ЗАСТОСУВАННЯ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ТЕПЛООБМІНУ ДЛЯ УПРАВЛІННЯ ОХОЛОДЖЕННЯМ ЗЛИТКУ У КРИСТАЛІЗАТОРІ МБРЗ

Автор(и)

  • Олексій Койфман ДВНЗ «ПДТУ», Ukraine
  • Анатолій Зубко ДВНЗ «ПДТУ», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2522-9990232020241215

Ключові слова:

МБРЗ, кристалізатор, математична модель, різниця температур, управління, витрата води, рівень металу, швидкість розливання

Анотація

Виконано аналіз існуючих моделей оцінки теплового стану кристалізатора, діагностики теплових процесів і охолодження злитка. На підставі вивчених методів була поставлена задача запропонувати можливість управління охолодженням злитка в кристалізаторі МБРЗ в реальному часі шляхом розрахунку значення витрати води на підставі математичної моделі з підтримкою певного значення перепаду температур води на вході виході з кристалізатора, з урахуванням корекції за рівнем металу і швидкості розливання.

Наводиться алгоритм розрахунку значень витрати води на кристалізатор, заснований на виконанні двох умов: температура на виході з кристалізатора не повинна перевищувати 45 °С; швидкість руху води в каналах стінок кристалізатора повинна бути не менше 5 м/с. На підставі запропонованого алгоритму виконано експериментальний розрахунок значень витрати води з урахуванням реальних виробничих умов: перетином злитка, діапазоном номінальних значень рівня металу і швидкості розливання. Наводяться графік залежності значень витрати води від рівня метала, при різних швидкостях розливання. Побудований графік залежності витрати води від швидкості розливання для різних значень перепаду температур води на вході та виході з кристалізатора. Зроблено порівняльний аналіз розрахункових значень витрат води з технологічними. Беручи до уваги дві необхідні умови алгоритму розрахунку, а також реальні виробничі значення витрати води - вибрано оптимальне рекомендоване значення перепаду температур. 

За результатами дослідження можна стверджувати, що дана математична модель може функціонувати в підпрограмі в АСУ, яка регулює витрату води на основі даних про перепаді температур, підтримки його постійного значення з корекцією за швидкістю розливання і рівню в кристалізаторі. Використання запропонованої системи дозволить на практиці ефективно і оптимально управляти охолодженням кристалізатора, а також уникнути зайвих перевитрат води.

Біографії авторів

Олексій Койфман , ДВНЗ «ПДТУ»

к.т.н., доцент, доцент кафедри «Автоматизації і комп’ютерних технологій»

Анатолій Зубко , ДВНЗ «ПДТУ»

магістрант кафедри «Автоматизації і комп’ютерних технологій»

Посилання

Повитухин С.А. Математическое моделирование процесса охлаждения слитка в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок / С.А. Повитухин // Вестник ТДТУ: ТДТУ.– 2009.– Том 15. – № 3.– С. 672-681. – Режим доступу:

http://vestnik.tstu.ru/rus/t_15/tom_N15.htm

Лукин С.В. Совершенствование теплообмена при охлаждении металла в машинах непрерывного литья заготовок: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.14.04 / С.В. Лукин – Иваново, 2013. – 40 с.

Ларичев А.В. Многофункциональное управление параметрами жидкого металла в кристаллизаторе при разливке на машине непрерывного литья заготовок / А.В. Ларичев // Вестник череповецкого государственного университета. – 2011. – Т.2. – № 4.– С.12-15. – Режим доступу: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17104507

Васильева А.В. Совершенствование подходов к диагностике тепловых процессов в кристаллизаторе МНЛЗ / А.В. Васильева // Техника и технологии машиностроения: материалы V Междунар. студ. науч.-практ. конф. (Омск, 4–10 апреля 2016 г.) / Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск, 2016. – С.67-72.

Койфман, А. А. Управление зоной вторичного охлаждения с учетом процесса кристаллизации непрерывно-литого слитка МНЛЗ / А. А. Койфман, А. А. Гросс, О. О. Сушок // Наука та виробництво : зб. наукових праць / ДВНЗ «ПДТУ». – Маріуполь, 2020. – Вип. 22, спецвип. – С. 66–75. – Режим доступу: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/28059

Столяров А.М. Технологические расчеты по непрерывной разливке стали: учеб. пособие / А.М. Столяров, В.Н Селиванов. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. тех. ун-та им. Г.И. Носова, 2011. – 67 с

Кац A.M. Теплофизические основы непрерывного литья слитков цветных металлов и сплавов / А.М. Кац, Е.Г. Шадек. – М.: Металлургия, 1983.– 208 с.

Шаповалов А.Н. Расчет параметров непрерывной разливки стали: Методические указания / А.Н. Шаповалов // – Новотроицк: НФ НИТУ «МИСиС». – 2013. – 56с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-01-01

Номер

Розділ

Інформаційні технології