автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка способов технологического воздействия на формирование непрерывнолитых заготовок и слитков и оборудования для их реализации с целью повышения качества металла

4839850

ч

Гущин Вячеслав Николаевич

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ЗАГОТОВОК И СЛИТКОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных, цветных и редких металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2011

О з [.;;,р 2077

4839850

Работа выполнена в Нижегородском государственном техническом университете им. P.E. Алексеева

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Васильев Виктор Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сборщиков Глеб Семенович

доктор технических наук, профессор Шалимов Александр Георгиевич

доктор технических наук, профессор Бухмиров Вячеслав Викторович

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно - исследовательский институт черной металлургии им. Н.П. Бардина", г. Москва.

Защита состоится 24 марта 2011г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.132.02 Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» по адресу: 119049, Москва, Ленинский проспект, 4, ауд. А-305. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального исследовательского технологического университета «МИСиС».

Автореферат разослан « // » февраля 2011 г.

Справки по телефону: (495) 236-82-17

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Сёмин А.Е

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В связи с повышением требований, предъявляемых к машиностроительному оборудованию, работающего в сложных технических условиях, основными направлениями развития металлургии черных металлов и литейного производства являются повышение качества металла и конкурентной способности выпускаемой продукции, ресурсосбережение, снижение экологической нагрузки на окружающую среду. К числу материалов для такого оборудования относится холоднокатаный лист для автомобилестроения и судостроения, вытяжка которого должна исключать разрывы и дефекты поверхности, возникающие при наличии крупных экзогенных включений и пористости в металле. Аналогичные задачи возникают в связи с развитием нефтяной, газовой промышленности, железнодорожного транспорта и энергетики при производстве стальных труб, работающих при низких температурах и повышенном давлении; рельсовой и колёсной стали, работающей при больших динамических нагрузках и перепадах температур, а также поковок ответственного назначения для машиностроения. Требования же к внутреннему строению литого металла предусматривают его однородность с минимальным развитием осевой неоднородности и зональной ликвации, без трещин", отсутствием усадочных дефектов и крупных неметаллических включений (НВ).

Вопросы, связанные с влиянием гидродинамических, тепло- и массооб-менных процессов на формирование слитков и заготовок и качество литого металла получили широкое освещение в трудах ученых отечественных и зарубежных металлургических научных школ. В то же время реализации способов технологического воздействий на жидкий и кристаллизующийся металл и механизмы управления этими процессами изучены недостаточно.

При производстве непрерывнолитых заготовок и слитков ответственного назначения целесообразно разрабатывать способы и технологии направленного воздействия на определяющие параметры гидродинамических и тепло-массообменых процессов при разливке и затвердевании, обеспечивающие ресурсосбережение и повышение качества металла. К числу таких технологий относятся: создание условий направленного затвердевания; импульсного воздействия на расплав; наложения электромагнитных полей и давлений, создание центробежных и вибрационных ускорений; организация ориентированного распределения потоков расплава, обеспечивающих направленное перемещение неметаллических и газовых включений в промежуточных ковшах, кристаллизаторах и изложницах.

Цель работы заключается в разработке и обосновании комплексных способов технологического воздействия на разливку и формирование непрерывнолитых заготовок и слитков и оборудования для их реализации, обеспечивающих получение высококачественного металла.

В соответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи: 1. Разработка методик физического и математического моделирования динамики многофазных потоков с учетом виброимпульсного воздействия нач

жидкий и кристаллизующийся металл при использовании электроразрядных генераторов упругих колебаний.

2. Развитие методик расчёта кинетики затвердевания и двухфазной зоны при формировании непрерывнолитых заготовок и слитков с учётом параметров технологических воздействий и изменения условий теплообмена в системе слиток (НЛЗ) - изложница (кристаллизатор).

3. Определение условий образования вихревых структур в расплаве и их влияние на распределение неметаллических включений при различных конструктивных решениях и технологических воздействиях.

4. Совершенствование способов рафинирования расплава в промежуточных ковшах с учётом скорости разливки, их геометрических особенностей при оптимизации конструктивных параметров шлакоуловительных и вихрегасящих устройств.

5. Разработка способов подвода расплава в слябовые, блюмовые и двухвалковые кристаллизаторы, обеспечивающие управление потоками расплава при создании благоприятных условий для снижения зоны бифуркации, всплытия неметаллических включений и направленного затвердевания НЛЗ.

6. Обоснование режимов и разработка способов импульсных воздействий при использовании электроимпульсной обработки расплава в ковшах, изложницах и кристаллизаторах МНЛЗ для осуществления рафинирования, гомогенизации и повышения физико-химической однородности литья.

7. Развитие способов создания направленного затвердевания слитков при использовании теплоизолирующих экранов.

8. Использование в производственных условиях разработанных способов повышения качественных показателей металла НЛЗ и слитков.

Научная новизна работы состоит в разработке и обосновании методов физического и математического моделирования, позволяющие решать задачи динамики многокомпонентных технических систем с учетом технологических воздействий в процессе разливки и формирования НЛЗ и слитков.

Основные научные результаты:

1. Разработана методика моделирования и проведён анализ динамики многофазных потоков (расплав, твёрдая фаза, неметаллические включения, шлак, газовые включения) с учетом технологических воздействий на расплав.

2. Предложена методика расчёта затвердевания конусных литых заготовок при дифференцированном теплоотводе от их поверхности с учётом тепловой работы прибыли и теплообмена в системе слиток — изложница, позволяющая анализировать изменение технологических параметров теплоизолирующих экранов на тепловые процессы этой системы.

3. Развита методика расчета динамики двухфазной зоны (ДЗ) при затвердевании стальных заготовок с учётом технологических воздействий. Проведён анализ влияния на развитие ДЗ применения технологии теплового экранирования (ТЭ) слитков, электроимпульсной обработки (ЭИО) расплава и создания вращательных траекторий потоков металла в кристаллизаторах МНЛЗ при использовании безнапорных разливочных стаканов, разработанных конструкций.

4. Решена задача расчёта термонапряжённого состояния НЛЗ, позволяющая определять оптимальный профиль водоохлаждаемого холодильника (волновода) или кристаллизатора. На основе расчётов спроектирован волновод-концентратор для виброимпульсного воздействия на расплав.

