НОВОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИТЕРАТУРА СЛОВАРЬ ВИДЕО

КНИГИ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Теплофизика формирования непрерывного слитка

Куравлев В.Д., Китаев Е.М.

Рассмотрены вопросы теплофизики формирова¬ния непрерывного сталыного слитка. Подробно исследуется затвердевание слитка, теплообмен в кристаллизаторе и в зоне вторичного охлажде¬ния. Большое внимание уделено обобщению и систематизации многочисленных экспериментальных данных. Специальные главы посвящены проблеме ускорения процесса затвердевания непрерывного слитка и проблеме прочности. Предназначена для научных и инженерно-технических работников, занимающихся исследованием процесса НЛС и экс¬плуатацией МНЛ; может быть также полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей. Ил. 83. Табл. 18. Список лит.: 177 назв.

ВВЕДЕНИЕ

Разливка стали и ее затвердевание являются завершающими звеньями в цепи основного металлургического процесса. С ними связана совокупность многих явлений физического, химического, механического характера, формирующих стальной слиток. Оптимальные условия протекания указанных явлений составляют технологический режим разливки и затвердевания стали. Одним из таких режимов является разливка стали в кристаллизаторы непрерывного действия, определяющая возможность непрерывного ведения процесса формирования слитка. Практическая реализация этого режима обусловила соответствующую терминологию: «непрерывное литье стали» (НЛС), «машина непрерывного литья» (МНЛ), «непрерывный слиток» (НС).

Освоение способа НЛС явилось одним из наиболее примечательных достижений современной металлургической техники. Уже около двадцати лет прошло с момента пуска первой в Советском Союзе промышленной МНЛ на заводе «Красное Сормово». Эти годы были ярким свидетельством широкого внедрения в промышленность прогрессивной технологии НЛС. На это убедительно указывают приведенные ниже данные роста общей про¬изводительности МНЛ за последнее пятилетие.

Советские ученые и инженеры внесли значительный вклад в решение общих задач термомехаиики и тепломассообмена в условиях НЛС, в разработку конструктивных вариантов МНЛ и создание основ новой прогрессивной технологии НЛС.

Широко известны работы М. С. Боиченко, В. С. Рутеса, В. Д. Ефимова, Е. И. Астрова, И. И. Граната, Д. П. Евтеева, В. Т. Сладкоштеева, Г. П. Иванцова, Б. Я. Любова, В. Т. Борисова, Л. А. Скворцова, А. Д. Акименко, Н. П. Майорова, Л. В. Хрипкова и др. Совместные усилия коллективов металлургов, конструкторов, физиков способствовали тому, что способ НЛС стал образцом решения сложных задач металлургического производства.

Центральным элементом МИЛ является кристаллизатор, играющий роль формообразователя и теплообменника для затвердевающего слитка. В настоящее время основная масса металла разливается на сортовые заготовки и слябы в кристаллизаторах прямоугольного сечения. Вместе с тем в ряде случаев получение непрерывного слитка круглого сечения оказывается более экономичным, например при получении электродов для ВДП и ЭШП, при получении заготовок для прессования и прокатки труб, для получения поковок и т. д. На это указывают также результаты исследования последних лет, проведенные в промышленных условиях ЦНИИЧМ и НТМЗ и свидетельствующие о перспективности освоения НЛС в кристаллизаторы круглого сечения. Наряду с этим большое значение имеет освоение НЛС в кристаллизаторы крупного сечения. Актуальной остается также задача совмещения процессов НЛС и прокатки в одной технологической линии. С этой задачей связана прежде всего проблема ускорения процесса затвердевания непрерывного слитка, а также проблема создания оптимальных конструкций МНЛ.

Новым этапом в развитии НЛС явилось решение проблемы получения непрерывнолитото полого слитка. Освоение этого процесса, начатое на заводе «Красное Сормово» и успешно продолженное в ЦНИИЧМ, ВНИИ-метмаше и НТМЗ, открывает широкие возможности прямого получения стальных трубных заготовок, в особенности из труднодеформируемых сталей, для нужд трубопрокатного производства. Практическая значимость процесса очевидна. Он позволяет сократить существующий технологический цикл получения труб и тем самым обеспечить их более низкую себестоимость. В настоящее время НЛС в полые слитки круглого сечения переживает период промышленного внедрения и, несомненно, получит в будущем широкое распространение.

