которые практически равны по интенсивности рас�
Рис. 1. Схема лабораторной установки для изучения
гидродинамики потоков в кристаллизаторе слябо�
вой МНЛЗ: 1 – сталеразливочный ковш; 2 – защитная
труба; 3 – электродвигатель; 4 – промежуточный
ковш; 5 – стопор; 6 – кристаллизатор; 7 – погружной
стакан; 8 – силиконовое масло; 9 – рабочая жид�
кость; 10 – система подачи воды; 11 – видеокамера;
12 – система отвода воды
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2010. № 5 (83) 43
Новые методы и прогрессивные технологии литья
пределения (рис. 2, а). � результате наблюдается интенсивное перемешивание в
зоне погружения стакана, что стимулирует возникновение стоячих волн в области
мениска. При этом восходящий турбулентный поток, отразившись от стенки кри�
сталлизатора, продолжает движение непосредственно под зеркалом жидкой фазы
и вовлекает в перемешивание жидкую шлакообразующую смесь.
Динамика истечения струи металла из погружного стакана с «рассекателем» в
ходе экспериментальных исследований оказала более стабильное влияние на систе�
му в целом (рис. 2, б). Турбулентный поток на промежутке от выпускного отверстия
до узкой стенки кристаллизатора носит более направленный компактный характер,
что обусловлено наличием «рассекателя». Интенсивность волнообразования для
данного типа погружного стакана намного меньше, чем для стакана с «ловушкой».
� зоне выхода струи из стакана обеспечивается стабильное перемешивание, при
этом захват неметаллических включений и ШОС оказываются минимальными.
� целом разработанная в настоящей работе физическая модель позволяет ви�
зуально идентифицировать процессы перемешивания жидкости в кристаллизаторе
слябовой МНЛЗ и выполнять некоторые качественные оценки развития конвективных
потоков в зависимости от положения погружного стакана и его конструкции.
С целью выполнения количественных оценок наблюдаемых процессов, а также
в силу невозможности оперативного изменения отдельных рабочих параметров на
физической модели, в данной работе разработана математическая модель с ис�
пользованием прикладного пакета Ansys, реализующего метод конечных элементов
в рамках модуля Flotran. Для описания жидкостной среды использовались три мето�
дики: определения изменяющейся плотности в квазиоднофазной или однофазной
системе; двухфазный подход Эйлера; двухфазный подход Лагранжа�Эйлера [8�9].
� модели приняты следующие допущения: влияние конусности кристаллизатора
и его возвратно�поступательного движения не учитывалось; влиянием расположен�
ной на зеркале шлакообразующей смеси пренебрегали; картина течений жидкости
принималась симметричной относительно вертикальной оси, что позволило ис�
пользовать в расчетах четвертую часть кристаллизатора.
Рис. 2. Кинограмма распределения свободной струи при использовании стакана с «ло�
вушкой» (а) и «рассекателем» (б), с
0,1 0,4 0,7 1 1,3 1,6
0,1 0,4 0,7 1 1,3 1,6
а
б
44 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2010. № 5 (83)
Новые методы и прогрессивные технологии литья
� качестве расчетной области при создании геометрической модели был
принят внутренний объем погружного стакана и кристаллизатора, занимаемый
жидкой сталью. После этого в модуле Flotran был выбран тип конечных элемен�
тов 3D FLOTRAN 142, применяемый в трехмерной постановке задачи. Генерация
конечно�элементной сетки проводилась следующим образом: для каждой линии,
образующей расчетную область, в ручном режиме задавалось количество делений,
соответствующих числу элементов; в отдельных случаях использовалось произ�
вольное разбиение на конечные элементы. � результате этого была сформирована
конечно�элементная модель расчетной области, содержащая более 500 тыс. узлов.
Расчеты выполнялись в постановке термической, нестационарной задачи для несжи�
маемой жидкости с турбулентным течением. Количество итераций, используемых
при решении системы уравнений, принималось равным 90.
Течение жидкой стали в кристаллизаторе рассматривалось как пространствен�
ный установившийся поток. � качестве нагрузок и граничных условий для данной
задачи гидродинамики выступили: скорости движения потоков (м/с); температура
металла (К); тепловые потоки (�т/м2); коэффициенты конвективной теплоотдачи
(передачи) (�т/м2); давление (Па) и др. Для каждого из рассчитываемых параме�
тров задавались методы решения системы уравнений и погрешность для поиска их
сходимости. После чего автоматически выполнялось решение систем уравнений
для каждого временного шага.
