Mathematical Modeling of Cooling of a Continuously Cast Ingot for Reducing Heat Losses


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

We consider thermal processes running in the course of cooling of a continuously cast ingot in a continuous billet casting machine with regard for the heat of phase transformations. For the solution of the problem of rational utilization of the heat of melts, we propose to improve the technology of continuous casting of steel, which would make it possible to use the heat of the liquid core of an ingot for leveling the temperature field over its cross section and guarantee the minimum losses of the heat at the exit of the continuous billet-casting machine. We develop a mathematical model of cooling of continuously cast ingots in a two-dimensional space representation with regard for the release of the heat of crystallization in the two-phase zone. The numerical realization of the model is performed with the help of the implicit difference scheme of coordinate-wise splitting. The adequacy of the model is checked by analyzing the convergence of the experimental and numerical data according to the Fisher, Student, and Mann–Whitney criteria. In modeling, we simulated the control action in the zone of secondary cooling. It is established that, in the case of application of the control action in this zone, the surface temperature increases by 160°C, while the average mass temperature increases by 100–160°C. We choose criteria for the rational modes of cooling of continuously cast ingots. To preserve the heat content of an ingot, it is proposed to use heat insulation after the zone of water–air cooling. We determine relationships between the parameters affecting the surface temperature of the ingot and represent them in the form of nomograms. It is shown that, before the machine of gas cutting, as a result of heat insulation in the zone of air cooling, the ingot is thermostatted as a result of which the temperature of its most vulnerable zones (corners and surfaces) increases. It is established that, for the rational modes of casting of steels, the ratio of the length of the zone of heat insulation to the total length of the continuous billet casting machine varies within the range 0.3–0.6. To determine the heat losses in the process of subsequent cooling of the ingot in air after leaving the zone of machine gas cutting, according to the existing technology of transportation of slabs to compression, the time of modeling was set equal to 90–105 min. To preserve the heat content of the ingot and level temperatures over its cross section, it is also necessary either to use a thermally insulated transmission roller conveyer or to hold ingots in a thermostat.

Об авторах

L. Demidenko

Nosov Magnitogorsk State Technical University

Автор, ответственный за переписку.
Email: demidenkoludmila@gmail.com
Россия, Magnitogorsk

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature, 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».