Модели и алгоритмы обработки информации в системе оценки процесса непрерывной разливки металла на горизонтальной установке с электромагнитным подвешиванием

• Автор: Мазина, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 198 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОДВЕШИВАНИЕМ
1.1 Анализ средств, методов и моделей для оценки процесса непрерывного литья заготовок
1.2 Характеристика непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием как объекта оценки
1.3 Определение требований к математическому обеспечению системы оценки процесса непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием

1.4 Выводы по главе

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОДВЕШИВАНИЕМ
2.1 Системный анализ оценки процесса непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием

2.2 Математическое обеспечение для оценки технологических параметров разливки

2.2.1 Математическое описание процесса затвердевания и охлаждения заготовки, отливаемой на установке непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием
2.2.2 Разработка численной модели
2.2.3 Разработка методики тестирования численной модели
затвердевания заготовок
2.2.4. Тестирование численной модели задачи затвердевания алюминиевых заготовок на установке непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием
2.2.5. Аналитический метод расчета температурного поля заготовки
2.3 Математическое обеспечение для оценки параметров электромагнитной системы
2.3.1 Математическое описание магнитного поля в рабочем зазоре электромагнита установки непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием
2.3.2 Разработка численной модели магнитного поля
2.3.3 Тестирование модели магнитного поля
2.3.4 Метод определения положения струи металла в зоне подвешивания
2.4 Метод оценки процесса литья на установке непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием
2.5 Выводы по главе
3 СИСТЕМА АЛГОРИТМОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОДВЕШИВАНИЕМ
3.1 Алгоритм оценки технологических параметров литья
3.2 Алгоритм расчета температурного поля
3.3 Алгоритм оценки параметров электромагнитной системы
3.4 Алгоритм расчета распределения магнитной индукции в зазоре
3.5 Алгоритм оценки положения струи металла в рабочем зазоре
3.6 Алгоритм комплексной оценки параметров процесса литья на установке непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием
3.7 Выводы по главе
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ В СИСТЕМЕ ОЦЕНКИ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОДВЕШИВАНИЕМ
4.1 Основные функциональные элементы и блоки системы оценки процесса непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием
4.2 Методика настройки алгоритмического обеспечения
4.2.1 Задание исходных данных по затвердеванию и охлаждению заготовки
4.2.2 Задание исходных данных по подвешиванию металла в магнитном

4.2.3 Настройка и проверка адекватности алгоритмов в системе оценки
процесса непрерывной разливки с электромагнитным
подвешиванием
4.3 Результаты экспериментальных исследований
4.3.1 Исследование влияния технологических параметров установки непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием на длину жидкой фазы заготовки
4.3.2 Инженерная методика расчета длины жидкой фазы в затвердевающей заготовке
4.3.3 Исследование магнитного поля в рабочем зазоре электромагнита установки непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием
4.3.4 Исследование процесса подвешивания струи металла
4.4 Перспективы применения разработанных моделей и алгоритмов в системе оценки процесса непрерывной разливки с электромагнитным подвешиванием
4.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Тесты для численных моделей затвердевания
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Результаты моделирования длины жидкой фазы при
различных режимах литья
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Изотермы затвердевания по сечению заготовки при
различных значениях критериев Пекле и Био
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Расположение изолиний по сечению заготовки при различных значениях критериев Пекле и Био

Таблица 1.1 — продолжение
1 2 3
7 Компьютерные системы «СпБ1а11», «Бтагшка», «Спз1а11-Рога» ОАО «Уралмашзавод» Г27] Позволяют рассчитывать температурные поля и фазовый состав стали, гидродинамические процессы в двухфазной зоне Не позволяют учитывать условия затвердевания заготовки без кристаллизатора
8 Инженерная методика непрерывной оценки (регистрации) теплообмена в кристаллизаторе МНЛЗ [25] Позволяет определить толщину твердой корочки, контролировать температуру слитка Разработана для условий затвердевания слитка, отливаемого на МНЛЗ с кристаллизатором
9 Методика оценки толщины затвердевшей корки металла, на основе анализа теплового баланса двухвалковой МНЛЗ Г26] Позволяет контролировать толщину затвердевшей корки, оценить параметры температурно-скоростного режима МНЛЗ Разработаны для МНЛЗ с валковым кристаллизатором
10 Результаты исследований процесса затвердевания слитков, отливаемых в вертикальный электромагнитный кристаллизатор Г29,30,33,34,35] Исследован процесс формирования непрерывного слитка в переменном электромагнитном поле, создаваемом индуктором вертикального электромагнитного кристаллизатора Невозможно использовать для изучения процесса горизонтального литья в постоянном магнитном поле
11 Результаты исследования процесса литья слитков малого поперечного сечения в электромагнитный кристаллизатор [50,51,52] Исследован процесс формирования непрерывного слитка в электромагнитном поле высокой частоты, создаваемом индуктором вертикального электромагнитного кристаллизатора Невозможно использовать для изучения процесса горизонтального литья в постоянном магнитном поле
12 Математические модели процесса затвердевания и охлаждения [24,28, 31, 32, 37, 53, 54, 55, 55, 57] Позволяют рассчитать толщину корки, глубину жидкой фазы, температуру поверхности разработаны для МНЛЗ с кристаллизатором