5. Выявлены особенности образования вихревых структур в промежуточных ковшах и кристаллизаторах и их влияние на затягивание НВ в металл. Разработаны способы подавления конусообразных вихревых образований в промежуточных ковшах при использовании новых конструкций шлакоулови-тельных и вихрегасящих систем.

6. Проведён анализ факторов, влияющих на интенсификацию рафинирования и дегазацию металла при ламинарном и турбулентном течениях расплава с включениями различной плотности и размеров. Установлено влияние ввода упругих колебаний в расплав при ЭИО на поведение НВ.

7. Установлены закономерности и выявлены факторы, способствующие созданию закручивающего эффекта расплава в кристаллизаторах МНЛЗ с помощью разработанных конструкций безнапорных разливочных стаканов.

8. Определены условия образования плавающих корочек на мениске расплава в зависимости от распределения скоростей потоков металла и высоты невозмущённого потока с учетом величины перегрева и толщины шлако-образующей смеси.

9. Расширена математическая модель виброимпульсного воздействия на жидкий и кристаллизующийся металл в рамках протекания тепломассообмена в расплаве и двухфазной зоне с учётом определяющих параметров комплекса технических средств и динамики формирования волны давления. Рассчитано изменение перемещения, ускорения, скорости, частотного спектра и давления волны в расплаве при ЭИО.

10. Проведён анализ и установлены закономерности по влиянию вводимой мощности, частоты импульсов и расположения волноводов при ЭИО на эффективность рафинирования, дегазацию расплава и качество металла.

11. Установлена взаимосвязь между тепловой работой изложницы, кинетикой затвердевания, гидродинамикой расплава и качеством металла при тепловом экранировании прибыльной части слитков.

Практическая значимость и реализация работы в промышленности.

Результаты проведённых исследований позволили разработать эффективные ресурсосберегающие промышленные технологии управления тепло-массообменными процессами при разливке и формировании высококачественных НЛЗ и слитков. Результаты работы использованы при разработке усовершенствованной технологии рафинирования металла в промежуточных ковшах с полнопрофильными перегородками, вихрегасящими устройствами и прошли промышленные испытания на реконструированной УНРС-1 ЭСПЦ и УНРС-5 ККЦ ОАО "Северсталь" при непрерывной разливке трубных, судостроительных сталей и производстве холоднокатаного листа для автомобилестроения. Применение разработанных технологий позволило улучшить качество толстого листа, снизить зачистку поверхности слябов и отсортировку по металлургическим дефектам холоднокатаного листа в 3 раза.

По результатам физического и математического моделирования была разработана технология и получены патенты на способ подвода расплава в кристаллизаторы и устройство глуходонного погружного стакана, обеспечивающего тангенциальный подвод расплава в кристаллизаторы.

В конвертерном цехе ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" были проведены промышленные испытания безнапорных погружных стаканов марки КГПС-65 №106 производства ОАО "Огнеупоры" при разливке колёсно-бандажных 0430 мм и рельсовых заготовок сечением 300x360 мм и на ОАО "Северсталь" при разливке слябов сечением 250x1000...1700 мм. Их промышленное использование позволило значительно улучшить основные показатели качества металла: по показателям макроструктуры, неметаллическим включениям, УЗК, трещинам, механической обработке и окалине.

Разработанная технология и режимы виброимпульсного воздействия на жидкий и кристаллизующийся металл прошли лабораторные испытания и могут быть рекомендованы к внедрению в производство.

Разработанная технология теплового экранирования верхней части слитков, внедренная на ОАО ГМЗ и ОАО "Нижегородский машиностроительный завод" позволила резко уменьшить развитие дефектов усадочного характера слитков массой от 1,2 до 13 т и устранить брак проката и поковок ответственного назначения.

Суммарный ожидаемый экономический эффект от использования разработанных технологий превышает 150 млн. руб./год. Результаты промышленного использования подтверждаются соответствующими актами и справками о внедрении.

Достоверность полученных результатов обеспечена исследованием структуры и свойств литого и деформированного металла, подтверждена значительным объёмом экспериментальных данных, промышленным опробованием и внедрением в производство разработанных технологических процессов, натурными и модельными испытаниями, апробацией полученных результатов на научно-технических конференциях различного уровня.

Автору принадлежит:

- постановка задач теоретических и экспериментальных исследований;

- обоснование и развитие теории физического и математического моделирования многофазных систем при динамических воздействиях на расплав;

- разработка методик расчета развития двухфазной зоны, затвердевания, термонапряженного состояния твердой корочки, теплообмена в системе слиток - изложница; обоснование условий образования вращающихся потоков расплава, плавающих корочек и вихревых структур;

- способы технологического воздействия на разливку и формирование HJI3 и слитков при использовании разработанных конструкций разливочных стаканов, вихрегасящих и гидростабилизирующих устройств, волноводов и теплоизолирующих экранов;

- анализ результатов модельных и промышленных экспериментов;

- обобщение, научное обоснование полученных результатов, формулирование выводов и рекомендаций.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзных, Российских и международных научно-технических конференциях: "Передовой опыт производства стали, её внепечной обработки, разливки в слитки и получение кузнечных заготовок" (Волгоград, 1988, 1989), "Суспензионное и композиционное литьё" (Киев, 1988), "Проблемы стального слитка" (Киев, 1987, 1988, 1989), "Процессы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов" (Волгоград, 1990, 1991), "Прогрессивные технологии в металлургии" (Комсомольск на Амуре, 1998, 2000), "Опыт поузловой модернизации МНЛЗ с внедрением технологических решений в области непрерывной разливки стали" (Орск, 2003), "Современная металлургия нового тысячелетия" (Липецк, 2006, 2007, 2008, 2009), "Современные технологии и оборудование для внепечной обработки и непрерывной разливки стали" (Москва, 2006, 2007), "Печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии и машиностроении" (Москва, 2008), "Творческое наследие Б.И. Китаева" (Екатеринбург, 2009), "Энергосберегающие технологии в металлургической промышленности" (Москва, 2010), "Энерго- и ресурсосберегающие технологии в металлургии" (Москва, 2010); защищены патентами и авторскими свидетельствами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 120 печатных работ, в том числе 35 в изданиях рекомендованных ВАК, 3 монографии, 2 учебных пособия с грифом УМО, 8 патентов и авторских свидетельств.

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы из 389 наименований; изложена на 356 страницах машинописного текста, содержит 72 таблицы, 145 рисунков и приложения на 24 страницах.

