автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Исследование и разработка разбрызгивающих устройств и систем охлаждения для МНЛЗ

На правах рукописи

ШАРАПОВ Алексей Иванович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РАЗБРЫЗГИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ

ДЛЯМНЛЗ

Специальность 05.16.02 «Металлургия черных, цветных и редких металлов»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Липецк - 2005

Работа выполнена в Липецком государственном техническом университете.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Дождиков В.И.

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Марков Б.Л. кандидат технических наук, Паршин В.М.

Ведущая организация:

ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат»

Защита состоится « 20 » апреля 2005 года в _10_ часов на заседании диссертационного совета Д212.108.02 в Липецком государственном техническом университете по адресу:

398600, г. Липецк, ул. Московская, 30, ауд. 601.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Липецкого государственного технического университета.

Автореферат разослан « № » улкрта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Зайцев В.С.

^■¡го ' Ъои&ъб

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время конкурентоспособность предприятий черной металлургии зависит, в первую очередь, от качества выпускаемой металлопродукции. Развитие сталеплавильного производства в последнее десятилетие дало десятки новых марок стали и тем самым позволило решить многие проблемы надежности и технологичности для машиностроения, строительства и других отраслей промышленности. Разработка и внедрение в производство совмещенных или непрерывных процессов, основанных на получении литых заготовок, наиболее близких по размерам и свойствам к готовому прокату, является перспективным направлением развития металлургических технологий. Однако совершенствование технологии непрерывной разливки является актуальной не только потому, что она является частью технологии совмещенных процессов, но и потому, что значительная часть стали разливается в настоящее время на МНЛЗ. Дальнейшее повышение качества металла и освоение разливки новых марок стали, в том числе склонных к трещинообразованию, требует организации оптимальных режимов охлаждения слитка, особенно в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ. Разработка, проектирование и сравнение различных систем охлаждения базируется в основном на знании гидравлических характеристик разбрызгивающих устройств. Известно, что многим типам форсунок свойственна неравномерность орошения, и тем самым неравномерный теплоотвод в поле орошения. Таким образом, повышение качества металла связано с необходимостью дальнейшего изучения теплообмена в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, а также с совершенствованием существующих и разработкой новых образцов форсунок и систем охлаждения, позволяющих реализовать оптимальные условия формирования слитка, что и определяет актуальность темы диссертационного исследования.

Целью работы является совершенствование систем охлаждения МНЛЗ, позволяющих разливать стали различных марок, повышение качества поверхности непрерывных слитков, обеспечение возможности разливки сталей, микролегированных бором, н

БИБЛИОТЕКА т Сгг>

методик проектирования раз-

брызгивающих устройств и систем охлаждения, обеспечивающих оптимальные

условия формирования непрерывного слитка.

Научная новизна

1. Разработана комплексная экспериментально-расчетная методика проектирования разбрызгивающих устройств с заданными характеристиками распределения охладителя по полю орошения.

2. Создан ряд математических моделей разбрызгивающих устройств серии "К", учитывающих основные технологические и конструктивные параметры форсунок.

3. Сформулированы критерии оптимальности, характеризующие работу форсунок серии "К", и получены оптимальные значения конструктивных параметров, при которых форсунка имеет заданные характеристики распределения плотности орошения по ширине слитка.

4. Разработана комплексная методика проектирования систем охлаждения МНЛЗ, учитывающая особенности локальной неравномерности теплоотвода на различных участках поверхности слитка и позволяющая разрабатывать режимы охлаждения с минимальными отклонениями от оптимальных условий формирования слитка, в том числе и для многоколлекторных систем охлаждения.

5. Определен вид и параметры функции распределения эффективного коэффициента теплопроводности в жидкой фазе металла, которая была использована при математическом моделировании теплового состояния формирующегося непрерывного слитка.

Практическая ценность и реализация работы

1. Разработанная система охлаждения позволяет улучшить качество слябов из различных марок стали и увеличить стойкость элементов поддерживающей системы.

2. Сформулированы основные принципы определения конструктивных параметров разбрызгивающих устройств серии "К" по заданным требованиям к орошению слитка.

3. Результаты работы позволяют осуществлять обоснованный выбор разбрызгивающих устройств для реализации оптимальных условий охлаждения МНЛЗ.

4. С помощью методик проектирования разбрызгивающих устройств и системы охлаждения усовершенствована конструкция форсунок МНЛЗ ККЦ-1,2 ОАО "НЛМК", а также спроектированы и внедрены в производство новые режимы охлаждения, в том числе для сталей, микролегированных бором.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Восьмой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов (Москва, 2002); Третьей российской национальной конференции по теплообмену (Москва, 2002); Международной научно-практической конференции "Нелинейная динамика металлургических процессов и систем" ' (Липецк, 2003); Областной научно-практической конференции "Теплотехника и

теплоэнергетика промышленного производства" (Липецк, 2003); объединенном ► научном семинаре специальных кафедр Липецкого государственного техниче-

ского университета (2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано одиннадцать печатных работ в виде тезисов докладов и статей в журналах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка из 123 наименований. Работа изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 93 рисунка и 26 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертационной работы, определяется цель исследования, приведены основные научные положения, выносимые на защиту, а также показана практическая ценность работы.

В первой главе проведен литературный и патентный обзор основных те-плофизических проблем, связанных с конструктивными особенностями и режимами в системах охлаждения МНЛЗ. Особое внимание уделено организации теплоотвода в зоне вторичного охлаждения (ЗВО). Рассмотрены существующие конструкции разбрызгивающих устройств, способы охлаждения, факторы,

влияющие на интенсивность теплообмена при форсуночном охлаждении, условия работы механического оборудования, методики проектирования систем охлаждения и принципы распиливания хладагента, а также законы распределения плотности орошения в поле воздействия факела, гидравлические и расходные характеристики, закономерности изменения коэффициента теплоотдачи на участках орошаемой поверхности.

На основе анализа литературных данных сформулированы основные требования, предъявляемые к методикам исследования гидравлических характеристик элементов ЗВО. Отмечено, что в настоящее время не определены критерии оптимальности, по которым можно было бы охарактеризовать эффективность работы разбрызгивающих устройств. Недостаточно проработаны вопросы оценки неравномерности распределения охладителя по полю орошения. Для форсунок серии "К" недостаточно изучена гидродинамика процесса распыли-вания, а также влияние основных технологических и конструктивных параметров форсунок на характеристики истечения струи и орошения ею поверхности. Недостаточно разработаны методики проектирования систем охлаждения, учитывающие особенности изменения теплового состояния непрерывного слитка по его ширине и при проектировании многорядных систем охлаждения. Результаты этого анализа определили задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке методики проведения исследований гидродинамики форсуночного охлаждения.

Для проведения гидравлических испытаний использовали лабораторный стенд, отличительными особенностями которого являются: наличие бака-аккумулятора, блока водоприемников и водосборников, собранных в единую батарею, состоящую из 47 элементов, подвижного экрана для регулирования высоты водоприемников и координатного планшета для измерения поля орошения форсунки.

С целью увеличения объема информации о распределении жидкости по полю орошения разбрызгивающего устройства и сокращения времени гидравлического испытания форсунок использована методика двухмерной дифферен-

циации набегающего потока струи распыленной жидкости. Дифференциация набегающего потока по вертикали производилась последовательно ступенчатым и синхронным увеличением площади всех вертикальных водоприемников путем изменения высоты их открытой части.

Распределение плотности орошения по вертикали, соответствующее i -му водоприемнику можно получить с помощью выражения

Ат-М-Ь, ' ( >

где У1}, Уц.у - объем воды в измерительной части г- го водоприемника в /■ й и (/-1) - й момент времени соответственно; Дт - шаг сканирования по времени; ДА - шаг сканирования по высоте; Ь, - ширина I - го водоприемника.

Эта методика позволила значительно сократить время проведения экспериментов по определению характеристик распределения плотности орошения при достаточной точности получаемых результатов.

Гидравлические испытания разбрызгивающих устройств включали в себя: определение расходных характеристик, геометрических характеристик форсуночного факела(угла раскрытия водяной струи в вертикальной и горизонтальной плоскостях, формы и размеров плоскости орошения охлаждаемой поверхности), распределение плотности орошения в поле воздействия факела.

В третьей главе диссертации рассмотрено математическое описание процесса затвердевания слитка.

