English    Ukrainian    Russian
Особиста сторінка студента

Науменко Артем Валерійович

студент групи МЧМ-01б

кафедра Металургія сталі

e-mail: vento_nav@yahoo.com

Тема магістерской роботи:
"Розробка методу оптимізації технологічних параметрів лиття сталі у вертикальний кристалізатор криволінійной слябовой МБЛЗ"

Руководитель: Професор, лауреат Держпремій України Смірнов О.М.



Aнотація
"Розробка методу оптимізації технологічних параметрів лиття сталі у вертикальний кристалізатор криволінійной слябовой МБЛЗ"


Вихровий потік в процесі безперервного розливання містить в собі нестійкі явища і переміщення включень, грає важливу роль як метал. Разом із струменем, який розтинає поверхню металу, можуть також переноситися рідкі флюси, внаслідок чого можуть утворюватися небезпечні включення. Ці включення і бульбашки або будуть благополучно переміщені у верхню поверхню і видалені з шаром шлаку, або затриматися в кінцевій продукції, викликаючи утворення дефектів, які дорого обійдуться (наприклад, внутрішня пористість, газові міхури, плени і т. д.) Потік в кристалізаторі надзвичайно турбулентний, числа Рейнольдса перевищують 100 000. Хаотичні будови цього нестійкого потоку істотно впливають на нестабільне переміщення включень і бульбашок, доказом цього служать періодичні дефекти. Мета цього проекту – зрозуміти фізику цього хаотичного потоку і поведінку частинок, і виходячи з цього створити точніші і ефективніші моделі для цього багатофазного потоку. Виконання вимірювань в МНЛЗ складно і дорого унаслідок високої робочої температури. Унаслідок того, що кінематична в'язкість рідкої сталі і води практично однакова, потік в МНЛЗ вивчається з використанням масштабованих водних моделей, з якими легше працювати і які дозволяють візуально відобразити потік. Недавно ми застосували вимірювання швидкості образу частинок, ймовірно, найбільш точну техніку двовимірного вимірювання швидкості потоку, щоб вивчити потік у водній моделі в масштабі 0,4. Хоч і представляє особливу цінність, проте, водна модель відрізняється від реального розливання на МНЛЗ в декількох аспектах, які дуже важливі для потоку рідини. По-перше, бічні стінки, які зображають рухому тверднучу кірку, не мають пір і стаціонарні. До того ж водна модель має плоске дно з вихідними отворами замість конусоподібної ванни рідкого металу. Ці дві основні різниці приводять до різних явищ в потоці, які будуть досліджені. Ця робота представляє результати двох моделювань потоку в кристалізаторі, включаючи переміщення включень і розрахунок захоплення. Наша попередня робіт визначила, що точне визначення нестаціонарних швидкостей потоку на виходах з випускних отворів стакана, які є умовами на вході для моделювань кристалізатора, важливо для точного розрахунку потоку в кристалізаторі.
На малюнку представлені моментальні знімки експерименту з введенням фарбника, виконаного з повномасштабною водною моделлю. Знімки виконані в чотири моменти, які показують зміну нестійкого потоку в кристалізаторі. Малюнок виконаний на 0,5 сік після попадання фарбника через отвори стакана, демонструючи миттєвий кут струменя ~42° (зліва) і ~35° (справа). Фарбник розповсюджується разом із струменем і перетвориться в нижні і верхні витки, як це можна спостерігати на схемах (с) і (d). Форма струменів, нижні і верхні витки можуть бути відновлені з використанням послідовності з чотирьох знімків. Також можна спостерігати асиметрії розповсюдження вихорів центрального струменя, хоча вони декілька приховані зовнішньою частиною рами (каркаса) водної моделі. «Заковтування» і уловлювання – два основні способи того, як захоплюються включення фронтом кристалізації дендрітов. Заковтування відбувається, коли швидкість росту дендрітов перевищує критичну швидкість. За такої умови включення не можуть достатньо швидко уникнути оточення фронтом, що наближається, і затримуються усередині дендрітов. Уловлювання відбувається, коли включення оточуються осями дендрітов, що ростуть, і затримуються між ними.
Перелік посилань