Во введении обоснована актуальность работы, показана ее научная и практическая значимость, сформулированы основные научные положения, выносимые на защиту. Представленные в диссертации материалы обладают элементами новизны в изучаемой области, методах подхода к решению поставленных задач и интерпретировании полученных результатов.

Состояние вопроса

Результаты проведенных исследований российскими и зарубежными специалистами в области разливки и затвердевания стали позволяют утверждать, что на развитие физической и химической неоднородности в значительной степени влияют направление и характер конвективных потоков расплава при разливке и формировании заготовок; распределение температур в расплаве и затвердевающей корочке; интенсивность и направление отвода теплоты; развитие двухфазной зоны и диффузионного перераспределения ликвирующих примесей и др. Причём, при рассмотрении динамики многофазных сред эти факторы являются взаимосвязанными.

Определяющими факторами развития процессов затвердевания и неоднородности НЛЗ являются интенсивные струйно-циркуляционные потоки в кристаллизаторе, вызванные гидродинамическим воздействием струи металла из промежуточного ковша. Ликвационные явления обусловлены развитием вынужденных и естественных конвективных потоков, обогащающих оста-

точный расплав примесями, интенсивностью затвердевания, фильтрационными процессами в двухфазной зоне (ДЗ).

Оптимизация подвода расплава в кристаллизаторы определяется следующими параметрами: интенсивностью потоков расплава; глубиной проникновения струй подводимого расплава в жидкую лунку; равномерностью и направлением циркуляционных потоков, обеспечивающих подъем НВ к мениску.

Управление потоками поступающего в кристаллизатор расплава связано со значительными трудностями и требует использования ряда мероприятий, часть из которых в настоящее время используется на практике: электромагнитное торможение и перемешивание; виброхолодильники специальных конструктивных исполнений; стаканы с различной конфигурацией входных и выходных отверстий и т.д. Причём качество литого металла в значительной степени зависит от эффективности работы промежуточного ковша. Содержание НВ в литом металле значительно уменьшается при разливке стали через промежуточные ковши большой емкости и рациональном расположении в них гидростабилизирующих и вихрегасящих устройств (порогов, отбойников, полнопрофильных перегородок), систем подвода металла, расположения продувочных устройств и др.

Эффективными способами по управлению процессами тепломассообмена, а также по изменению характера и структуры гидродинамического, диффузионного и термокапиллярного перемещения фаз является широкий круг технологических воздействий на разливку и формирование НЛЗ и слитков.

Сдерживающими причинами широкого внедрения предлагаемых технических решений являются недостаточно теоретически и экспериментально обоснованное решение вопросов, связанных с теорией движения жидкостей в замкнутых объёмах и переноса инородных включений в них. В связи с этим предлагаемые к промышленному внедрению разработки не всегда эффективны и экономичны.

Выбор конкретного способа технологического воздействия или их сочетание определяется специфическими конструктивными и технологическими особенностями каждого процесса и требует проведения системного анализа для выбора эффективного технического решения.

Методы физического и математического моделирования гидродинамических и тепломассообмеиных процессов разливки стали с учётом внешних воздействий

Приведённые в работе методы физического моделирования совместно с математическими моделями позволяют решать задачи динамики многокомпонентных систем (расплав, неметаллические включения, твёрдая и газовая фазы) при реализации технических решений в промковшах, кристаллизаторах, системах разливки с учётом их особенностей. Установленные критериальные зависимости позволяют также проводить исследование процессов

разливки и формирования литых заготовок при динамических внешних воздействиях.

Систему уравнений сохранения импульса, энергии и критериальную зависимость для моделирования гидродинамики расплава при условии сохранения сплошности моделируемой среды можно записать в безразмерном виде: 1П7е = №У20;

^УУУ=(1/Ке) + (Не/Рг-Ке)е-УРк.+(1/Ке)У2^; (1) \Ук=/{¥т,Ш,Ке,Х,У). (2)

где Ке = сокХ0/у, Рт = аг/8Х0, N6= Х0/ьк - критерии Рейнольдса, Фруда, Ньютона; Х0, X =х/Х0 и У = у/К0 - характерный размер и безразмерные координаты; р - плотность среды; g - ускорение свободного падения; кинематическая вязкость расплава и модельной жидкости; =(о/сох,- безразмерная скорость потока, со , а>ж~ скорости расплава в исследуемой точке ёмкости и на выходе из отверстия разливочного стакана; в = 11 /фр - безразмерная температура расплава, г,/фр - температуры в исследуемой точке и на фронте затвердевания; Рк = р/ рж - относительное давление потока расплава, р,рж - динамическое давление в данной точке и на выходе из отверстия разливочного стакана.

Исходя из этих зависимостей и выбранного геометрического масштаба для жидкой ванны Мх = (Х0)0/(Х0)и, при заданных граничных условиях получаем: масштаб скоростей (при КеРг=1с1ет) Мш = ; масштаб вязко-стей (при ке---1с1ст)Л/1, =(^0)о ¿У0/(Х0 )иЫм масштаб расхода (при Ие-Рг, А",К=1с1ет) Мп - МшМ2х; масштаб времени (при Ие^ет) М х =й>о(Хо)м/&>м(Хо)0 = МШ/Мх. Индексы "м" и "о" относятся соответственно к модели и оригиналу.

Для твердых и жидких примесных образований в условиях вынужденной конвекции и учёта подъёмной силы уравнения (1) и (2) принимают вид:

\VV\V =(Ше2Аг) + (Не/Рг-Ке)0-УР,+(]/Ке)У2И'; (3)

= /( Бг, Ке, Ле, Ат,Х,У), (4)

где Аг = Я^о (рв - рж )/ржУ2 - критерий Архимеда; индексы "в" и "ж" относятся к включению и расплаву; V - кинематическая вязкость расплава.

Из идентичности условия свободного движения примесных образований на модели и оригинале (Аг=т11ет), определяем их геометрический масштаб

мпр,х = (Р, ~Рж )м/"Хи (р.-р* )0 • (5)

Для шлакового покрытия на модели с учетом силы поверхностного натяжения на границе шлак-металл уравнения (1) - (2) имеют вид:

М'УИ' =(1/Во')Д/"+(Ке/Рг-Ке)б>-УРК +(]/Ие)У2Ж; (6)

W = f( Fr, Ne, Re, Во',*, Y). (7)

Линейный масштаб (при ßo'=idem) Мшл = ^a0pW4/оырш0, (8)

где Во' - критерий Боде для шлакового покрытия, сгс, <тм - поверхностное натяжение на границе раздела фаз оригинала и модели; рша, рш м - плотности шлаковых покрытий оригинала и модели.

