Источник: конференция ы днепропепровске
Приоритетным направлением развития отечественной металлургии является повсеместное внедрение и оптимизация технологии непрерывной разливки стали на действующих металлургических предприятиях. В 1999 году на ЗАО «ММЗ ИСТИЛ (Украина)» было начато производство непрерывнолитой заготовки на новой шестиручьевой МНЛЗ, разработанной компанией «Danieli».
Установлены главные технологические факторы, обеспечивающие получение заготовок высокого качества: температура жидкой стали, ее перегрев, скорость разливки и режимы охлаждения заготовок в кристаллизаторе и зоне вторичного охлаждения.
Получение необходимых эксплуатационных свойств металла зависит от температуры проката. С этой целью разработана математическая модель, которая позволяет на основе решения дифференциального уравнения определить параметры установки (скорость проката, скорость охлаждения жидкости, ее физические свойства и другие), которые обеспечивают получение заданного температурного поля.
Температура жидкой стали влияет на процесс разливки и определяет качество полученных заготовок. При недостаточном перегреве снижается жидкотекучесть и затрудняются условия разливки, а перегрев ведет к образованию внутренних трещин и увеличивает осевую усадочную пористость слитка.
Основными регулируемыми параметрами процесса непрерывной разливки являются скорость разливки и интенсивность охлаждения слитка, то есть подача количества охлаждающей воды в кристаллизатор и зону вторичного охлаждения.
Скорость разливки при неизменных физико-химических свойствах металла обеспечивает главные технологические показатели – производительность и качество поверхности слитка. Скорость разливки зависит от размеров слитка и марки стали. Допустимая скорость вытягивания зависит от толщины корочки, ее способности выдержать ферростатическое давление и тянущие усилия.
Повышение интенсивности охлаждения слитка способствует увеличению скорости разливки, но ограничивается вероятностью появления трещин вследствие возрастания термических напряжений. С увеличением скорости разливки возрастает ферростатическое давление на оболочку слитка, что значительно опасней, чем термическое напряжение.
Методом планирования эксперимента определенны оптимальные параметры системы охлаждения. В качестве факторов приняты скорость разливки и расходы воды на кристаллизатор и зону вторичного охлаждения.
Планирование эксперимента проводиться на примере «черного ящика» (МНЛЗ), входными параметрами являются Х1, Х2, Х3, а выходным - функция отклика Y, представляющая собой минутную производительность шестиручьевой установки.
Была составлена матрица планирования эксперимента типа 23. Полное количество экспериментов 8. В результате были определены коэффициенты уравнения регрессии для выбранной модели, которая строится в следующей последовательности
Выбирается вид уравнения: y=b+b1*x1+b2*x2+b3x3 (1) Проводятся эксперименты, оцениваются полученные результаты, определяется коэффициенты уравнения регрессии Проверяется их значимость и адекватность полученной модели исследуемого объекта.
В итоге получены два уравнения: Для заготовки 100*100 мм y=2,016+0,069x1+0,104x2+0,066x3 (3) Для заготовки 150*150 мм y=2,35+0,037+0,037x1+0,0375x3 (4)
Математическая модель разливки стали на МНЛЗ разработана методом планирования эксперимента и получены уравнения регрессии, позволяющие управлять процессом разливки стали на сортовую заготовку квадратного сечения от 100 до 155 мм, обеспечивая при этом оптимальную производительность и высокое качество заготовок.1. Винарский М.С., Жадан В.Т., Кулак Ю.Е. Математическая статистика в черной металлургии-М.: Техника, 1973, 220с
2.Кринецкий И. И. Основы научных исследований. Уч.пособие для вузов.- Киев-Одесса: Вища школа. Головное изд-во, 1981.-208с.
3.Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья заготовок. - М.: Металлургия,1988.-155с.