Для определения параметров теплового состояния непрерывного слитка (ТСНС) в работе использовали одномерный вариант дифференциального уравнения нестационарной теплопроводности, являющегося основным элементом математической модели, построенной в рамках теории квазиравновесной двухфазной зоны с учётом выделения скрытой теплоты кристаллизации

где / - температура; г - время; х - координата по толщине слитка; С,ф -эффективная теплоемкость; X - коэффициент теплопроводности; р - плотность.

Учет конвективных потоков жидкой фазы непрерывнолитого слитка при определении эффективного коэффициента теплопроводности производили с помощью следующей зависимости:

А.е = а-ехр(с'24), (3)

где г - координата по оси машины; а,Ъ,с - коэффициенты.

Для исследования особенностей теплового состояния непрерывного слитка по его ширине использовали двумерную математическую модель вида:

рС = (л— (4)

** дт аД дх) эД ду)

Для решения поставленных в работе задач были заданы граничные уело- *

вия первого и третьего рода для расчета теплового состояния непрерывного слитка в зоне вторичного охлаждения, второго рода - в кристаллизаторе. При этом теплофизические свойства исследуемых марок стали соответствовали тепловому состоянию непрерывного слитка в пределах МНЛЗ.

Четвертая глава диссертации посвящена исследованию гидравлических характеристик разбрызгивающих устройств, включая исследования функций распределения плотности орошения, а также разработку математических моделей различных форсунок.

Исследования различных разбрызгивающих устройств показали, что большое влияние на устойчивую и надежную работу зоны вторичного охлаждения (ЗВО) оказывает конструкция форсунок. Она также определяет особенности выполнения главных задач распыливания хладагента: создание необходимой плотности орошения, обеспечение равномерности охлаждения поверхности слитка и возможности регулирования расхода воды. По результатам сравнительного анализа различных вариантов конструкций форсунок была выбрана форсунка серии "К", использующая в качестве хладагента воду. Эти форсунки обладают повышенной равномерностью распределения воды в поле орошения. Дисперсность распыливания некоторых форсунок этой серии сравнима с дисперсностью водо-воздушных струй.

Основными конструктивными и технологическими параметрами этих форсунок являются: высота сопловой части, глубина конусоидального вреза, глубина вреза сегментного паза, давление воды перед форсункой и расстояние от форсунки до преграды.

Изменение распределения плотности орошения по большой оси поля воздействия факела на преграду для давления воды р=0,ЗМПа представлено на рис. 1, где V - относительный параметр глубины конусоидального вреза.

Относительная коодоишт, отн.ед.

Рис. 1 Изменение распределения плотности орошения в зависимости от параметра конусоидального вреза для значений: (1 - У=0; 2 - У=0,43; 3 - У=0,71; 4 - У=0,86; 5 - У=1,00).

Комплексная оценка параметров разбрызгивания форсунки проводилась в соответствии с основными положениями разработанной для этих целей методики оптимизации конструкции форсунки. В основе этой методики лежит использование критерия оптимальности К, представляющего собой линейную свертку частных критериев, в качестве которых использовали угол раскрытия форсунки по большой оси А-!, угол раскрытия форсунки по малой оси К2, коэффициент неравномерности распределения плотности орошения , градиент плотности орошения по выбранной оси поля орошения , коэффициент соответствия требуемой геометрии поля орошения . Тогда комплексный критерий оптимальности может быть определен как:

п ы у-1

где п - количество опытов в серии; г - номер опыта в серии; ] - индекс частного критерия; т - количество частных критериев; Wj - весовой коэффициент; К1 - частный критерий.

Исходя из структуры комплексного критерия, а также физической и математической сущности частных критериев, оптимальный вариант конструкции форсунки по выбранному геометрическому параметру находили минимизацией комплексного критерия.

На рис. 2 показаны функции изменения значений комплексного критерия от параметра конусоидального вреза форсунки для трех давлений воды.

0,8

я

| 0,75

8" 0,7

| 0,65

| 0,6

1 0,55 к

£ 0,5 х'

I 0,45

I

0,4

1 2,

/ /

вЦ^нгч

0 0 1 0 2 0 Относил 3 0 сльный п1 4 0 рмктрко 5 0,6 0 нуеоядялыюго врез 7 0 «, ота.с«. 8 0,9

Рис. 2 Влияние параметра V форсунки на комплексный критерий К

(1-0,1 МПа; 2 - 0,3 МПа; 3 - 0,5 МПа).

В результате проведенных исследований установлено, что увеличение параметра конусоидального вреза приводит к увеличению неравномерности конфигурации поля орошения. Уменьшение высоты сопловой части увеличивает краевой эффект, но при этом увеличивает равномерность плотности орошения в центральной части. Увеличение глубины вреза сегментного паза приводит к увеличению равномерности плотности орошения (особенно в центральной части), однако при этом появляется краевой эффект.

Анализ экспериментальных функций распределения позволил установить их характерные особенности, которые достаточно хорошо описываются положением и величиной особых точек, в основном, локальных экстремумов этих функций (рис. 3). Эти результаты легли в основу разработки математических моделей разбрызгивающих устройств.

Одна из таких моделей представляет собой кортеж вида:

ММ*,«,^,*}, (6)

где х - координаты характерных точек по горизонтальной оси поля орошения (х еХ);£ - среднеинтегральная плотность орошения в характерных точках (§ е в); 8 - координата точки пересечения проекции поверхности пересечения объемных элементов сопловой части с осью форсунки; Б - функция связи х и 6; ЧР - функция связи § и 5.

Коороингга по больше* оси, ми

Рис. 3 Функция распределения плотности орошения для значения 8 = - 0,31 ( ® - характерные точки).

Функции Б и Ч* находили методом статистической обработки экспериментальных данных в характерных точках функции распределения. При этом связь х с 8 достаточно хорошо описывается линейными зависимостями, а функции ¥ - полиномами не выше четвертой степени. Для получения непрерывного варианта функции распределения плотности орошения при построении интерполяционных зависимостей для каждого) - значения параметра 8 использовали координаты точек (хи ${).

В результате проведенных исследований получено математическое выражение (7), описывающее распределение плотности орошения по большой оси поля орошения при вариации основных технологических параметров с1нр, соответственно расстояния от форсунки до преграды и давления охладителя перед ней.

g = а0 + - а2*<1 - а3*\ + а/х2 + Л}*с1*х - а«*р*х - <я7*х3 + а&*\2*р -- а9*\2Ч - а10*&их + а„*&ъ,

где ао-ап - постоянные коэффициенты; р - давление перед форсункой; (1 - расстояние от форсунки до преграды; х - координата по большой оси.

На (рис.4) в качестве примера показана рабочая поверхность для центральной части факела, т.е. для точки с координатой х=0, позволяющая прогнозировать изменение плотности орошения в этой точке при изменении ёир.

В ходе дальнейшей обработки экспериментальных данных получено выражение, учитывающее влияние как технологических, так и конструктивных параметров на изменение плотности орошения в центре факела. Например (для (1=0,21м) эта выражение имеет вид

& =-8,63+1,598 /?, +0,013-(А,)2 +2,92-V, -0,45(У,)2 +11,23(5,)2, (8)

где / - номер опыта в эксперименте; р - давление перед форсункой; к -высота сопловой части; V - параметр конусоидального вреза; 5 - глубина вреза сегментого паза.

Графическая иллюстрация изменения расчетных и экспериментальных значений плотности орошения в зависимости от конструктивных и технологи-

Рис.4 Влияние технологических параметров на

изменение плотности орошения в центре факела

гических параметров, показывающая адекватность математической модели (8), представлена на рис. 5.

зо

л

ж

20

10

1 ! > 1

' ХГ» & 1 I \ у V/ •Чу) /йХ/ А Г \ / Ьий

10

25

30

35

15 20

Номер опыта i

Рис. 5 Сравнение экспериментальных и расчетных данных плотности орошения в центре факела (х - расчетные значения; о - экспериментальные значения) Таким образом, предложенные методики позволяют получать математические модели разбрызгивающих устройств, учитывающие влияние конструктивных и технологических параметров на гидравлические характеристики форсунок.

В пятой главе диссертации рассмотрена комплексная методика проектирования систем охлаждения МНЛЗ, учитывающая особенности локальной неравномерности теплоотвода на различных участках поверхности слитка

На первом этапе проектирования системы охлаждения решали задачу оптимизации режимов охлаждения непрерывного слитка. Оптимальный режим охлаждения удобно представлять в виде функции температуры поверхности слитка от времени охлаждения. Такая функция, используемая в качестве граничных условий первого рода, позволяет определить термическую историю непрерывного слитка и значение различных параметров, характеризующих процесс охлаждения.