Для газовых включений в расплаве при его продувке инертными газами уравнения (i) - (2) принимают вид:

WVW =(l/Bo2Ga) + (Ne/FrRe)9-(]/Ne)VPK + (l/Re)V2W, (9)

W=/(Fr,Ne, Re, Bo2Ga,X,y), (10)

где Во = ajржХ0а% , Ga = gXl!v-критерии Боде и Галилея.

На основании идентичности комплекса Bo2Ga=idem рассчитываем линейный масштаб газовых включений

мтл =XTJXTM=^J^Jl{X0IXH), (11)

где ХГ0,ХГМ - характерные размеры газового пузырька, v0,vu - кинематические вязкости расплава и модельной жидкости.

Вводя в условия однозначности газовую нагрузку и и межфазные параметры, получаем в общем виде критериальное равенство, описывающее подобие гидродинамических процессов в газо-жидкостной системе:

/(F^ReÄ,Rer,Bo^Gar,p,v,H,Ma,fc,A:,y)=0, (12)

где р =(рж-рг)/рг; v = vÄ/vr; « =и/со = Q/Fa; Ма-критерий Маха.

Математическая модель виброимпульсного воздействия на жидкий кристаллизующийся металл описывает рассматриваемую задачу в рамках протекания тепломассообмена в расплаве, двухфазной зоне и в затвердевшем металле с учетом упругопластической деформации двухфазной зоны при соответствующих начальных и граничных условиях, неразрывности движения среды и сохранения энергии. Это векторная система из восьми уравнений не может быть решена в общем виде, а имеет лишь частные и зачастую весьма приближенные решения, что нарушает принципы системности и интеграль-ности. Однако эта система может быть использована для обоснования физической модели протекающих процессов. В окончательном виде система критериально-симплексных зависимостей, позволяющих проводить моделирование в системе ГИТ- ЭРГУК- волновод- расплав, получена в следующем виде:

Vr,Wr=/(GrRe'yI1,Bo2Ga)Bo,Pe,By,Fo,O„];0,Nu = /(GrRe^,Pe,By,Fo>OH)

VHB,WHB = /(GrRe^,Ar,Pe,BrFo,®H);By = Дп2,П3,П4,П5,Ые,Ф„), (13)

где Ву =C\f2!g- динамический параметр нагружения; и / -амплитуда и частота качания; С - эмпирический коэффициент, выбираемый из условия Ву =0,1£7тД/, (Е-энергия, запасенная в ГИТ; т - время ее ввода в расплав, М - масса обрабатываемого расплава); Ф„ - неучтенные тепловые факторы

конструктивно-технологического характера; Bs = ажДгпов/аП0ВД/ - комплексный критерий теплообмена;^,^ - относительные координаты изотерм ликвидус и солидус; Ф„ - неучтенные факторы; 0 = Д/ /(гл - /„) -симплекс перепадов температур;

- энергетические критерии; П4 = 2р,С,2Л3(1 -ц2)/ЕИд и П5=р2С2/р1С1 -механоакустические критерии; 1\ =р,С1/?к - давление в канале разряда; pi и Cj плотность воды и скорость звука в ней; у = 1,26 - эффективный показатель адиабаты; VK = r\2U2ыСТс - объем канала разряда; Rx - радиус канала; /к -межэлектродный промежуток; о)0 = 2n/pVZc - круговая частота, (0 = 1 +т)3; г) - доля энергии, выделившейся в первом полупериоде разряда; L - индуктивность разрядной цепи; С - емкость батареи конденсаторов); U0 - зарядное напряжение; R - радиус пластины мембраны; 1г0 - толщина мембраны; р2 и С2

- плотность обрабатываемой среды и скорость звука в ней; со - прогиб пластины ЭРГУК; т = С,т7Л; со = (о'/Л; r = r'/R; P = P7p,Cf.

Полученные закономерности позволили рассчитать масштабы моделирования, разработать оборудование для проведения модельных экспериментов и обосновать полученные результаты динамики многофазных систем при реализации разработанных способов воздействия на формирование HJ13 и слитков.

Для проведения анализа, обобщения причин возникновения дефектов литого металла и создания способов их устранения разработаны методики расчёта затвердевания стального слитка и развития двухфазной зоны при динамических воздействиях на расплав и изменении условий теплообмена в системе слиток-изложница.

Связь между горизонтальным и вертикальным затвердеванием слитка определялась для расчета цилиндрической конусной заготовки при дифференцированном теплоотводе от её поверхности. Для учёта изменения теплоотдачи по высоте слитка участок 1 разбивался на N уровней, каждый из которых характеризуется своими текущими значениями Л,, Я,, Atnj, аш (рисунок 1).

Ч^--— А—Дифференциальное уравнение теплового

баланса затвердевающего слитка имеет вид: dQ^dQ^+dQ^ + dQ^+dQ^, (14)

где dQ, - теплота, теряемая поверхностью слитка в процессе затвердевания; dQmJ- теплота, аккумулированная нарастающей твердой коркой;

Рисунок 1 - Схема разбивки затвердевающего слитка на расчётные участки

с{£>кр!- теплота кристаллизации, выделяющаяся на фронте затвердевания на каждом уровне по высоте слитка; dQmSlj- теплота перегрева расплава; dQщJ -теплота, подводимая к телу слитка из прибыли.

Каждая из статей теплового баланса определяется для конкретных расчётных участков, которые затем суммируются:

ад, = ± I=, в.'т?,|В'п;п. ^{о,2в;п, в^ - 0,8В1о^2 +

+ [77,.(Л + 1) + Л2](Л + 1,2В1Д))</Г, гдеЛ = 1-7,В = 1 -К%р; ВV,. = а„Д/Л, В¡0 = 8, = 4,1 Я,, X%Р -

критерий Био, текущие относительная высота и толщина затвердевшей корки, конусность слитка; Л, - расстояние от дна изложницы до текущей высоты (Ад, = //); = -температуры затвердевания и окружающей среды; ^

- толщина затвердевшей корки.

