Затвердивание и гидродинамика при бесслитковой прокатке непрерывной листовой стальной заготовки

• Автор: Галягин, Константин Спартакович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 162 c. : ил

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Обзор литературы
1.2. Описание объекта исследования
1.3. Постановка задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТЕПЛОВЫХ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ БЕССЛИТКОВОЙ ПРОКАТКЕ
2.1. Основные уравнения
2.2. Краевые условия
2.3. Метод решения
2.4. Алгоритм численной реализации
2.5. Анализ ошибок аппроксимации модели
2.6. Заключение
3. ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА В ПРОЦЕССЕ ЗАТВЕРДЕВАНИЯ МЕТОДОМ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Описание установки для исследования процесса затвердевания оптически прозрачных жидкостей
3.2. Методика проведения экспериментов
3.3. Сопоставление результатов математического
и физического моделирования
3.4. Заключение
4. ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ
СТАЛЬНОЙ КОРКИ ПРИ БЕССЛИТКОВОЙ ПРОКАТКЕ
4.1. Исходные данные расчетов
4.2. Затвердевание непрерывной листовой стальной заготовки из неподвижного расплава
4.3. Количественная оценка тепловой эрозии твердой
фазы
4.4. Влияние некоторых основных параметров бесслитковой прокатки стали на процесс затвердевания
. . при конвекции жидкой фазы
4.5. Рекомендации по рациональным. параметрам бес-, слитковой прокатки
4.6. Экономическая эффективность проведенных исследований
4.7. Заключение
ОБЩИЕ ВЫВОЛЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Главным направлением развития черной металлургии в СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года является коренное улучшение качества и увеличение выпуска эффективных видов металлопродукции. Предусматривается довести разливку стали на машинах непрерывного литья до 35-37 млн.тонн в год.
Одним из возможных путей повышения производительности труда при производстве стального листа является освоение бесслитковой прокатки, обладающей целым рядом преимуществ по сравнению с обычным способом изготовления листа из слябов. Получение непрерывной листовой заготовки непосредственно из расплава, минуя энергоемкие операции обработки металлов давлением в черновых клетях прокатных станов, содержит мощный резерв повышения эффективности производства стального листа и его качества.
У нас в стране и за рубежом неоднократно предпринимались попытки реализации бесслитковой прокатки стального листа. Однако этот прогрессивный технологический процесс до настоящего времени не нашел в металлургии черных металлов промышленного применения. Практические попытки в этом направлении приводят к серьезным трудностям, которые связаны с недостаточной изученностью влияния перегретого расплава на процесс формирования твердой фазы слитка. В этой ситуации особенно актуальными становятся исследования взаимосвязанных конвективных и тепловых явлений, протекающих в стальном расплаве при его затвердевании.

ются конечно-разностными аналогами.
Для дискретизации нестационарных уравнений переноса будем использовать неявную схему метода переменных направлений / 89-92 /. Суть этой схемы заключается в расщеплении уравнений переноса с введением промежуточного слоя по времени, в результате чего плоская задача сводится к последовательности решения' одномерных задач. Для этого шаг временной сетки разбивается на два полушага, на каждом из которых схема неявна в одном направлении и явна в другом. Обозначив промежуточный слой индексом К + 1/г , запишем процедуру интегрирования по времени на примере уравнения (2.18):
Перейдем к рассмотрению способов разностного представления пространственных дифференциальных операторов на координатной сетке. Для аппроксимации уравнения Пуассона и диффузионных членов уравнений переноса используются центральные разности. Оператор Лапласа при этом заменяется сеточным оператором вида
і - *
К+ 1/2 0,5 /7Г
(2.44)
(2.45)