Магiстерська Робота

Розробка теплотехнічних основ для оптимізації теплової роботі сортових МНЛЗ

             Не дивлячись на те, що сьогодні технології безперервного розливання сталі знаходяться на достатньо високому рівні, в цій сфері ще залишається безліч недозволених питань. Серед них і проблеми пов'язані з поліпшенням  якості безперервних злитків, підвищенням продуктивності МНЛЗ, розширенням переліку марок розливаних сталей. Для вирішення перерахованих вище задач найефективнішим є метод оптимізації, заснований на застосуванні математичного моделювання. Одним з важливих напрямів рішення задач оптимізації  є поліпшення показників роботи вужу існуючих МНЛЗ (на підставі коректування їх роботи), що дозволить освоїти розливання нових марок сталей, підвищити якість злитка і у разі потреби  розробити режими, що дозволяють перейти на підвищені швидкості розливання.

Розробка математичної моделі процесів безперервного розливання сталі

Для опису процесів кристалізації і охолоджування металу прийнято використовувати диференціальне рівняння нестаціонарної теплопровідності з внутрішніми джерелами тепла (облік виділення теплоти кристалізації здійснюється за рахунок введення величини ефективної теплоємності Сэ:

                                                                

         де     ρ – густина металу, кг/м3;

               – субстанціальна похідна температури;          

                       

          де tл, tс – температури ліквідус і солідус відповідно ^оС;

                qкр – теплота кристалізації, Дж/кг;

 

Початкові умови

Початкові умови задають розподіл значень фізичних величин в досліджуваній області в початковий момент часу. В даній роботі завдання початкових умов обмежено визначенням поля температур в «нульовий момент» часу, тобто на меніску. При цьому передбачається, що температура рідкого металу однакова по перетину і задається наступною умовою:

,

            Граничні умови

         Найефективнішим є використання для опису теплообміну між заготівкою і охолоджуючимсередовищем граничних умов третього роду.

            При цьому для завдання граничних умов уздовж технологічної осі МНЛЗ виділяють ділянки з різними механізмами теплообміну: кристалізатор, ЗВО, зона вільного охолоджування