где г, = 1 + 5 +В2; А1 =1 + А+А2; С = 2+Л +В +2Л,.

рассчитывалось для участков 2,3 и на каждом 1-м уровне участка 1.

Утепляющее действие прибыли для подприбыльных объёмов слитка: Й,Р,- = Ч»рЛр/1т = - К^К1^ - 3) ¿Т, где алТк,, - суммарный коэффици-

ент теплоотдачи от прибыли в тело слитка; ^ . - площадь сечения не затвердевшего металла на границе слитка с прибылью.

Подставляя полученные выражения в (14) после преобразований получаем функциональную зависимость, позволяющую определить толщину затвердевшей корки на каждом уровне по высоте слитка в заданный момент времени при изменении условий теплообмена в системе слиток - изложница - окружающая среда. В критериальной форме эта функциональная зависимость имеет вид 81 = /(Ро,, г;,, Вг, дарЛ Ы,п, щР) .

Решение этого уравнения проводилось численными методами.

При дифференцированном теплоотводе с использованием теплоизолирующих экранов для каждого г - го участка определялся коэффициент теплоотдачи а\ = /Д?'. Здесь с/эП1 - плотность теплового потока через стенку экранированной изложницы, Д/,э - перепад температур между внутренней и наружной поверхностями стенки изложницы.

Изменения условий теплообмена в системе слиток-изложница определялись расчётным путём и сопоставлялись с результатами термометрирова-ния экранов и стенок изложниц. Изменяя условия теплоотдачи в зазоре между слитком и изложницей, от изложницы в окружающую среду, толщину изложницы, можно увеличить или уменьшить скорость затвердевания слитка или отдельных его объёмов по высоте, т.е. в известных пределах осуществить

регулирование этого процесса. Расчётная схема данного подхода представляет систему уравнений температурного поля стенки изложницы, количества теплоты, отведённого от поверхности слитка, переданного через зазор между слитком и изложницей, аккумулированного изложницей и отведённого в окружающую среду. Полученная система уравнений, решая которую совместно с задачей затвердевания, позволяет для конкретных условий определить температуры внутренней и наружной поверхности изложницы, наружной поверхности слитка и количество теплоты, переданной в системе. Было установлено, что использование технологии теплового экранирования верхней части слитков приводит к увеличению доли теплоты поступающей из прибыли, уменьшению перепада температур по сечению стенки изложницы, созданию градиента температур по её высоте, замедлению затвердевания при его направленности к подприбыльной области.

Задача нестационарной теплопроводности двухфазной зоны была расширена путём введения в уравнение теплопроводности параметров, учитывающих подвод энергии при динамических воздействиях на расплав, подвод теплоты в расплав (обогрев прибыли, тепловое экранирование и др.), а также влияние динамики расплава при реализации способов управления его потоками.

В общем случае уравнение теплопроводности ДЗ после преобразования в безразмерном виде будет:

Э0Ж.Т /ЭБо = Э26>ж.т /ЭХ2 + N¡-'(1 - /д¥о, (15) где ¥о = ат/х1, N11 = ашХа1Лж, = а.тХв Гк1 -критерии Фурье, Нуссельта, Био; X = = С(/,-¡С)1Ь - аналог числа подобия фазового перехода;

Х=/1^и6п/(/1ЖВ1#С); а,, аж- коэффициенты теплоотдачи от твердой и жидкой фаз к ДЗ; Лг, Лж- теплопроводность твердой и жидкой фаз; 9П,0С -безразмерные температуры поверхности и перегрева расплава; IV, !дх- доля и темп выделения твёрдой фазы; Х0 - характерный размер (ширина ДЗ).

В системе координат, перемещающейся вместе с изотермой солидуса со скоростью и, относительное время и координата будут иметь вид: Ро* = Ро, X * = X - Ре*, где Ре* = ьХа/а - аналог критерия Пекле.

Граничные условия в новой системе координат: -дО/дХ 1Х1 ~ <2Ж ~ на границе изотермы ликвидус -30/дХ о =0, - на границе изотермы солидус, где <2М =аж ('., -'с )1 и б, - относительные тепловые потоки от жидкого

металла к фазовой границе и от затвердевшей корочки £ к стенке формы.

После преобразований, представляя долю твёрдой фазы в виде степенной функции IV -(х/Ха)" =Х", 3\У/ЭХ =/¡X""1 получаем, опуская индексы ж-т, выражение для распределения температуры в ДЗ:

0 = Ре~'еРс - Ре"1) - 6Ж - е~?сХ ) - 0,5Д'Х2 + А'ХРе"1. (16)

Уравнение для ширины ДЗ в зависимости от условий её формирования получено из условия 0|д.=1 = 1:

1 = Ре-'е" [Л' (1 - Ре"1) - & ](1 - е~" )-0,5А' + Л'Реи.

_1 Ч % Ц иХ

С учётом того, что А! = 2N 1 (1 - х), Я = - ,ж 0 \ = ■——2-т = Ии Ре,

Ж Я('я-'с) СН'п-'с)

где Ни* =--г*--- аналог числа подобия Нуссельта, получаем

Ш' = (ЛРе"' (1 - Ре"1) е~Ре +1 + 0,5А - ЛРе"2)/(е"Ре -1) (17)

В квазистационарном приближении можно считать, чтоРе=(А7А'0)Ро"', а при X = Х0, Ре=Ро"\ Ширина двухфазной зоны Х0 входит в Ре, А и находится из решения уравнения (17) при заданных граничных условиях.

При тепловом экранировании (ТЭ) определялись изменения условий теплообмена в системе слиток - изложница - окружающая среда; при электроимпульсной обработке (ЭИО) и вращении расплава учитывалось изменение характера и скорости потоков расплава.

