
Демиденко Людмила Леонтьевна, канд. техн. наук, доцент кафедры информатики и информационной безопасности, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; demidenkoludmila@gmail.com. L.L. Demidenko, demidenkoludmila@gmail.com Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation 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. The paper describes mathematical modeling of the temperature field of a continuously cast cast ingot with a zone of thermal insulation in a two-dimensional spatial representation to ensure direct rolling. Currently, the cooling and solidification modes of a continuous cast ingot do not ensure an even distribution of temperatures across its cross-section, the difference between the surface and the center at the exit from the caster at different drawing speeds can be up to 500 °С. In order to maintain the heat of the melt and to ensure an even distribution of temperatures over the ingot section, it is proposed to use thermal insulation instead of air cooling in the air-cooled zone of the continuous Металлургическая теплотехника и теплоэнергетика Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy. 2018, vol. 18, 106 no. 2, pp. 100–106 casting machine, which will reduce (or eliminate) the intermediate heating of the ingot in heating furnaces before rolling. A mathematical model of the cooling of a continuously cast ingot is described, taking into account the evolution of the heat of crystallization in a two-phase zone and the equalization of the temperature along its cross section. The numerical realization of the model was carried out by the method of splitting by coordinates in the programming language C++. The adequacy of the model was verified by the convergence of the calculated and experimental data. To estimate the temperature equalization by its cross-section, a numerical experiment was conducted in the thermal insulation zone, as a result of which a temperature field of a continuously cast ingot along the length of the continuous casting machine was obtained at casting speeds of 0.6 to 1.4 m/min. The efficiency of temperature equalization over the section of the ingot was determined when using the heat insulation zone in comparison with air cooling. Based on the simulation results, it is established that the heat content of the ingot due to the use of the heat of the liquid phase is increased by ~ 30%, which makes it possible to apply direct rolling.
прямая прокатка, теплосодержание, термостатирование, непрерывнолитой слиток, mathematical modeling, continuous-cast ingot, thermal insulation, heat content, теплоизолирование, direct rolling, thermostating, УДК 621.746.6, математическое моделирование
прямая прокатка, теплосодержание, термостатирование, непрерывнолитой слиток, mathematical modeling, continuous-cast ingot, thermal insulation, heat content, теплоизолирование, direct rolling, thermostating, УДК 621.746.6, математическое моделирование
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