Для оценки оптимальности режима охлаждения в работе был использован функционал следующего вида:

Ф

1

3,4

1 8(т)

, — 1 ¿8(т) \

Р

I

/(*.*)-Т7Т |/(*,х)Л|Ли/ х, (9) 8(т) ^

5(т)

В качестве вариантов функции / (х , т ) использовали температурный градиент по толщине оболочки и скорость охлаждения металла.

Для описания граничных условий в работе была использована функция

вида:

¡ = -А- аг^(С ■ (т - £>)) + В, (10)

где А, В, И - параметрические коэффициенты уравнения, С - параметр, задающий вид режима.

С учетом рекомендаций, вытекающих из решения задачи оптимизации охлаждения металла в ЗВО, с помощью математической модели решена задача охлаждения и затвердевания непрерывного слитка, используя в качестве граничных условий первого рода функцию оптимального изменения температуры поверхности слитка. При этом осуществляли перевод граничных условий первого рода в условия третьего рода и по известному соотношению между а и плотностью орошения £ трансформировали их в распределение плотности орошения по длине ЗВО.

Для реализации расходной функции на реальной МНЛЗ необходимо осуществить переход от локальных параметров к интегральным, тогда расход в /ой секции ЗВО можно определить по формуле

(11)

*1-1

где г, - координаты начала и конца /-ой секции ЗВО; ¿(г) - ширина зоны орошения.

Одним из условий получения бездефектного непрерывного слитка является минимизация градиента температуры на поверхности широкой грани. Неравномерность распределения температуры по ширине грани на выходе из кристаллизатора описывали зависимостью вида:

= Ш ' (12)

где (Ьк - функция распределения температуры по поверхности широкой грани в кристаллизаторе, отражающая действительные условия охлаждения в конкретном кристаллизаторе по экспериментальным данным.

Граничные условия в ЗВО задавали в виде

Ф) =- " ехр(~А2(2 - гк))],

где 4 - оптимальная температура поверхности слитка; - температура поверхности слитка на выходе из кристаллизатора; г, гк - текущая координата и координата конца кристаллизатора по технологической оси; А], А2~ постоянные коэффициенты.

Для того, чтобы уменьшить отклонения условий охлаждения от оптимальных на стыке кристаллизатора и ЗВО, можно ввести ограничение на градиент температуры вдоль широкой грани при реализации режима охлаждения

Тогда приближение условий охлаждения к оптимальным осуществляется на участке длиной гь, величина которого определяется из решения уравнения

Затем полученные данные используют для определения фунхции 7в (г, у), которая в качестве граничного условия позволяет провести процедуру сглаживания температурного поля поверхности слитка. При переводе граничных условий первого рода в граничные условия третьего рода, получены функции распределения коэффициента теплоотдачи по ширине грани для заданного горизонта по технологической оси МНЛЗ. Анализ этих функций позволил выделить участок отсутствия принудительного охлаждения по условию

где а, - значение эффективного коэффициента теплоотдачи при охлаждении металла на воздухе.

Для части слитка, где на рассматриваемом горизонте это условие не соблюдается, находили функцию соответствия параметров орошения требуемым условиям теплоотвода

(14)

-2Ь(У) = 0 (15)

а{2,у)<а„ ,

(16)

g = go(z>У)

(17)

Основные характеристики распределения плотности орошения по координате у форсунки сравнивали с заданными по оптимальным условиям охлаждения на данном горизонте (г^сог^).

Для сопоставления распределения конкретной форсунки с заданным оптимальным распределением, определяли коэффициент соответствия К„.

где а0...а; - постоянные коэффициенты; /, - величина зоны орошения. Критерием правильности подбора форсунки для заданного горизонта является значение минимальной невязки, которая определяется из следующего выражения

где у - координата по ширине слитка; gz0, g2n - соответственно требуемая функция распределения плотности орошения и функция распределения конкретной форсунки.

Анализ этих функций позволяет судить о возможности использования предлагаемых форсунок, а также определить эффективность использования форсунок данного типа для конкретной секции ЗВО.

При проектировании системы охлаждения в процедуре расстановки форсунок рассчитывали коэффициент использования охладителя, представляющий собой параметр, который характеризует количество охладителя, идущие на охлаждение слитка и на охлаждение поддерживающей системы УНРС.

Для обеспечения более равномерного теплоотвода по ширине слитка при разливке слябов больших сечений в ЗВО применяют двухколлекторную систему охлаждения, расчет которой проводили, используя следующие уравнения для определения распределения плотности орошения по широкой грани слитка.

(18)

и

Л&оОО-^ООИе >

(19)

о

О, если у£утЫ

У~~Утт1

Ут У тя11 Учш1 ~У

ес™ УштХ <У< >01 , если у01 <у<утаХ1

Утах1 Уй\ 0, если у^ < у

О, если у < утт2

У-У,шп2

8нг(У) =

У о г Утш2 У*ш2~У

. если Утт2 <У<У&1 , если у0г^У<Утшг

(21)

Лих 2 ~ У 02

О, если утаХ2 - У

где у<н, У02 - координаты центров факелов форсунок; утш1, утш2 - левая граница факелов форсунок; УтюиУтиа - правая граница факелов форсунок.

ён(у) = ^т(у) + Я2НЛу) (22)

Изменяя координаты центров распределения у01 и уй1, можно регулировать вид суммарного распределения плотности орошения по ширине слитка. При этом за оптимальное распределение принимали такое, при котором значение плотности орошения в центре слитка при использовании двух форсунок равно значению максимальной плотности орошения каждой форсунки.

Таким образом, созданные методики позволяют разрабатывать режимы охлаждения с минимальными отклонениями от оптимальных условий формирования слитка, осуществлять выбор и проектирование форсунок с заданными конструктивными параметрами. При этом учитываются особенности характеристик разбрызгивания и эффективность работы различных разбрызгивающих устройств, оцениваемые коэффициентом использования хладоресурса для определенного местоположения форсунки в ЗВО.

Шестая глава посвящена разработке систем охлаждения МНЛЗ ОАО "НЛМК" на основе полученных методик проектирования. В ходе проектирования был проведен анализ существующих систем охлаждения и даны рекомендации по их совершенствованию.

Учитывая, что окончательный выбор типоразмера форсунок, предназначенных для использования в секциях ЗВО, определяется параметрами различных режимов охлаждения и конструктивными параметрами систем охлаждения, была разработана серия типоразмеров форсунок. Вид распределения средней плотности орошения одной из форсунок этой серии КУ(3-120)-3,5-3/5-63 представлен на рис. 6.

к'оорлината по горизонтальной оси, ми

Рис. 6 Распределение средней плотности орошения форсунки КУ(3-120)-3,5-3/5-63 (1 - ОДМПа; 2 - 0,ЗМПа; 3 - 0,5МПа).

Анализ существующей системы охлаждения УНРС-2 ККЦ-1, оборудованной форсунками серии "К", показал наличие возможностей для рационализации ее конструктивных параметров. На основе результатов этого анализа бы-« ла скорректирована схема расстановки коллекторов и форсунок системы охлаждения с целью обеспечения монотонного уменьшения коэффициентов теплоотдачи по секциям ЗВО и поперечному сечению широкой грани слитка. Это позволило уменьшить вероятность возникновения поверхностных трещин вследствие оптимального распределения плотностей орошения и коэффициентов теплоотдачи по поверхности широкой храни слитка.

Для оптимизации расположения форсунок относительно слитка был использован ранее разработанный алгоритм, с помощью которого были определены расстояния от слитка до среза форсунки, соответствующие поставленным условиям. Входными параметрами данной операции являются расход охлади-

теля на секцию ЗВО, тип форсунок, предлагаемых для установки в данной секции и их количество, количество коллекторов, на которые устанавливаются форсунки, диаметр поддерживающих роликов и их межосевое расстояние, заданное значение ширины неорошаемых зон вблизи угла слитка, геометрические размеры слитка и скорость разливки.

С помощью этого алгоритма была спроектирована система охлаждения УНРС-9 ККЦ-2, получены графики распределения плотности орошения для разливки всего сортамента разливаемого металла, выполнена схема расстановки, определены геометрические параметры и выбран типоразмер форсунок. Кроме этого, в рамках совершенствования системы охлаждения УНРС-5,6,7 ККЦ-2 эту методику использовали для разработки оптимальных режимов охлаждения при разливке борсодержащих сталей.