При написании настоящей книги авторы ставили перед собой задачу последовательного рассмотрения широкого круга вопросов, связанных с условиями формирования НС, и обобщения на этой основе существующего экспериментального материала. Это определило необходимость общего исследования процесса HЛC с целью описания картины взаимосвязанных явлений, составляющих режим формирования НС. Такое исследование, использующее методы неравновесной термодинамики, содержится в главе 1. Результаты его служат исходным материалом при формулировке каждой частной задачи, обсуждаемой в последующих главах. Дальнейшее изложение состоит из четырех глав, каждая из которых явно или косвенно связана с вопросами теплопередачи. Так, глава 2 посвящена вопросам затвердевания НС прямоугольного, квадратного, сплошного и полого круглого сечений. В главе III обсуждаются вопросы ускорения процесса затвердевания НС. Проблеме прочности формирующихся НС посвящена глава 4, а в главе 5 изложены вопросы теплообмена НС в зоне кристаллизатора и зоне вторичного охлаждения.

В книгу по разным причинам не вошел ряд вопросов, относящихся к обсуждаемой теме. Это прежде всего вопросы структурообразовання НС, количественная теория которых до сих пор отсутствует. Вместе с тем необходимость ее остро ощущается в связи с поисками путей управления кристаллизацией НС посредством внешних воздействий: кристаллизация расплава в условиях его движения, кристаллизация расплава, содержащего порошкообразные материалы и т. д. В то же время качественное описание этой проблемы в рамках небольшого объема книги авторы сочли нецелесообразным, ссылаясь на широко известную монографию Б. Чалмерса. Наряду с этим в книге не затрагиваются ранее освещенные в литературе вопросы движения расплава в объеме жидкой фазы затвердевающего НС.

Данная книга не является литературным обзором по обсуждаемой теме. Авторы всюду, где имелась возможность, стремились сосредоточить внимание на задачах, с которыми были связаны сами. При этом, естественно, на изложении материала и подборе экспериментальных данных отразились их научные интересы и личный опыт работы на МНЛ.

Математический уровень книги не выходит за рамки обычного вузовского курса математики для металлургов. При обсуждении конкретных вопросов важное значение придается их физическому и практическому аспекту.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список литературы