Для всей области вычислений применяли следующие граничные условия: ско�
рость потока на входе в канал погружного стакана задается соответственно массо�
вому расходу металла на выходе из кристаллизатора; на выходе из отверстий по�
гружного стакана массовый расход соответствовал расходу его на входе; давление в
погружном стакане принималось постоянным; в вертикальной плоскости симметрии
узкой и широкой стенок кристаллизатора приняли нулевым нормальный градиент
всех переменных, кроме скорости, перпендикулярной поверхности, которая при�
нималась равной нулю.
Результатами расчета являлись значения векторов скорости и суммарной ско�
рости потов, температуры, теплового потока в каждой узловой точке расчетной
области для каждого временного шага, представленные в виде векторных или кон�
турных диаграмм. На рис. 3 приведено сравнение расчетных полей перемещения
жидкости в кристаллизаторе с данными физического моделирования. �ыполненное
с привлечением дополнительного пакета графических редакторов наложение изо�
бражения, полученного компьютерным моделированием, на аналогичную картину,
отснятую при проведении опытов методами физического моделирования, позволяет
говорить о хорошем соответствии полученных данных.
Математическое моделирование в целом позволяет расширить качественные
и количественные оценки, что дает возможность найти рациональное положение
Риск. 3. Результирующие картины распределения потоков: а – математическое моделиро�
вание; б – физическое моделирование; в – совмещенная модель
а б в
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2010. № 5 (83) 45
Новые методы и прогрессивные технологии литья
погружного стакана в жидкой ванне
кристаллизатора. Так, модель по�
зволяет выполнить оптимизацию
конструкции погружного стакана в
части его глубины погружения, угла
наклона и сечения выходных отвер�
стий. Общая оценка результатов
математического моделирования
для 16�ти случаев (глубина погру�
жения стакана составляет 110, 160,
210, 260 мм, ширина сляба – 1100,
1300, 1500, 1700 мм) представлена
на рис. 4.
Установлено, что при фиксиро�
ванной ширине кристаллизатора с
увеличением глубины погружения
разливочного стакана с 160 до 260 мм
зоны турбулентности смещаются в бо�
лее глубокие области жидкой ванны
и их влияние на подповерхностные
слои жидкости минимизируется. При этом зона циркуляционных потоков в верхней
части кристаллизатора увеличивается, а траектория движения соответственно уд�
линяется. � то же время при глубине погружения стакана менее 160 мм достаточно
большая часть потоков направляется непосредственно вверх, где при определенных
условиях способствует формированию дополнительных вихревых течений в углах
кристаллизатора и развитию волн на зеркале металла. Наиболее гармоничное от�
ношение восходящих и нисходящих потоков, по нашим оценкам, устанавливается
при погружении стакана на глубину 210 мм.
Между тем, зона направленной циркуляции в центре кристаллизатора (ниже
погружного стакана) для каждой фиксированной ширины сляба несколько умень�
шается с увеличением глубины погружения разливочного стакана. Это объясняется
характером столкновения циркуляционных потоков, которые формируются при ис�
течении из левого и правого отверстий. При этом зоны циркуляционных потоков в
областях, прилегающих к верхним углам жидкой ванны кристаллизатора, несколько
увеличиваются по площади, но приобретают более стабильный характер движения.
На наш взгляд, это объясняется расширением области восходящих циркуляционных
потоков.
По мере увеличения ширины сляба наблюдается рост величины скорости ис�
течения металла из выходных отверстий погружного стакана, что обуславливает
повышение значений скорости движения в верхних циркуляционных потоках. Так,
для потоков, движущихся вдоль стенки кристаллизатора вверх, расчетная скорость
восходящего потока для ширины 1100 мм составила 0,95�1,12 м/с, а для ширины
1500 мм – 1,18�1,40 м/с. Следовательно, при увеличении ширины сляба воздей�
ствие восходящих потоков на подповерхностные слои металла возрастает, что
может служить дополнительной причиной развития волн на поверхности металла
в кристаллизаторе.