В ходе проведения работы по совершенствованию системы охлаждения MHJI3 ОАО "HJIMK" измерялась температура поверхности слябов. На рис. 7 представлен график изменения теплового состояния непрерывнолитого слитка стали 09Г2С сечением 1550x250 и значения температур в контрольных точках.

1300 1250

i» 1200 i 1150

I 1100

¡ 1050 н 1000 950 900

Рис. 7 Тепловое состояние непрерывного слитка стали 09Г2С Анализ качества металла после внедрения разработанной системы охлаждения на УНРС ОАО "НЛМК" показал снижение пораженности слябов поверхностными трещинами в 1,2...1,4 раза.

-

ч— - -

- -

--н -(-

0 3 6 9 12 15

Длина, м

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана комплексная экспериментально-расчетная методика исследования гидравлических характеристик разбрызгивающих устройств, основанная на определении минимальной неравномерности распределений плотности орошения по полю орошения и максимальным приближением его характеристик к заданным.

2. Определены критерии оптимальности, характеризующие работу форсунок серии "К", и получены оптимальные значения таких конструктивных параметров, как высота сопловой части, параметры конусоидального вреза и глубина сегментного паза, при которых форсунка обеспечивает заданное распределение охладителя по полю орошения.

3. Создан ряд математических моделей разбрызгивающих устройств серии "К", учитывающих влияние технологических и конструктивных параметров форсунок на основные характеристики поля орошения.

4. Усовершенствован гидравлический стенд, позволяющий проводить комплексные исследования гидродинамики форсуночного охлаждения и имеющий возможность вариации степени интегральности измерений плотности орошения набегающего потока по вертикали для фиксированных координат горизонтальной оси поля орошения.

5. Определен вид и параметры функции распределения эффективного коэффициента теплопроводности в жидкой фазе металла, которая была использована при математическом моделировании теплового состояния формирующегося непрерывного слитка.

6. Разработана комплексная методика проектирования систем охлаждения МНЛЗ, учитывающая особенности локальной неравномерности теплоотвода на различных участках поверхности слитка и позволяющая разрабатывать режимы охлаждения с минимальными отклонениями от оптимальных условий формирования слитка.

7. Разработаны системы охлаждения для МНЛЗ ККЦ-2 на основе использования модифицированных форсунок серии "К". Скорректированы существующие режимы охлаждения и предложена унифицированная схема расста-

новки форсунок для УНРС-5-7 ККЦ-2 и УНРС-2 ККЦ-1. Все изменения внесены в нормативно-техническую документацию ОАО HJIMK и внедрены в производство.

8. Разработана и внедрена система охлаждения для разливки трещиночувстви-тельных марок стали, микролегированных бором, для MHJI3 ККЦ-2. Эта система характеризуется сверхнизкими значениями удельного расхода охладителя на тонну разливаемой стали 0,22-^0,26 л/кг.

Результаты диссертационной работы изложены в следующих основных

публикациях:

1. Шарапов А.И. и др. Исследование гидравлических характеристик разбрызгивающих устройств / А.И. Шарапов, В.И. Дождиков, В.В. Юров // Труды третьей российской национальной конференции по теплообмену, Т.4. М.: Изд-во МЭИ, 2002г. - С.335-337.

2. Дождиков В.И. и др. Определение функции распределения эффективного коэффициента теплопроводности в жидкой фазе слитка / В.И. Дождиков, А.Ю. Васютин, А.И. Шарапов // Вестник ЛГТУ-ЛЭГИ №2(8). 2001г. Научно-технический журнал, Липецк, Изд-во ЛЭГИ, 2001г. - С.19-22.

3. Дождиков В.И. и др. Тепловое состояние слитка при линейном регулировании его охлаждения в переходные периоды / В.И. Дождиков, C.B. Шабанов, А.И. Шарапов // Вестник ЛГТУ-ЛЭГИ №2(8). 2001г. Научно-технический журнал, Липецк, Изд-во ЛЭГИ, 2001г. - С.23-27.

4. Дождиков В.И. и др. Влияние коэффициента теплопроводности на тепловое состояние непрерывного слитка / В.И. Дождиков, А.И. Шарапов, C.B. Шабанов, А.Ю. Васютин // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Восьмая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов в 3-х томах, Т.З. М.: Изд-во МЭИ, 2002г. -С.132-133.

5. Дождиков В.И. и др. Особенности изменения температурного поля непрерывного слитка при переходных процессах / В.И. Дождиков, А.И. Шарапов, C.B. Шабанов, А.Ю. Васютин // Труды третьей российской национальной

конференции по теплообмену, Т.7. М.: Изд-во МЭИ, 2002г. - С. 115-118.

6. Дождиков В.И. и др. Влияние теплофизических свойств сталей и технологических параметров на эволюцию температурного поля непрерывного слитка / В.И. Дождиков, А.И. Шарапов, А.Ю. Васютин, C.B. Шабанов // Труды третьей российской национальной конференции по теплообмену, Т.8. М.: Изд-во МЭИ, 2002г. - С.122-125.

7. Дождиков В.И. и др Моделирование характеристик разбрызгивающих устройств / В.И. Дождиков, А.И. Шарапов, C.B. Шабанов, А.Ю. Васютин // Научно-технический журнал «Вестник», серия «Материаловедение, выпуск 1.12, ВГТУ, 2002г. - С.93-95.

8. Дождиков В.И. и др. Особенности проектирования систем охлаждения MHJI3 / В.И. Дождиков, А.Ю. Васютин, А.И. Шарапов, C.B. Шабанов // Научно-технический журнал «Вестник», серия «Материаловедение, выпуск 1.14, ВГТУ, 2003г. -С.45-48.

9. Шабанов C.B. и др. Исследование влияния высоты сопловой части на характеристики разбрызгивания форсунок серии «К» / C.B. Шабанов, В.И. Дождиков, А.Ю. Васютин, А.И. Шарапов // Нелинейная динамика технологических процессов и систем: Сборник научных трудов. - Липецк: ЛГТУ, 2003. -С.181-185.

10.Дождиков В.И. и др. Проектирование системы охлаждения МНЛЗ для области вторичного охлаждения / В.И. Дождиков, C.B. Шабанов, А.И. Шарапов, А.Ю. Васютин // Теплотехника и теплоэнергетика промышленного производства: Тезисы докладов областной научно-практической конференции. -Липецк, ЛГТУ, 2003 г. - С. 17-19.

11 .Дождиков В.И. и др. САПР системы охлаждения МНЛЗ для области первичного охлаждения / В.И. Дождиков, C.B. Шабанов, А.Ю. Васютин, А.И. Шарапов // Теплотехника и теплоэнергетика промышленного производства: Тезисы докладов областной научно-практической конференции. - Липецк, ЛГТУ, 2003 г.-С. 16-17.

Подписано в печать 16.03.2005г. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1 Ризография. Тираж 100экз. Заказ № 496. Липецкий государственный технический университет Типография ЛГТУ. 398600 Липецк, ул. Московская,30

OS. iъ

РНБ Русский фонд

2005-4 43320

' *»

Л

? 2 МДР 2005

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ

МНЛЗ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ РАЗБРЫЗГИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ.

2.1. Конструкция экспериментального стенда.

2.2. Методика обработки экспериментальных данных.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОХЛАЖДЕНИЯ

И ЗАТВЕРДЕВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО СЛИТКА.

3.1. Методы математического моделирования непрерывнолитого слитка.

3.2. Математическая модель охлаждения и затвердевания непрерывного слитка.

3.2.1. Формулировка задачи затвердевания непрерывного слитка.

3.2.2. Граничные и начальные условия формирования слитка.

3.2.3. Реализация математической модели.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗБРЫЗГИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ.

4.1. Влияние конструктивных параметров на характеристики разбрызгивания форсунок серии "К".

4.1.1. Конструктивные особенности исследуемых форсунок.

4.1.2. Методика исследования гидравлических характеристик разбрызгивающих устройств.

4.1.3. Исследование влияния высоты сопловой части на характеристики разбрызгивания форсунок серии "К".

4.1.4. Влияние параметров конусоидального вреза на характеристики разбрызгивания форсунок серии "К".

4.1.5. Влияние глубины выреза сегмента паза на характеристики разбрызгивания форсунок серии "К".

4.1.6. Влияние глубины выреза сегмента паза и угла атаки на характеристики разбрызгивания форсунок серии "К".

4.2. Влияние технологических параметров на характеристики разбрызгивания форсунок серии "К".

4.2.1. Влияние давления воды перед форсункой на характеристики разбрызгивания форсунок серии "К".