  1. Гроот де С., Мазур П. Неравновесная термодинамика. М., «Мир», 1964. 456 с. с ил.
  2. Xаазе Р. Термодинамика необратимых процессов. М. «Мир», 1965, 544 с. с ил.
  3. Борисов В. Т. —ДАН СССР, 1961, т. 136, № 3, с. 583-586 с ил.
  4. Борисов В. Т. —ДАН ССОР, 1962, т. 142, № 3, с. 581-583.
  5. Скворцов А. А., Акиме н ко А. Д. Теплопередача и затвердевание стали в установках непрерывной разливки. М., «Металлургия», 1966. 190 с. с ил.
  6. Журавлев В. А.— «Ученые записки Горьковското государ¬ственного университета им. Н. И. Лобачевского (физическая серия)». Горький, 1970, вып. 105, с. 60—64.
  7. Борисов В. И., Борисов В. Т., Виноградов В. В. и др.—«Изв. АН СОСР. Металлы», 1971, № 3, с. 94—98 с ил.
  8. Паркус Г. Неустановившиеся температурные напряжения. 1963. 252 с. с ил.
  9. Новацкий В. Динамические задачи термоуггругости. М., «Мир», 1970. 256 с. с ил.
  10. Любовь. Я — «Физико-химические основы производства стали». М., Изд-во АН СССР, 1957 (Институт металлургии им. Банюова А. А. Об. 3), 739—748 с. с ил.
  11. Кристаллизация металлов. М., Изд-во АН СССP, 1960. (Институт машиноведения АН СССP. Сб. № 3).
  12. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиции. М., «Мир», 1968. 464 с. с ил.
  13. Чирки В. С. Теплофизические свойства материалов. М., Физматгиз, 1969. 356 с. с ил.
  14. Теплофизические свойства веществ. Справочник. Под ред. И.Б. Варгафтика. М.—Л., Госэнергоиздат, 1956. 367 с. с ил.
  15. Проблемы стального слитка. М, «Металлургия», 1969 (ИПЛАН УССР. Сб. № 3).
  16. Лифшиц А. Г., Еднерал Ф. П. — «Производство стали и стального литья». М., «Металлургия», 1967 (Труды МВМИ. Вып. 5), с. 82—110 с ил.
  17. Тихонов А. П., Швидковский Е. Г. — ЖТФ, 1947, т. 17, вып. 2, с. 161—)176 с ил.
  18. Иванцов Г. П., Любо в Б. Я, Поляк Б. Г. и др.— ИФЖ, 1960, т. 3, № 3, с. 41—48 с ил.
  19. Борисов В. Т., Любов Б. Я, Темкин Д. В. п др.— ДАН СССР, 1956, т. 104, № 2, с. 223—225 с ил.
  20. Любовь. Я—ДАН СССР, 1949, т. 68, N° 5, с. 847—850.
  21. Рубинштейн Л. И. Проблема Стефана. Рига. Изд-во «Звайгане», 1967. 457 с. с ил.
  22. Колеситков А. Г. —ДАН СССР, 1952, т. 82, № 6, с. 889— 091 с ил.
  23. Гринберг Г. А.—ЖТФ, 1967, т. 37, № 9, с. 1598-1606.
  24. Гринберг Г. А. — ПММ, 1967, т. 31, Кя 2, с. 193—203 с ил.
  25. Фридман А. Уравнения с частными производными параболи¬ческого типа. М., «Мир», 1968. 427 с. с ил.
  26. Колодиер Н. И. — В кн.: Меланика. Пер. с англ. М., ИЛ, 1957, № 1, с. 39—66 с ил.
  27. Портнов И. Г.—ДАН ССCP, 1992, т. 14в, № 3, с. 569— 562.
  28. Карслоу X. С., Егер Д. К. Теплопроводность твердых тел. М., «Паука», 1964. 486 С. с пл.
  29. Ноrvау G., Cahn J. — «Acta Metall.», 1961, v. 9, № 7, p. 697-4701.
  30. Темкин Д. E. — ИФЖ, 1962, т. 5, № 4, с. в9—92 с ил.
  31. Любов Б. Я., Ройтбурд А. Л., Темкин Д. Е. — «Рост кристаллов». М., Млд-по АН СССР, 1961 (Институт кристалло¬графии. Сб. № 3), с. 68—74 с пл.
  32. Леибензон Л. С. Руководство по нефтепромысловой меха¬нике. М. — Л., ОНТИ, 1931. 335 с. с ил.
  33. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М., «Высшая школа», 1967. 690 с. с ил.
  34. Журавлев В. Д. — «IIэв. АН СССР. Металлы», 1970, № 6, с. 88-80.
  35. Журавлев В. А. — ИФЖ, 1972, т. 22, № 4, с. 712—713.
  36. Вейник А. И. Теория особых видов литья. М., Машгиз, 195в. .300 с. с ил.
  37. Вейник А. И. Теория затвердевания отливки. M., Машгиз, 1960. 436 с. с ил.
  38. Проблемы стального слитка. М., «Металлургия», 1969 (ИПЛАН УССР. Об. № 4).
  39. Бирман Б. И. — «Рост кристаллов»,. М., «Наука», 1965 (Институт кристаллографии. Сб. № б), с. 127 -*1Эб с ил.
  40. Tien R. Н. — Trans. Metall. Soc. AIME, 1965, v. (233, ip. 1887)
  41. Теплотехника слитка и печей. М., Металлургиздат, 1963.
  42. Йодко Э. A., Шкляр B. С. Моделирование тепловых процессов в металлургии. М., «Металлургия», 1967. 167 с. с ил.
  43. Лукьянов А. Т. — В кн.: Вопросы теории и применения математического моделирования. М., «Советское радио», 1965, с. 3512—360 с нл.
  44. Тетельбаум И. М. Электрическое моделирование. M., Филматгиз, 1959. G19 с. с ил.
  45. Вулис Л. А., Жеребятьев Н. Ф, Лукьянов А. Т. и др.—В кн.: Аналоговые средства и методы решения краевых задач. Киев, «Наукова думка», 1964, с. 158—166, с ил.
  46. Либманн Г. — В кн.: Механика. Пер. с англ. М., ИЛ, 1957, № 3, с. 12 32 ю нл.
  47. Саульев В. К. Интегрирование уравнений параболического типа методом сеток. М., Физматгиз, I960. 3134 с. с пл.
  48. Кузелев М. Я, Скворцов А. А. Нагрев металла под ков¬ку и штамповку в пламенных печах. Л., Судпромгмз, 1960. 263 с. с пл.
  49. Гуляев Б. Б. Литейные процессы. М,—Л., Машгиз, 1960. 416 с. с нл.
  50. Тагеев В. М., Гуляев Б. Б. — «Металлург», 1939, № 8, с. 23—40 с ил,
  51. Шатагин О. А. — «Изв. вуз. Черная металлургия», 1964, № Q, с. 58—63 к .ил.
  52. Мартынов О. А. — «Бюл. института «Черметинформация», 19711, № 11 (655), с. 40—41 с ил.
© 2013 - 2015 Steellab.com.ua

Перепечатывание и использование материалов в электронном формате разрешается только при наличии гиперссылки на SteelLab.com.ua

Использование материалов в печатных изданиях допускается только с письменного разрешения администрации и/или автора материалов.

Материалы размещенные на сайте опубликованы c согласия автора(-ов), либо получены из открытых интернет источников.

 

bizonoff web studio