Коэффициент теплоотдачи от потока расплава к ДЗ засчитывался:

- при турбулентном режиме аж = Яж [2,5 + 3,б(ю//йгж )2/3]//; (18)

- при ламинарном режиме аж = 0,75А.Ж[(1 + ш^г/аж)1''3 со//аж . (19)

На рисунке 2, а приведены кривые, характеризующие развитие ДЗ в подприбыльном сечении кузнечных слитков массой 13т (/=0,6м, сталь 40) при ТЭ и ЭИО. При ТЭ верхней части слитков термогравитационная конвекция выражена слабо, скорость конвективного движения расплава в 2...2,5 раза ниже, чем в контрольном слитке, что приводит к понижении аж в 1,5... 1,8 раза при уменьшении а в 30 раз после прогрева изложницы. То

есть в этом случае определяющим является уменьшение плотности теплового потока с наружной поверхности изложницы и от зеркала металла в окружающую среду. При этом продолжительность затвердевания увеличивается на 29%, время снятия перегрева - на 50%, а ширина ДЗ к концу снятия перегрева уменьшается в 1,74 раза при более длительном нахождении стали в двухфазном состоянии. Это способствует более полному протеканию процесса пропитки ДЗ и созданию благоприятных условий для всплывания неметаллических включений, что в конечном итоге приводит к снижению усадочных дефектов и повышению плотности металла.

При ЭИО ударная волна приводит к созданию кавитационных явлений, образованию локальных турбулентных течений вдоль фронта затвердевания и интенсификации теплоотдачи от жидкой фазы с повышением агж в2,5...3,0 раза при незначительном изменении а^. Применение ЭИО с оптимальными параметрами приводит к уменьшению продолжительности затвердевания на

14,6% и времени снятия перегрева на 8,5% при уменьшении ширины ДЗ к этому моменту на 25%. Таким образом, импульсная обработка расплава приводит к снижению ширины ДЗ при незначительном снижении времени нахождения в двухфазном состоянии. При этом подавляется развитие ликваци-онных процессов при выравнивании металла по химическому составу.

Учитывая положительные стороны ТЭ и ЭИО наилучшие результаты можно получить при комплексном использовании этих методов технологических воздействий при формировании слитков. Причём повышение теплоотдачи от жидкой фазы является значительно более эффективным фактором на уменьшение ДЗ, чем понижение теплоотдачи от твёрдой фазы из-за повышения термического сопротивления твёрдой корки в процессе затвердевания. а б

Рисунок 2 - Кривые продвижения изотерм солидус (_)и ликвидус (—) и развития ДЗ соответственно: а) в подприбыльном сечении кузнечного слитка массой 13 тонн: 1, Г, 4 - контрольного слитка; 2, 2', 5 - при ТЭ; 3,3', 6- при ЭИО; б) непрерывнолитого стального слитка сечением 330x360 мм при скорости вытягивания 0,5 м/мин: 1, Г, 3 - контрольного слитка; 2,2', 4 - при вращении расплава; и - данные физического моделирования; • - экспериментальные данные

На рисунке 2, б приведены результаты исследования по влиянию скорости вращения расплава в кристаллизаторах МНЛЗ на развитие ДЗ при использовании безнапорных разливочных стаканов со смещёнными выходными каналами. Их применение позволяет создать горизонтальные составляющие потока расплава вдоль фронта затвердевания на уровне 0,08...0,18 м/с. При скоростях потока со>0,3 м/с (Ле >0,94 -104) режим течения можно считать турбулентным и коэффициент теплоотдачи аж увеличивается в этом случае в 3,0...3,5 раза по сравнению с использованием прямоточного стакана. При этом происходит уменьшение времени затвердевания на 16%, времени снятия перегрева на 10% при сокращении ширины ДЗ до 30%. Использование этого метода, также как и ЭИО, позволяет интенсифицировать процесс затвердевания, переходя к повышенным скоростям разливки.

Непрерывная разливка связана со скольжением затвердевшей корочки металла относительно кристаллизатора, волновода или водоохлаждаемого виброхолодилышка. Значительная усадка стали и её низкая пластичность при

затвердевании обусловливает важность выбора оптимального профиля водо-охлаждаемой поверхности и режим её движения относительно затвердевающей непрерывнолитой заготовки. Для определения связи деформации затвердевшей корки с ее температурой использовалось уравнение термоупругости:

+ Iя ^таб + 2и + аКч&яйТ - Л^гас! с\\vlJ0 = 0, (20) где ц*- первый коэффициент Ламе; К4~ модуль всестороннего сжатия; Хп- второй коэффициент Ламе; а- коэффициент линейного расширения; и0-перемещение, обусловленное фазовым переходом.

Используя модифицированный закон Гука, граничные условия и метод вариации произвольной постоянной, получен закон перемещения внешней поверхности (г = г2) затвердевшей корки на холодильнике или волноводе:

1-У

М

2

41

-С,

, 4Цг ~

(21)

Аналогично получается выражение для внутренней задачи (кристаллизатора)

+ с

ль

с;

1-у

41

+ с[.

1,1~л2

— +

4 Ц2

1 - ц

+ —

4Д2

(22)

Было получено, что максимальная величина перемещения (У, на которую уменьшается радиус кристаллизатора при скоростях вытягивания 0,1...0,3 м/мин составляет соответственно 48...27 мм, что соответствует уменьшению радиуса на 3,2...1,8 %. При симметричной теплоотдаче максимальная величина С/, на которую уменьшается радиус холодильника соответствует 3,1... 1,6%.

Рассчитанные профили виброхолодильника и волновода обеспечивают свободное перемещение заготовки и сход намерзающей корочки при различных скоростях вытягивания. Профиль разработанной конструкции водоохла-ждаемого холодильника в верхней части представляет собой выгнутую параболическую поверхность, которая переходит в коническую.

Разработанные методики расчёта позволили установить закономерности влияния определяющих параметров процессов на эффективность предлагаемых технических решений.

Исследование закономерностей, определяющих формирование диссипативных структур в расплаве При исследовании потоков расплава в кристаллизаторах и промежуточных ковшах возникают задачи определения условий образования вихревых структур и их характеристик; областей бифуркации, в которых происходит самоорганизация диссипативных систем; поиска технических решений, обеспечивающих получение структур с более высоким параметром самоорганизующегося порядка.

Наличие твёрдых границ при рациональном их расположении в металлургических емкостях может исключать перемещение вихревых нитей, как, например, в задаче Рябушинского, где рассматривается обтекание плоскопараллельным потоком двух перпендикулярных ему пластин, между которыми расположена пара вихревых нитей противоположного вращения Г=Г, = -Г2. Здесь r='ÍJp5- мощность, присущая вихревой трубке, S - площадь ее поперечного сечения; Qcp = rot« - среднее значение завихренности.