4.2.2. Влияние расстояния от форсунки до преграды на характеристики разбрызгивания форсунок серии "К".

4.3. Выводы.

5. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ

МНЛЗ.

5.1. Основные требования, предъявляемые к режимам и конструкции систем охлаждения МНЛЗ.

5.2. Оптимизация режимов охлаждения непрерывнолитых слитков.

5.3. Определение основных параметров системы охлаждения.

5.4. Особенности процедуры выбора разбрызгивающих устройств для системы охлаждения.

5.5. Выводы.

6. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ МНЛЗ ОАО "НЛМК".

6.1. Выбор и модернизация разбрызгивающих устройств для систем охлаждения.

6.2. Адаптация режимов охлаждения к системе КИП и А.

6.3. Разработка систем охлаждения для МНЛЗ ККЦ-2 и ККЦ-1.

6.4. Выводы.

Актуальность работы. В настоящее время конкурентоспособность предприятий черной металлургии зависит, в первую очередь, от качества выпускаемой металлопродукции. Развитие сталеплавильного производства в последнее десятилетие дало десятки новых марок стали и тем самым позволило решить многие проблемы надежности и технологичности для машиностроения, строительства и других отраслей промышленности. Разработка и внедрение в производство совмещенных или непрерывных процессов, основанных на получении литых заготовок, наиболее близких по размерам и свойствам к готовому прокату, является перспективным направлением развития металлургических технологий. Однако совершенствование технологии непрерывной разливки является актуальной не только потому, что она является частью технологии совмещенных процессов, но и потому, что значительная часть стали разливается в настоящее время на МНЛЗ. Дальнейшее повышение качества металла и освоение разливки новых марок стали, в том числе склонных к трещинообразованию, требует организации оптимальных режимов охлаждения слитка, особенно в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ. Разработка, проектирование и сравнение различных систем охлаждения базируется в основном на знании гидравлических характеристик разбрызгивающих устройств. Известно, что многим типам форсунок свойственна неравномерность орошения, и тем самым неравномерный теплоотвод в поле орошения. Таким образом, повышение качества металла связано с необходимостью дальнейшего изучения теплообмена в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ, а также с совершенствованием существующих и разработкой новых образцов форсунок и систем охлаждения, позволяющих реализовать оптимальные условия формирования слитка, что и определяет актуальность темы диссертационного исследования.

Целью работы является совершенствование систем охлаждения МНЛЗ, позволяющих разливать стали различных марок, повышение качества поверхности непрерывных слитков, обеспечение возможности разливки сталей, микролегированных бором, на основе разработанных методик проектирования разбрызгивающих устройств и систем охлаждения, обеспечивающих оптимальные условия формирования непрерывного слитка.

Научная новизна

1. Разработана комплексная экспериментально-расчетная методика проектирования разбрызгивающих устройств с заданными характеристиками распределения охладителя по полю орошения.

2. Создан ряд математических моделей разбрызгивающих устройств серии "К", учитывающих основные технологические и конструктивные параметры форсунок.

3. Сформулированы критерии оптимальности, характеризующие работу форсунок серии "К", и получены оптимальные значения конструктивных параметров, при которых форсунка имеет заданные характеристики распределения плотности орошения по ширине слитка.

4. Разработана комплексная методика проектирования систем охлаждения МНЛЗ, учитывающая особенности локальной неравномерности теплоотвода на различных участках поверхности слитка и позволяющая разрабатывать режимы охлаждения с минимальными отклонениями от оптимальных условий формирования слитка, в том числе и для многоколлекторных систем охлаждения.

5. Определен вид и параметры функции распределения эффективного коэффициента теплопроводности в жидкой фазе металла, которая была использована при математическом моделировании теплового состояния формирующегося непрерывного слитка.

Практическая ценность и реализация работы

1. Разработанная система охлаждения позволяет улучшить качество слябов из различных марок стали и увеличить стойкость элементов поддерживающей системы.

2. Сформулированы основные принципы определения конструктивных параметров разбрызгивающих устройств серии "К" по заданным требованиям к орошению слитка.

3. Результаты работы позволяют осуществлять обоснованный выбор разбрызгивающих устройств для реализации оптимальных условий охлаждения МНЛЗ.

4. С помощью методик проектирования разбрызгивающих устройств и системы охлаждения усовершенствована конструкция форсунок МНЛЗ ККЦ-1,2 ОАО "НЛМК", а также спроектированы и внедрены в производство новые режимы охлаждения, в том числе для сталей, микролегированных бором.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Восьмой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов (Москва, 2002); Третьей российской национальной конференции по теплообмену (Москва, 2002); Международной научно-практической конференции "Нелинейная динамика металлургических процессов и систем" (Липецк, 2003); Областной научно-практической конференции "Теплотехника и теплоэнергетика промышленного производства" (Липецк, 2003); объединенном научном семинаре специальных кафедр Липецкого государственного технического университета (2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано одиннадцать печатных работ в виде тезисов докладов и статей в журналах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка из 123 наименований. Работа изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 93 рисунка и 26 таблиц.

6.4 Выводы

Разработанные* "разбрызгивающие устройства объемного распыливания для охлаждения широкой грани непрерывного слитка позволяют обеспечить высокую равномерность орошения по центру и оптимальные размеры неорошаемых зон по краям слитка.

Предложенная конструкция форсунок, использующая запрессовку распылителя в корпус, позволяет обеспечить стабильные характеристики факела при условии качественного изготовления и сборки.

Изменение конструктивных характеристик сопловой части форсунок объемного распыливания привело к увеличению размеров поля орошения и улучшению параметров распределения охладителя в объеме струи. Эти характеристики позволили изменить схему расстановки форсунок в зоне вторичного охлаждения. Усовершенствованная таким образом система охлаждения слитка позволила увеличить диапазон интенсивности реализуемых режимов охлаждения металла и улучшить условия его охлаждения.

В рамках совершенствования системы охлаждения УНРС разработаны оптимальные режимы охлаждения слитков различных марок стали, разливаемых в широком диапазоне скоростей вытягивания на УНРС. Использование форсунок объемного распыливания с пониженной неравномерностью К120п позволило отказаться от двухколлекторной системы в первой секции ЗВО, что обеспечивает посад "плавка на плавку" при переходе с низколегированных марок стали на малоуглеродистые и, наоборот, без перенастройки системы охлаждения. Оптимальные режимы охлаждения и настроечные характеристики системы охлаждения переданы в ЦТЛ для внесения изменений в нормативно-техническую документацию.

На основе разработанного ранее алгоритма проектирования систем охлаждения определены параметры системы охлаждения УНРС-9: типоразмеры форсунок, схема их расстановки, расходы воды для стабильных условий разливки при толщине слитка 200 и 250 мм.

Разработана система охлаждения для разливки особо трещиночувстви-тельных марок стали, микролегированных бором, базирующаяся на форсунках объемного распыливания серии К. Эта система характеризуется сверхнизким значением удельного расхода охладителя на тонну разливаемой стали 0,22 -г 0,26 л/кг. Опыт ее эксплуатации показал, что поверхностные дефекты в виде сетчатых и паукообразных трещин присутствуют только на головных слябах пусковой плавки со стороны малого радиуса.

Предложено техническое решение, позволяющее значительно снизить количество излишней воды в нижних секциях ЗВО. Уменьшение этого количества достигается объединением 4 и 5 секций ЗВО с последующим подключением объединенной системы коллекторов к комплекту измерительной и регулирующей аппаратуры 4 секции. Данная мера позволяет снизить общие расходы охладителя в нижних секциях. Переключение данной системы подачи воды на обычный вариант и обратно может производиться в ходе разливки, так как за-порно-регулирующая аппаратура вынесена из ЗВО.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная система позволяет улучшить качество слябов из различных марок стали и увеличить стойкость элементов поддерживающей системы.

Разработаны и изготовлены новые форсунки серии "К" (тип КУ(3-120-3,5-3-63), показавшие свои преимущества перед существующими модификациями. Проведены их промышленные испытания в составе действующей УНРС-2.

Качество поверхности непрерывнолитых слитков, полученных на УНРС-2 ККЦ-1, оснащенной новой системой охлаждения, лучше, чем на других вертикальных УНРС ККЦ-1. Внедрение скорректированных расходов воды на охлаждение слитка в подбое и ЗВО МНЛЗ снизшто пораженность слябов продольными и поперечными трещинами в 1,2. .1,4 раза. J

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана комплексная экспериментально-расчетная методика исследования гидравлических характеристик разбрызгивающих устройств, основанная на определении минимальной неравномерности распределений плотности орошения по полю орошения и максимальным приближением его характеристик к заданным.