Для количественной оценки состояния жидкости в подповерхностных слоях про�
ведено сравнение скорости движения горизонтальных потоков у зеркала жидкой
ванны. Показано, что при высоких скоростях перемещения горизонтальных потоков
могут происходить турбулентные волнения, распространяющиеся на поверхность,
что приведет к захвату потоками металла определенного количества шлаковых
включений. � то же время подповерхностные слои металла должны участвовать в
110 160 210 260
Глубина погружения стакана, мм
1100
1300
1500
1700
Ш
и
р
и
н
а
ст
е
н
о
к
кр
и
ст
ал
ли
за
то
р
а,
м
м
Рис. 4. �ектора скоростей в объеме кристал�
лизатора при различной глубине погружения и
ширине
46 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2010. № 5 (83)
Новые методы и прогрессивные технологии литья
перемешивании, поскольку в этом случае достигается усреднение стали по темпе�
ратуре, то есть происходит так называемый «подогрев» верхних слоев. Немаловаж�
ным фактором отсутствия достаточного перемешивания подповерхностных слоев
являются также высокая вероятность переохлаждения зеркала металла и появление
твердых участков, которые впоследствии могут являться источниками дефектов при
прокатке. Следует отметить, что для сталей с низким и сверхнизким содержанием
углерода вероятность появления твердой фазы на зеркале металла возрастает.
Для упрощения расчетной схемы в настоящем исследовании было принято,
что граница зеркала металла в процессе разливки не деформируется, то есть вы�
ступает как «жесткая» неподвижная стенка, поверхность которой имеет скорость
движения 0. Это позволило сформулировать задачу идентификации тех слоев
жидкости, в которых скорость перемещения потоков достигает максимума. Для
этого, начиная от свободной поверхности (с координатой z = 0 мм), было выделено
несколько горизонтальных плоскостей в направлении оси z с шагом 2 мм. Далее,
используя метод интерполяции, были рассчитаны максимальные значения скорости
для каждой выбранной плоскости.
Сравнение характерных результатов выполненных расчетов, приведенное в
табл. 1, показывает, что максимальная скорость потоков расплава наблюдается
уже на глубине 6�10 мм под свободной поверхностью. Такая глубина расположения
быстро движущихся потоков фактически соизмерима с вертикальными волновыми
движениями поверхности металла. Можно предположить, что при достаточно силь�
ном развитии волновых процессов шлаковые включения будут вовлекаться в глубь
металлической ванны. Дополнительно следует отметить, что абсолютные значения
скоростей горизонтальных потоков при прочих равных условиях возрастают при
уменьшении ширины сляба.
�лияние глубины погружения разливочного стакана на развитие горизонтальных
потоков (табл. 2) проявляется вполне объяснимо – по мере увеличения глубины по�
гружения величина значений скорости горизонтальных потоков уменьшается.
Таким образом установлено, что при прочих равных условиях повышение скоро�
сти перемещения горизонтальных потоков металла наблюдается при увеличении
Ширина
кристаллизатора,
мм
Глубина под свободной поверхностью, мм
2 4 6 8 10 12 14
1100 0,6852 0,1331 0,1743 0,1752 0,1759 0,1752 0,1741
1300 0,0733 0,1526 0,1901 0,1910 0,1917 0,1913 0,1909
1500 0,0854 0,1911 0,2264 0,2284 0,2296 0,2292 0,2287
1700 0,0999 0,2187 0,2576 0,2588 0,2594 0,2592 0,2589
Таблица 1. Максимальные скорости перемещения потоков (м/с) в разных
горизонтальных плоскостях под свободной поверхностью металла при
глубине погружения разливочного стакана 210 мм
Глубина погруже-
ния стакана, мм
Глубина под свободной поверхностью, мм
2 4 6 8 10 12 14
110 0,0986 0,2298 0,2702 0,2719 0,2726 0,2723 0,2718
160 0,0978 0,2174 0,2524 0,2531 0,2543 0,2535 0,2530
210 0,0854 0,1911 0,2264 0,2284 0,2296 0,2292 0,2287
260 0,0741 0,1532 0,1918 0,1926 0,1956 0,1951 0,1946
Таблица 2. Максимальные скорости перемещения потоков (м/с) в раз-
ных плоскостях под свободной поверхностью металла при ширине
кристаллизатора 1500 мм
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2010. № 5 (83) 47
Новые методы и прогрессивные технологии литья
ширины кристаллизатора и уменьшении глубины погружения разливочного стакана.
Наиболее гармоничное соотношение восходящих и нисходящих потоков в жидкой
ванне кристаллизатора (для исследуемых условий), по нашим оценкам, устанавли�
вается при погружении стакана на глубину 210 мм. Что же касается развития гори�
зонтальных потоков в подповерхностных слоях жидкой ванны, то их максимальные
значения наблюдаются уже на глубине 6�10 мм, что требует учета их влияния на
возможность захвата неметаллических включений из шлакового слоя.