Уравнения Навье - Стокса после приведения их к безразмерной форме имеют единственный числовой параметр - безразмерная вязкость v = l/Re=T/K . Здесь Г = ц1!!(2L),K = pU2Í2; Un L - характерные для рассматриваемой конкретной задачи скорость и линейный размер; Т - масштаб касательных напряжений в потоке; К - мера плотности кинетической энергии потока. Касательные напряжения являются фактором, стабилизирующим течение и способствующим его упорядоченности, плотность же кинетической энергии - фактор, дестабилизирующий течение. Чем К больше, тем трудней упорядочить движение частиц жидкости и большие касательные напряжения для этого требуются. Опыты показывают, что для всякого конкретного течения при определённом выборе U и L, соответствующих параметрам рассматриваемой металлургической ёмкости, можно указать значения v», обладающие тем свойством, что при v > vti или Re<Retl течение устойчиво. В противном случае возможны два варианта потери устойчивости: потеря устойчивости бифуркационного типа или скачкообразный переход ламинарной формы течения к турбулентной с образованием вихревых структур.

В связи со сложностью построения математических моделей турбулентных потоков и численного решения уравнений Навье - Стокса при изменяющихся подвижных границах и существенных неоднородностях (кромках, перегородках и др.) в замкнутых объёмах актуальным в этой области является построение физических моделей и проведение модельных экспериментов с привлечением статистической обработки результатов опытов.

В реальных условиях в промежуточных ковшах и кристаллизаторах характер вихревых образований в первом приближении описывается следующими параметрами: интенсивностью вихря Г = -2лыЛ2; потенциалом скорости Ф = шй2ф (0<ср<2я); функцией тока \|/ = -соЛ2 lnr(0<r </?); градиентом давленияgrad Р = poyR* (\¡rA j. Здесь со - частота вращения вихря; R - радиус

вихря у основания; ср - угол поворота вихря, г - линия тока (варьируемый параметр).

Образовавшиеся вихри активно засасывают с мениска шлак и другие НВ, которые впоследствии попадают в объем жидкой ванны.

Структурообразование потока расплава носит автоколебательный харак-

тер, с коэффициентом роста волны (или затухания) а= 1

рАК

1-

Алг,

О

К

при длине волны неустойчивых возмущений Лг з - и длине сплошно-

го участка ( = А,со0^ржс1 Дг, где рж - плотность жидкости (расплава); о -поверхностное натяжение жидкости (расплава); Л - длина волны колебаний; ("о - первоначальный радиус струи; рж - плотность жидкости; К - коэффициент пропорциональности; с1с - диаметр струи на выходе из отверстия; о)о -скорость течения струи; Л, = 0,006...0,03 - эмпирический коэффициент, зависящий от статического давления, формы канала и т.д.

Для рационализации распределения потоков металла при непрерывной разливке приняты следующие факторы: параметры зоны бифуркации; распределение потоков расплава в горизонтальных сечениях и на зеркале металла; характер вихревых образований на поверхности расплава; условия всплытия газовых и неметаллических включений.

В результате решения задачи динамики включений установлено, что практическая реализация внепечного рафинирования осуществляется использованием промышленных технологий управления тепломассообменными процессами при оптимальных параметрах технологических воздействий. К ним относятся управление потоками расплава в промежуточных ковшах с помощью полнопрофильных перегородок, порогов и вихрегасящих устройств; ввод упругих колебаний в расплавы при использовании электроимпульсной обработки; продувка инертными газами в ковшах и разливочных устройствах; создание направленного вращательного движения расплава в кристаллизаторах с помощью безнапорных разливочных стаканов и др.

Создание направленного вращательного движения расплава в кристаллизаторах с помощью безнапорных разливочных стаканов со смещёнными выходными отверстиями осуществлялось при изменении конфигурации, соотношения площадей, углов наклона и расположения металлопровода и боковых каналов.

Создание горизонтальных вращательных моментов расплава связано с величиной касательной составляющей потока, которая в значительной степени определяется смещением центральной оси боковых каналов от ее радиального направления. Касательная сох и нормальная со„ составляющие скорости потока из боковых каналов со (рисунок 3, а) равны:

(0х=тту = аА1/Я = аА1/(г + Аг), к>„ = юсову = т-\/д2 -А12 /я (23)

где А/ - смещение оси бокового канала от его радиального направления; г -радиус вертикального канала; А г - толщина стенки стакана; I - ширина выходного канала; Я - наружный радиус стакана; у - угол отклонения оси выходного канала от нормального (радиального) направления Я.

а) V 6) в)

Рисунок 3 - Варианты выполнения выходных отверстий: а -прямолинейный; б - комбинированный, в - с диффузорным коналом

Составляющую скорости шх можно увеличивать, повышая смещение Д/ или угол у. Дополнительное повышение Д/ возможно за счет выполнения части (рисунок 4, б) или всего выходного канала (рисунок 4, в) в виде диффузора с углом наклона Д в сторону направления шг. Непрерывность и замкнутость траекторий определяются взаимодействием касательных составляющих расплава со, из отдельных выходных каналов и их количеством. Путь торможения потока вдоль наружной поверхности разливочного стакана и гидравлическое сопротивление определяются следующими выражениями

5 = ю>Л/2£Р ^ = [1,74-0,881п(е/Д + 18,7/Ке71)]~2 (24) >

где Р - давление; g - ускорение свободного падения; р - плотность среды; Я - характерный размер, е - коэффициент шероховатости.

Установлено, что при ю=0,2 м/с и Д/ < г непрерывность потока вдоль стенок стакана и кристаллизатора возможно только при использовании четырёх насадок, а в промежуточной зоне кристаллизатора замкнутые траектории могут образовываться и при трёх насадках.

Из совместного решения уравнений (23) - (24) с уравнением Бернулли для системы промежуточный ковш - разливочный стакан - кристаллизатор получено, что при смещении выходных каналов по вертикали на одном и том же уровне с противоположных сторон разливочного стакана возникают градиенты давлений за счет разности скоростей потоков. Это создаёт вертикальные вращательные моменты, величина которых определяется перепадом уровня истечения расплава из каналов, их формой и направлением.

Установлено, что образование плавающих корочек металла (ПК) в значительной мере связано с динамикой расплава на мениске кристаллизатора (наличие застойных зон), что приводит к возникновению заворотов и дефектов макроструктуры затвердевшего слитка. Для оценки вероятности образования ПК на поверхности расплава решалась задача теплопередачи в системе поток жидкого металла - слой невозмущенного расплава - слой шлака - окружающая среда с учётом скорости движения расплава. Решая систему урав-

нении в рассматриваемой системе, находим температуру на границе раздела расплава и шлака:

='», -('„ -'.)0К +*„Я)/0/«.+З.М. +1/о.