2. Определены критерии оптимальности, характеризующие работу форсунок серии "К", и получены оптимальные значения таких конструктивных параметров, как высота сопловой части, параметры конусоидального вреза и глубина сегментного паза, при которых форсунка обеспечивает заданное распределение охладителя по полю орошения.

3. Создан ряд математических моделей разбрызгивающих устройств серии "К", учитывающих влияние технологических и конструктивных параметров форсунок на основные характеристики поля орошения.

4. Усовершенствован гидравлический стенд, позволяющий проводить комплексные исследования гидродинамики форсуночного охлаждения и имеющий возможность вариации степени интегральности измерений плотности орошения набегающего потока по вертикали для фиксированных координат горизонтальной оси поля орошения.

5. Определен вид и параметры функции распределения эффективного коэффициента теплопроводности в жидкой фазе металла, которая была использована при математическом моделировании теплового состояния формирующегося непрерывного слитка.

6. Разработана комплексная методика проектирования систем охлаждения МНЛЗ, учитывающая особенности локальной неравномерности теплоотвода на различных участках поверхности слитка и позволяющая разрабатывать режимы охлаждения с минимальными отклонениями от оптимальных условий формирования слитка.

7. Разработаны системы охлаждения для МНЛЗ ККЦ-2 на основе использования модифицированных форсунок серии "К". Скорректированы существующие режимы охлаждения и предложена унифицированная схема расстановки форсунок для УНРС-5-7 ККЦ-2 и УНРС-2 ККЦ-1. Все изменения внесены в нормативно-техническую документацию ОАО НЛМК и внедрены в производство.

8. Разработана и внедрена система охлаждения для разливки трещиночувстви-тельных марок стали, микролегированных бором, для МНЛЗ ККЦ-2. Эта система характеризуется сверхнизкими значениями удельного расхода охладителя на тонну разливаемой стали 0,22-М),26 л/кг.

1. Евтеев Д.П., Соколов Л.А., Лебедев В.И. О выборе граничных условий при расчетах затвердевания слитка. Сталь. 1975. №1. - С.32.

2. Brimacombe J.K. Design of continuous casting mashines based on a heatflow analysis: State-of-the-art review //Canadian Metallurgical Quart. 1976. V. 15. №2.-P. 163-175.

3. Урбанович Л.И. и др. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена при форсуночном охлаждении непрерывнолитого слитка // Изв. вузов. Черная металлургия. 1980. №9. С.145-148.

4. Урбанович Л.И., Нисковских В.М., Севостьянов В.В. и др. Теплообмен при водяном форсуночном орошении нагретых поверхностей металла. // Кипение и конденсация. Рига. 1980. С.68-76.

5. Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья заготовок-М.: Металлургия, 1988. 143с.

6. Самойлович Ю.А. Формирование слитка. М.: Металлургия. 1977. - 160с.

7. Поживанов A.M., Битков В.Н. К вопросу о выборе режима вторичного охлаждения непрерывных слитков // Непрерывное литье стали. М.: Металлургия. 1979. Вып.6. - С.26-30.

8. Колпаков С.В., Уманец В.И., Уразаев Р.А. К вопросу об оптимизации режима вторичного охлаждения непрерывных слитков из низколегированных трубных сталей // Непрерывное литье стали. М.: Металлургия. 1979. Вып.6. -С.30-33.

9. Хорсте К., Баниннберг Н., Бергман Б. и др. Оптимизация процесса непрерывного литья стали и наблюдение за его ходом //Черные металлы. 1993. №12-С. 16-25.

10. Групер Г., Везсман К.Ф., Вюнненберг К. и др. Непрерывное литье слябов без водяного охлаждения // Черные металлы. 1988. №2 С.21-27.

11. Вюнненберг К., Якоби X. Технологические особенности непрерывной разливки стали с повышенной скоростью // Черные металлы. 1984. №23. -С. 15-21.

12. Effect of secondary cooling on the quality of continuous cast blooms / Kawasaki S., Suzuki Y., Takagi I. et al//Revue de Metallurgie.-1988. R.85. №3.-P.237-243.195

13. Holleis G., Soheidl R., Dutzler W. Recent developments and trends in continuous casting technology // Fachberichte Huttenpraxis Metallweiterverarbeitung. — 1987. R.25. №10. -P.959-967.

14. Wiesinger H.A., Holleis G.N., Schwaha K.L. Concept and design aspects of continuous slab casting machines for hot charging and direct rolling practice // 5th. Int. Iron and steel Congr: Proc. 69. 1986. - P.467-495.

15. Тепловые процессы при непрерывном литье стали / Самойлович Ю.А., Кру-левецкий С.А., Горяинов В.А. и др. М.: Металлургия. 1982. - 152с.

16. Евтеев Д.П., Поживанов A.M., Сауткин Н.И. Освоение технологии разливки стали на высокопроизводительных криволинейных MHJI3 Сталь. 1982. №6.-С. 19-20.

17. Development of uniform secondary mist cooling technology for slab continuous casting / Ueta H., Saito Т., Kimura M. et al // Revue de metallurgie. 1990. №6. -P.573-580.

18. Горяинов В.А., Урбанович Л.И., Поживанов A.M. и др. Разработка и внедрение рациональных режимов охлаждения при разливке высокопрочных трубных сталей на криволинейных MHJI3 // Бюлл. науч.- технич. информ. Черная металлургия. 1977. Вып.18. С. 17-19.

19. Дождиков В.И. Исследование и разработка систем охлаждения, повышающих качество поверхности непрерывнолитых слитков из низколегированных сталей // Дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. — Москва. 1981.-204с.

20. Соболев В.В., Трефилов П.М. Охлаждение слитков прямоугольного сечения на МНЛЗ Сталь. 1983. №8. - С.42-45.

21. Ueda Н. Technique de refroidissement secondaire uniforme par atomisation en coulee continue de Brames Revue metallurgie. 1989. 89. №11. - C.875,902.

22. Горяинов B.A., Дождиков В.И., Емельянов В.А. др. Совершенствование режимов вторичного охлаждения крупных листовых непрерывных слитков // Изд. вузов Черная металлургия. 1979. №3. - С.37-40.

23. Реш В., Нолле В., Бехер Г. Разливка высокопрочных трубных сталей на МНЛЗ. Черные металлы. 1976. №9. - С. 10-16.

24. Бровман М.Я. Неравномерность кристаллизации слитка на установках непрерывной разливки стали. Сталь. 1973. №1. - С.28-32.

25. Benoit P., Rouzier M., Perroy A. et al. Refroidissement secondaire en conlee continue d'acier par atomisation air-ear. Revue de Metallurgie. 1978.75.№6. — P.3 63-373.

26. Koenig P J. Die Messung des Warmehaushalts vom StranggiessKokillen, eine verfahrenstechnische Informationsquelle Stahl und Eisen. 1972. Bd.S2. №14. -S.678-688.

27. Теория непрерывной разливки / B.C. Рутес, В.И. Аскольдов, Д.П. Евтеев и др. М.: Металлургия. 1971. - 296с.

28. Lankford W.T. Some considerations of strength and ductility in the continuous -casting process Metallurgical Transactions. 1972. V3. №6. - P. 1331-1357.

29. Лапотышкин H.M., Лейтес A.B. Трещины в стальных слитках М.: Металлургия. 1969. — 112с.

30. Никитенко Н.И., Евтеев Д.П., Соколов Л.А., Сновида Н.Р. Об оптимальных условиях охлаждения слитка при динамическом режиме работы установок непрерывной разливки стали. Металлы. 1978. № 1. - С. 106-113.

31. Максудов Ф.Г., Мирсалимов В.М., Емельянов В.А. К математическому моделированию оптимизации формирования качественных непрерывных слитков // Известия АН АзССР. Серия физико-техн. и матем. наук. 1977. №3. — С.3-9.

32. Мирсалимов В.М., Емельянов В.А. Напряженное состояние и качество непрерывного слитка М.: Металлургия. 1990. — 151с.

33. Берзинь В.А., Жевлаков В.Н., Клявинь Я.Я. и др. Оптимизация режимов затвердевания непрерывного слитка-Рига: Зинате. 1977. 148с.

34. Клявинь Я.Я., Клявине И.Я., Поздняк A.A. Методика синтеза регрессионных моделей на основе данных о влиянии параметров литья на критерии качества слитка // Изв. АН Латв. ССР. Серия физико-техн. наук. 1982. №1. — С.65-71.

