Программный комплекс для прогнозирования формирования структуры непрерывной заготовки
Разработка предназначена для прогнозирования формирования структуры непрерывнолитых заготовок с целью определения оптимальных технологических режимов.
Математическое обеспечение позволяет моделировать тепловые процессы
при формировании непрерывнолитых заготовок и рассчитывать параметры кинетики затвердевания (ширина и глубина жидкой лунки, ширина двухфазной области, толщина твердой корочки) в различные моменты времени.
Программный комплекс работает для различного типа МНЛЗ (вертикальные, радиальные, криволинейные), для различных типов стали и режимов охлаждения заготовки.
Комплекс снабжен удобным графическим интерфейсом, получаемые данные представляются в виде диаграмм, графиков, таблиц.
Обоснование адекватности:
Для проверки адекватности предложенной модели были проведены сравнения расчетных данных (для поля температур) с результатами экспериментальных замеров температуры в контрольных точках на поверхности сортовой заготовки сечением 125 мм. Результаты экспериментов подтверждают адекватность математического обеспечения.
| Контрольная точка | T, °C (расчет) | T, °C (эксперимент) |
|---|---|---|
| Выход из секции подбоя (1,17 м от мениска) | 1008 | 1050 |
| Выход из ЗВО (7,27 м от мениска) | 1098 | 1065 |
| Выход на резку (конец технологической линии, 22 м от мениска) | 1043 | ~1000 |
Пример использования программного комплекса для определения оптимальной схемы охлаждения сортовой заготовки:
| Исходные параметры | Кристаллизатор | |||
| Рабочая длина машины, м | 22 | Общая длина кристаллизатора, м | 1 | |
| Геометрия заготовки | Сорт | Рабочая длина кристаллизатора, м | 0,77 | |
| Длина стороны, мм | 125 | Толщина рабочей стенки, мм | 12 | |
| Теплофизические параметры | Ширина водяного канала, мм | 15 | ||
| Содержание углерода, % | 0,36 | Толщина внешней стенки, мм | 20 | |
| Температура-ликвидус, °C | 1508 | |||
| Температура-солидус, °C | 1427 | Вторичное охлаждение | ||
| Начальная температура расплава, °C | 1516 | Температура охлаждающей воды, °C | 15 | |
| Скорость вытяжки заготовки, м/мин | 2,8 | |||
В исследованиях варьировались параметры вторичного охлаждения (длина зон и расход охлаждающей воды).
Параметры ЗВО
| № зоны | Длина, м | Расход воды, л/мин |
|---|---|---|
| 1 | 0,4 | 135 |
| 2 | 1,8 | 210 |
| 3 | 4,3 | 144 |
Параметры ЗВО
| № зоны | Длина, м | Расход воды, л/мин |
|---|---|---|
| 1 | 0,4 | 135 |
| 2 | 2,3 | 150 |
| 3 | 6,5 | 170 |
Разработка предлагается для проведения многовариантных исследований при проектировании МНЛЗ и выработки оптимальных технологических режимов (схемы охлаждения, параметров заливки, конфигурации технологической оси).