Установленные закономерности позволяют рассматривать глубину погружения
разливочного стакана в качестве управляющего элемента с точки зрения предотвра�
щения загрязнения стали шлаковыми включениями. Применительно к промышлен�
ным условиям работы кристаллизатора слябовой МНЛЗ рациональным диапазоном
погружения стакана является глубина погружения 185�210 мм. Это позволяет уве�
личить эксплуатационную стойкость погружных стаканов путем изменения глубин
их погружения в процессе разливки. Представляется целесообразным начинать
разливку с меньшей глубины погружения стакана, а затем (по мере износа стенки)
увеличивать ее с шагом 25–30 мм.
1. Процессы непрерывной разливки / А. Н. Смирнов, �. Л. Пилюшенко, А. А. Минаев и
др. – Донецк: ДонНТУ, 2002. – 536 с.
2. World Survey: Continuous Casting Machines for Steel. – Zurich: Concast Standard, 2001. – P. 216.
3. Cai Ning Mesures for high efficiency continuous slab casting � a review // Steel Millenium. – Lon�
don. – 2002. – P. 120�122.
4. Аксельрод Л. М. Повышение стойкости графитосодержащих погружных стаканов для
МНЛЗ // Огнеупоры. – 1996. – № 6. – С. 27�30.
5. Линдорфер Б., Хедль Х., Мервальд К. Технологические модульные узлы для высокоэф�
фективного литья слябов // МРТ. – 1999. – № 3. – С. 32�41.
6. Єронько С. П., Биховських С. В. Фізичне моделювання процесів позапічної обробки та роз�
ливання сталі. – Киев: Техніка, 1998. – 136 с.
7. Кутателадзе С. С. Анализ подобия и физические модели. − Новосибирск: Наука, 1986.
– 294 с.
8. Szekely J. The Physical and Mathematical Modelling of the Flow Field in the Mold Region of Con�
tinuous Casting Systems. Part II. The Mathematical Representation of the Turbulence Flow Field
// Metal. Mater. Trans. – 1973. − Vol. 4 (5). – P. 1379�1388.
9. Thomas B. G., Yuan Q., Zhang L. Flow Dynamics and Inclusion Transport in Continuous Casting of
Steel // NSF Design, Service, and Manufacturing Grantees and Research Conf. Proc. – 2003,
P. 2328�2362.
Поступила 27.04.2010
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-49835 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-5884 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T05:56:43Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Смирнов, А.Н. Кравченко, А.В. Верзилов, А.П. Писмарев, К.Е. 2013-09-28T17:49:41Z 2013-09-28T17:49:41Z 2010 Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ / А.Н. Смирнов, А.В. Кравченко, А.П. Верзилов, К.Е. Писмарев // Процессы литья. — 2010. — № 5. — С. 40-47. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0235-5884 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49835 669.14:66.065.5 Представлены результаты физического моделирования работы погруженных стаканов различной конфигурации. Изучены процессы волнообразования и вихреобразования на границе шлак-металл в кристаллизаторе слябовых МНЛЗ. На основе результатов математических расчетов сформулированы основные принципы работы с переменным уровнем при различной ширине кристаллизатора слябовой МНЛЗ. Представлено результати фізичного моделювання роботи занурених стаканів різної конфігурації. Вивчено процеси хвилеутворення й вихроутворення на кордоні шлак-метал у кристалізаторі слябових МБЛЗ. На основі результатів математичних розрахунків сформульовані основні принципи роботи зі змінним рівнем при різній ширині кристалізатора слябової МБЛЗ. Results of physical modelling of work SEN of a various configuration are presented. Processes of wave formation and vortex formation on border slag-metal in a mould slab CCM are studied. On the basis of results of mathematical calculations m ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Процессы литья Новые методы и прогрессивные технологии литья Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ Article published earlier |
| spellingShingle | Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ Смирнов, А.Н. Кравченко, А.В. Верзилов, А.П. Писмарев, К.Е. Новые методы и прогрессивные технологии литья |
| title | Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ |
| title_full | Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ |
| title_fullStr | Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ |
| title_full_unstemmed | Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ |
| title_short | Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ |
| title_sort | моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой мнлз |
| topic | Новые методы и прогрессивные технологии литья |
| topic_facet | Новые методы и прогрессивные технологии литья |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49835 |
| work_keys_str_mv | AT smirnovan modelirovanieprocessovpovedeniâžidkoistalivkristallizatoreslâbovoimnlz AT kravčenkoav modelirovanieprocessovpovedeniâžidkoistalivkristallizatoreslâbovoimnlz AT verzilovap modelirovanieprocessovpovedeniâžidkoistalivkristallizatoreslâbovoimnlz AT pismarevke modelirovanieprocessovpovedeniâžidkoistalivkristallizatoreslâbovoimnlz |