35. Соболев В.В., Трефилов П.М. Оптимизация тепловых режимов затвердевания расплавов Красноярск: Изд-во КГУ. 1986. - 154с.

36. Самойлович Ю.А. О выборе критериев оптимального затвердевания слитка // Оптимизация теплофизических процессов литья. Киев: ИПЛ АН УССР. 1977. - С.59-65.

37. Журавлёв В.А., Китаев Е.М. Теплофизика формирования непрерывного слитка. М.: Металлургия. 1974. — 216с.

38. Сладкоштеев В.Т., Потанин Р.В., Суладзе О.Н., Рутес B.C. Непрерывная разливка стали на радиальных установках. М.: Металлургия. 1974. - 288с.

39. Бровман М.Я., Сурин Е.В., Крулевецкий С.А. Оптимальные режимы вторичного охлаждения на установках непрерывной разливки стали. — Сталь. 1965. №1. С.31-32.

40. Освоение непрерывной разливки стали / А.Д.Акименко, К.П.Коротков,

41. Н.П.Майоров и др. JL: Судпромгид. 1960. - 226с.

42. Рутес B.C., Гуглин Н.И., Евтеев Д.П. и др. Непрерывная разливка стали в сортовые заготовки М.: Металлургия. 1976. — 143с.

43. Бойченко М.С., Рутес B.C., Фульмахт В.В. Непрерывная разливка стали. — М.: Металлургиздат. 1961.- 302с.

44. Горяинов В.А. Теоретическое и экспериментальное изучение затвердевания и охлаждения листовых стальных слитков // Дис. канд. техн. наук. Свердловск. 1973.-212с.

45. Скворцов A.A., Акименко А.Д. Теплопередача и затвердевания стали в установках непрерывной разливки М.: Металлургия. 1966. - 190с.

46. Пер. 76/66752. Анализ скорости кристаллизации и температуры поверхности плоских заготовок при литье непрерывным способом (ВЦП, NA -63421) Мацуно Д., Накато X., Ои X. - Тэцу-то-хагане. 1974. Т.60. №7. -С. 1023-1032.

47. Пер. 76/64515. Анализ процесса непрерывной разливки стали с помощью математической модели (ВЦП, N А-59971) // Ои X., Мацуно Д.- Тэцу-то-хаганэ. 1974. Т.60. №7. С.807-820.

48. Mizikar E.F. Spray cooling investigation for continuous casting of billets and blooms Iron and Steel Engineer. 1970. R.46. №6. - P.53-60.

49. Junk H. Warmeubergangsuntersuchungen an einer simulierten Sekundarkuhl-strecke fur das Stranggiessen von Stahl. Neue Hutte. 1972. №1. - S. 13-18.

50. Исаченко В.П., Кушнырев В.И., Горин C.B. Экспериментальное исследование теплообмена при охлаждении вертикальной поверхности распыленной жидкостью // Свойства рабочих веществ и процессы теплообмена. — Труды МЭИ. 1976. Вып.313. С.20-25.

51. Дюдкин Д.А., Зоренко H.A., Ефремов П.Е. и др. Эксплуатация прямоточных форсунок с отражателем на МНЛЗ-Черная металлургия. 1984. №20.-С.46-47.

52. A.c. 944766 (СССР). Дюдкин Д.А., Комаров A.A., Опансенко В.М. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывного слитка. МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 18.07.79, опубл. в Б.И. 1982. №27.

53. A.c. 692676 (СССР). Айзин Ю.М., Смирнов Г.В., Галкин В.Б. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывного слитка. МКИ В 22 D 11/124.- Заявл. 21.03.77. Опубл. 26.10.79.

54. A.c. 1320008 (СССР). Целиков A.A., Айзин Ю.М., Спиридонова З.Н. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 12.02.86. Опубл. в Б.И. 1987. №24.

55. Патент США N3730258. Easton Rufiis. Spray cooling for continuous cast strand. МКИ В 22 D 11/12. Заявл.27.05.71. Опубл.01.05.73.

56. Целиков A.A., Айзин Ю.М., Ганкин В.Б. и др. Щелевые коллекторы системы вторичного охлаждения слябовых машин непрерывного литья // Тр. Всес. н.-и. и проект.-констр. ин-та металлург.машиностроения. — 1979. №57.- С.120-123.

57. Смоляков A.C., Айзин Ю.М., Короткое Б.А. Создание системы мягкого вторичного охлаждения для слябовых MHJI3 завода С. 105-106.

58. Айзин Ю.М. Разработка и освоение новых систем вторичного охлаждения слябовых УНРС // Непрерывное литье стали.- М.: 1981. С.85-87.

59. A.c. 1105276 (СССР). Целиков A.A., Смоляков A.C., Айзин Ю.М. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитой заготовки. МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 07.04.83. Опубл. в Б.И. 1984. №28.

60. A.c. 1245408 (СССР). Целиков A.A., Смоляков A.C., Айзин Ю.М. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых заготовок. МКИ В 22 D 11/124.-Заявл. 07.10.84. Опубл. в Б.И. 1986. №27.

61. A.c. 963692 (СССР). Носоченко О.В., Николаев Г.А., Емельянов В.В. и др. Устройство для охлаждения непрерывнолитых слитков. МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 20.11.80. Опубл. в Б.И. 1982. №37.

62. Антонов A.A., Гельфенбейн Е.В., Кобелев В.А. и др. Конструкция системы водовоздушного охлаждения коллекторного типа // Соверш. конструкц. ис-след. и расчет машин непрер. литья загот,- М.: 1987. С. 18-26.

63. Ермаков О.Н., Айзин Ю.М., Фарафонов В.П. и др. Водовоздушное вторичное охлаждение при непрерывной разливке стали. // Процессы разливки стали и качество слитка. Киев. 1989. - С.135—137.

64. Есаулов B.C., Николаев В.А., Сопочкин А.И. Водовоздушное охлаждение непрерывнолитых заготовок на MHJI3 Черная металлургия. 1987. №15. — С.25-33.

65. A.c. 969439 (СССР). Целиков А.А, Смоляков A.C., Овчаренко М.П. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка. МКИ В 22 D 11/124.-Заявл. 10.11.80. Опубл.вБ.И. 1982. №40.

66. A.c. 1101326 (СССР). Николаев В.А., Есаулов B.C., Мураш И.В. и др. Форсунка для водовоздушного охлаждения непрерывнолитых заготовок прямоугольного сечения. МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 21.10.82. Опубл. в Б.И. 1984. №25.

67. Патент 3239042 (ФРГ). Grothe H. Vorrichtung zum Aufspuhen eines Treib-und Kuhlmittelgemisches auf eine Stahlbramme. МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 22.10.82. Опубл. 26.04.84.

68. Патент 58-224053 (Япония). Ямосито X., Китахара Й. Способ и устройство для охлаждения заготовки в УНРС. МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 21.06.82. Опубл. 26.12.83.

69. Патент 59-130664 (Япония). Уэхара А., Хари Т., Ниими X. и др. Охлаждающее устройство для непрерывно отливаемой заготовки. МКИ В 22 D 11/124, В 22 D 11/16. Заявл. 14.01.83. Опуб. 27.07.84.

70. A.c. 1201050 (СССР). Целиков A.A., Смоляков A.C., Ганкин В.Б. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитой заготовки. МКИ В 22 D 11/128. Заявл. 06.02.84. Опубл. в Б.И. 1985. №48.

71. Овчаренко М.П., Разумов С.Д., Лебедев В.И. и др. Исследование параметров водовоздушного вторичного охлаждения УНРС. Сталь. 1986. №1. -С.27-29.

72. Патент N2369038 (Франция) Benoit P., Binet R. Dispositif de pulverisation no-tament pour le refroidissement le produits coules en continue. МКИ В 22 D 11/24. Заяв. 29.10.76. Опубл. 26.05.78.

73. A.c. 1405948 (СССР). Губарев В.Я., Севостьянов В.В., Дождиков В.И. и др. Устройство для охлаждения непрерывнолитых заготовок. МКИ В 22 D 11/124. -Заявл. 15.12.86. Опубл.вБ.И. 1988. №24.

74. A.c. 1405949 (СССР). Губарев В.Я., Севостьянов В.В., Дождиков В.И. и др. Устройство для охлаждения непрерывнолитых слитков. МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 15.12.86. Опубл. в Б.И. 1988. №24.

