Журнал «Теория и технология металлургического производства» - Ячиков И.М., Феоктистов Н.А., Савинов А.С, Шафиков Т.И., Михалкина И.В. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ С ЩЕЛЕВЫМИ КАНАЛАМИ ОХЛАЖДЕНИЯ

Аннотация

На ПАО «ММК» для широких стенок кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок встал вопрос перехода от сверленных к щелевым каналам с целью унификации существующих моделей кристаллизаторов, а также упрощения процедуры изготовления медных стенок и сокращения расхода меди. При этом главным условием реконструкции является сохранение существующей петлевой системы охлаждения при одновременном обеспечении заданного теплового режима работы кристаллизатора. Приведены результаты теплового расчета широких стенок кристаллизатора с щелевыми каналами охлаждения. Для автоматизации и визуализации результатов расчёта был разработан модуль моделирования этих процессов в СКМ ЛП «ПолигонСофт». Это позволило прогнозировать тепловое поле на рабочей поверхности широкой стенки кристаллизатора для обеспечения заданного теплового режима его работы, а также предотвращения разупрочнения медного сплава и сохранения заданных прочностных свойств. Проведен тепловой расчет медных стенок с щелевыми каналами, а также полученные данные адаптировали к системе компьютерного моделирования «ПолигонСофт». Представленные результаты математического и компьютерного моделирования носят практический характер и могут быть применены при разработке новых унифицированных конструкций слябовых кристаллизаторов машины непрерывного литья заготовок.

Ключевые слова:

кристаллизатор, машина непрерывного литья заготовок, сляб, медная стенка, щелевые каналы охлаждения.

Ячиков Игорь Михайлович – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры информационно-измерительной техники, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID.ORG 0000-0002-1562-7506.

Феоктистов Николай Александрович – кандидат технических наук, заведующий кафедрой литейных процессов и материаловедения, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», г. Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Савинов Александр Сергеевич – доктор технических наук, доцент, директор института металлургии, машиностроения и материалообработки, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», г. Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Шафиков Тимур Ильдусович – аспирант, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Михалкина Ирина Владимировна – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры литейных процессов и материаловедения, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», г. Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

1. Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья заготовок: М.: Металлургия, 1988. 53 с.

2. Расчетно-аналитическое исследование тепловых процессов в кристаллизаторе / Буланов Л.В., Асанова Р.Ф., Волегова В.Е., Лобанов Е.П. // Сталь. №9. 1999. С. 24–26.

3. Опыт эксплуатации узких медных стенок кристаллизаторов на ММК / Подосян А.А., Завьялов В.И, Каримов М.И., Юсин А.Н. // Межрегиональный сборник научных трудов / под ред. К.Н. Вдовина; МГТУ им. Г.И. Носова, ОАО «ММК». Магнитогорск, 2002. С. 73–78.

4. Радиальный слябовый кристаллизатор с щелевыми каналами и никелевым покрытием стенок / Макрушин А.А., Куклев А.В., Айзин Ю.М., Зарубин С.В. и др. // Металлург. № 2. 2005. С. 39–41.

5. Ячиков И.М., Ларина Т.П., Вдовин К.Н. Сравнение тепловой работы кристаллизаторов МНЛЗ с охлаждающими каналами различной формы // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2006. №2. С. 65–70.

6. Yachikov I.M., Larina T.P., Vdovin K.N. Thermal operation of molds in continuous-casting machines with cooling channels of different shape // Steel in Translation. 2007. Т. 37. № 11. С. 929-933.

7. К вопросу оптимизации геометрических размеров охлаждающих каналов рабочей стенки щелевого кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок / Лукин С.В., Калягин Ю.А., Кибардин А.Н., Славов В.И. // Вестник Череповецкого государственного университета. 2012. № 2. Т. 1. С. 11–14.

8. Larina T. P., Vdovin K. N., Yachikov I. M. Calculation of Hydraulic Parameters of Copper Crystallizerswith a Complex Connection of Channels // Russian Journal of Non Ferrous Metals, 2015, vol. 56, no. 6, pp. 648–653. (DOI: 10.3103/S106782121506005X)

9. Вдовин К.Н., Точилкин В.В., Ячиков И.М. Непрерывная разливка сталей: монография. СанктПетербург: Лань, 2020. 732 с.

10. Вдовин К.Н., Точилкин В.В., Ячиков И.М. Непрерывная разливка стали: монография. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. 540 с.

11. Переход к прямоугольным охлаждающим каналам широких стенок кристаллизаторов МНЛЗ / Вдовин К.Н., Ларина Т.П., Ячиков И.М., Позин А.Е. // Теория и технология металлургического производства: межрегион. сб. науч. тр. Вып. 10. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2010. С. 52–57.

12. Непрерывная разливка стали. Расчеты медных кристаллизаторов: монография / Ячиков И.М., Вдовин К.Н, Точилкин В.В., Ларина Т.П. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014. 190 с.

13. Математическое моделирование прочности шпилечного соединения сборных плит кристаллизатора МНЛЗ / Ячиков И.М., Панферов В.И., Феоктистов Н.А., Чернов В.П. // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2021. Т. 21. № 2. С. 87–97.

14. Машины непрерывного литья заготовок. Теория и расчет / под общ. ред. Г.А. Шалаева. Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы, 2003. 320 с.

Подробности: Опубликовано: 06 апреля 2022; Обновлено: 06 апреля 2022; Просмотров: 3175