75. A.c. 1537300 (СССР). Дождиков В.И., Поживанов A.M., Губарев В.Я. и др. Устройство для охлаждения слитков. МКИ В 05 В 1/04. Заявл. 26.11.87. Опубл. 23.01.90.

76. Патент 3529337 (ФРГ). Waase D. Vorrichtung zum Kuhlen eines Giessstranges in einer Stranggiessanlage. МКИ В 22 D 11/124.-Заявл. 16.08.85. Опубл. 19.02.87.

77. A.c. 1156834 (СССР). Поживанов A.M., Рябов B.B., Дереза В.П. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитого слитка. МКИ В 22 D 11/124. Заявл. 20.01.84. Опубл. в Б.И. 1985. №19.

78. Землянский В.П., Локшин А.Б., Хракин И.Н. и др. Новая система водовоз-душного охлаждения на МНЛЗ. Черная металлургия. 1985. №2. - С.56-57.

79. Исаченко В.П., Кушнырев В.И. Струйное охлаждение. М.: Энергатомиз-дат. 1984.-216с.

80. Андреев А.П., Боришанский В.М. О расчете температуры установления сфероидального состояния капли. // Кризисы теплообмена и околокритическая область. Л.: Энергия. 1977. - С.58-61.

81. Братута А.И. Кризис теплообмена при охлаждении диспергированными жидкостями // Изв. вузов. Теплоэнергетика. 1986. №6. С.20-22.

82. Sateunathan С. Evaporation rates of liquid droplets evaporating in the spheroidal state on a hot surface. Journal of mechanical engineering science. 1968. V.10. №5. -P.37-42.

83. Боришанский B.M., Кутателадзе C.C. Некоторые данные об испарении жидкости, находящейся в сфероидальном состоянии. Журн. техн. физики. 1947. Т. 17. Вып.8. - С.831-902.

84. Юдаев Б.И., Михайлов М.С., Савин В.К. Теплообмен при взаимодействии струй с преградами. М.: Машиностроение. 1977. - С.247.

85. Динер А. Обзор литературы по теплоотдаче при струйном охлаждении. — Черные металлы. 1976. №4. С.27-29.

86. Исаченко В.П. и др. Экспериментальные исследования кипения при охлаждении поверхности диспергированной жидкостью // Кипение и конденсация. -Рига: РПИ. 1979. С. 18-22.

87. Лабейш В.Г. Теплообмен с компактными и разбрызганными струями при закалке // Изв. вузов. Черная металлургия. 1984. №5. С.41-43.

88. Лабейш В.Г. Теплообмен при охлаждении металла жидкостью. Сталь. 1989. №3. - С.25-28.

89. Лабейш В.Г. Жидкостное охлаждение высокотемпературного металла.- Л.: Изд-воЛГУ. 1983.- 172с.

90. Fukumi J. Разработка технологии водовоздушного охлаждения. Применение водовоздушного охлаждения на УНРС N4 завода "Фукуяма" Тэцу то хага-нэ, J.Iron and Steel Inst. Jap. 1984. V.70. №12. - C.993.

91. Ермаков O.H., Лебедев В.И., Евтеев Д.П. и др. Комплексное определение гидравлических и теплотехнических параметров водовоздушного охлаждения непрерывнолитых слитков. Сталь. 1987. №6. - С.24-27.

92. Поживанов А.И., Овчаренко М.П., Разумов С.Д. и др. Водовоздушное охлаждение при непрерывной разливке низколегированной трубной стали. — Сталь. 1986. №5. С.21-24.

93. Yanagi К., Hashimato R., Toyofuku Т. et al. Изучение характеристик теплопередачи при распылительном охлаждении в УНРС // Мицубиси дзюко чи-хоб. 1984. V.21. №6. - Р.777—781.

94. Keiji N. Разработка технологии охлаждения туманом непрерывнолитых заготовок Тэцу то хаганэ, J. Iron and Steel Inst. Jap. 1983. V.69. №4. - P. 168.

95. Nakajima К. Коэффициент теплопередачи при водовоздушном охлаждении. Тэцу то хаганэ. J.Iron ahd Steel Inst. Jap. - 1985. V.71. №12.- P.1055.

96. Дитяткин Ю.Ф., Клячко Л.А., Новиков Б.В.и др. Распыливание жидкостей — М.: Машиностроение. 1977. 208с.

97. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Основы техники распыливания жидкостей М.: Химия. 1984.-280с.

98. Гиря А.П. Исследование и разработка режимов охлаждения непрерывных слитков // Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.: 1982. — 186с.

99. Куличков В.Н. Разработка и исследование вторичного охлажднения сортового радиального непрерывного слитка диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Киев, 1977.

100. Каталог водяных форсунок для охлаждения металлов. Гипросталь, Харьков, 1962.

101. Проспект фирмы Лехлер F 439 С/15/364. Перевод №537/70, г. Дзержинск.

102. Mitsutsuka М., Fukuhiza Y., Wake М. et al. Development of air-automizing mist nozzles and mist cooling system for continuous casting. Trans, of Iron and Steel Inst. Japan. 1985. V.25. №12. - P.1244-1250.

103. Нисковсих B.M., Гурьев B.C., Хорев В.Н. и др. в сб. Непрерывное литье стали, 1978, №5, С.83-89.

104. A.c. 1822009 (СССР). Губарев В .Я., Дождиков В.И., Поживанов A.M. и др. Способ распыливания форсунок. МКИ В 05 В 1/14. Заяв. 4.05.87.

105. A.c. 1814242 (СССР). Губарев В.Я., Дождиков В.И.,Поживанов A.M. и др. Устройство для охлаждения непрерывнолитых заготовок. МКИ В 22 D 11/124.-Заявл. 1.07.87.

106. A.c. 1814241 (СССР). Дождиков В.И., Севостьянов В.В., Егоров H.A. и др. Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков. МКИ В 22 D 11/124.-Заявл. 10.06.87.

107. Попандопуло И.К., Михневич Ю.Ф. Непрерывная разливка стали. М.: Металлургия, 1990. - 296с.

108. Молинек И., Юречка П., Редр М., Зденек 3. Определение характеристик распыления форсунок при непрерывной разливке стали Hutnicke listy, 1989, №12, С.845-851.

109. Дождиков В.И. Теплофизические закономерности формирования непрерывного слитка и совершенствование систем его охлаждения //Дисс. на со-иск. уч. степ, доктора техн. наук. Липецк, 1995. - 380с.

110. Шарапов А.И., Дождиков В.И., Юров В.В. Исследование гидравлических характеристик разбрызгивающих устройств // Труды третьей российскойнациональной конференции по теплообмену, Т.4. М.: Изд-во МЭИ, 2002г. С.335-337.

111. Борисов В.Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка. — М.: Металлургия. 1987.-224с.

112. Самойлович Ю.А. Микрокомпьютер в решении задач кристаллизации слитка. М.:Металлургия. 1988. - 182с.

113. Дождиков В.И., Васютин А.Ю., Шарапов А.И. Определение функции распределения эффективного коэффициента теплопроводности в жидкой фазе слитка // Вестник ЛГТУ-ЛЭГИ №2 (8). Научно-технический журнал. Липецк: ЛГТУ-ЛЭГИ, 2001. - С. 19-22.

114. Бережанский В.Е. Совершенствование технологии непрерывной разливки стали на основе разработки и использования элементов системы автомати-зировнного проектирования // Дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. Липецк. 1991. - 265с.

115. Дождиков В.И., Шарапов А.И., Шабанов C.B., Васютин А.Ю. Моделирование характеристик разбрызгивающих устройств // Научно-технический журнал «Вестник», серия «Материаловедение, выпуск 1.12, ВГТУ, 2002г. -С.93-95.

116. Дождиков В.И., Губарев В.Я., Милютинский C.B. Оптимизация охлаждения непрерывного слитка // Труды Второй Российской национальной конференции по теплообмену. Т.7. Теплопроводность и теплоизоляция. М.: Изд-во МЭИ. 1998. - С.78-80.

117. Дождиков В.И., Милютииский C.B. Выравнивание неравномерного распределения температуры по поверхности слитка в ЗВО // Вестник ВГТУ, серия Материаловедение, выпуск 1.6, 1999. С.27-29.

118. Дождиков В.И., Васютин А.Ю., Шарапов А.И., Шабанов C.B. Особенности проектирования систем охлаждения MHJI3 // Научно-технический журнал «Вестник», серия «Материаловедение, выпуск 1.14, ВГТУ, 2003г.-С.45-48.

119. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. Л.: Машиностроение, 1989.-701с.