где /Ж), гЖг, /, /мь , гв - температуры потока перегретого расплава, невозбужденного слоя расплава, на границе металл - шлак, на границе шлак - окружающая среда и окружающей среды соответственно; ,аш - коэффициенты теплоотдачи от потока расплава и от поверхности шлака в окружающую среду; лш - коэффициенты теплопередачи в расплаве и шлаке; 5Ж, бш -толщины невозмущенного расплава и шлака.

Условие образования ПК на зеркале металла при условии /Ш| <(л после

преобразований имеет вид: Д/Пср < (/л - !в • (25)

Из уравнения (25) следует, что вероятность образования ПК снижается при уменьшении глубины невозбужденного потока 5Ж и увеличении коэффициента теплоотдачи от расплава аж (18), (19), которые определяются гидродинамическими особенностями разливки. При подвижном мениске 6Ж=0 из уравнения (25) получаем

Ч, 1«. К)

Результаты расчёта показывают, что при скоростях потока со < 0,05 м/с и высоте невозбуждённого потока дж > 0,01л/ возникает вероятность образования ПК при высоте шлакового покрытия менее 0,07 м. Средствами по понижению вероятности образования ПК могут служить повышение величины перегрева расплава более 20°С, что приводит к увеличению дефектов литого металла, или повышение толщины шлакообразующей смеси более 0,07м, что приводит к дополнительным затратам. Наиболее эффективным средством является организация разливки с равномерно подвижным мениском при отсутствии застойных зон.

Развитие технических решений по управлению потоками расплава в промежуточных ковшах

В процессе работы с гидравлическими моделями промежуточных ковшей исследованы потоки металла и поведение газовых и НВ в жидком металле при варьировании типоразмеров защитных погружных труб, шлако-уловительных порогов и перегородок с различными вариантами расположения и формой щелей и отверстий.

В результате проведенных исследований установлена взаимосвязь между габаритами ковша, скоростью разливки и геометрическими параметрами вихрегасящих. и шлакоуловительных устройств с величиной стоячих волн (валиков) у стенок промковша, перепадов скоростей потоков расплава и температур по его объёму, параметрами вихревых образований и эффективностью примесных образований. Установлено, что снижение степени захвата

примесных образований потоками расплава, поступающими в сливные отверстия, можно добиться в условиях стеснённого пространства между ближними разливочными стаканами путем установки угловых полнопрофильных шлакоуловительных перегородок, отделяющих приёмный отсек (объёмом не менее 25...30% от общего объёма жидкой лунки) от разливочных. Разработанные перегородки имеют горизонтальные щели с наклоном вверх к горизонту и со смещением центральной вертикальной оси, параметры которых определяются в зависимости от габаритов и формы промковша (рисунок 4).

II

СЕ

а б

Рисунок 4 - Варианты расположения Рисунок 5 - Вихрегасящие устройства:

полнопрофильных перегородок со а -туннельные вставки; б - турбостоп

смещёнными щелями

Использование полнопрофильных перегородок позволяет:

- создавать направленную траектория движения расплава, что обеспечивает лучшие условия для всплытия НВ (степень их захвата шлаковым покрытием увеличивается на 12.. .18%);

- уменьшить на 11... 16% вероятность образования вихреобразных образований на мениске;

- обеспечить выравнивание температурного поля расплава по длине промковша и исключить образование застойных зон;

- увеличить объём приёмного отсека (при использовании перегородок с ломаной гранью), что способствует уменьшению перепада уровней в отсеках.

В результате анализа результатов модельных экспериментов были разработаны новые конструкции туннельных вставок и устройство турбостоп (рисунок 5), определены их оптимальные параметры. Их использование позволяет осуществить перераспределение потоков металла, подавляя вертикальную составляющую скорости и формируя струи в определённом направлении в зависимости от формы и размеров промковша. Установлено, что туннельные вставки позволяют увеличить сплошной участок устойчивого состояния в выпускных отсеках, а турбостоп позволяет локализовать область вихреобразования в приёмном отсеке, снижая скорости потоков и устраняя вибрирующий участок в выпускных отсеках. Применение турбостопа эффек-

тивно в двухручъевых промковшах, однако эффективность его использования снижается при увеличении длины ковша. В удлиненных четырёхручъе-вых ковшах более целесообразно использовать туннельные вставки.

В таблице 1 приведены параметры вихревых образований в зависимости от скорости истечения расплава из защитной трубы для трапециевидного промежуточного ковша ёмкостью 30 т без шлакоуловительной системы (числитель) и с использованием полнопрофильных перегородок в сочетании с туннельными вставками (знаменатель).

Таблица 1 - Параметры конусообразных вихревых образований вблизи защитной трубы ___в промежуточном ковше ___

Скорость Средняя Длина волны Частота Частота Радиус Высота Степень

истече- скорость по- колебаний возник- враще- основа- конуса улавли-

ния Шо, тока на струи X, новения ния вих- ния кону- вихря, вания

м/с мениске ш„, м вихрен, ря, са вихря, мм НВ,

м/с 1/с 1/с мм %'

0,60 0,049/0,030 0,016/0,010 1,9/0,5 3,1/2,2 70/35 65/30 106/72

0,90 0,081/0,051 0,019/0,012 2,1/1,2 4,3/3,4 95/55 80/45 130/86

1,40 0,155/0,066 0,027/0,014 2,5/1,5 5,5/4,3 150/75 235/85 185/102

1,80 0,233/0,105 0,033/0,017 3,3/1,8 7,5/6,2 210/95 315/100 227/120

2,20 0,314/0,132 0,039/0,018 3,9/2,0 9,6/7,3 240/120 380/140 269/135

*- 100% принято для контрольной конструкции промковша без шлакоуловительных и вихрегасящих систем при скорости истечения из защитной трубы со0 =0,48 м/с.

Из таблицы следует, что с увеличением скорости поступления струи в жидкую ванну вихреобразование значительно активизируется.

Эффективность использования различных конструктивных решений оценивалось по следующим параметрам: I - эффективность улавливания примесных образований; - величина и преимущественное направление скорости потока расплава; Д\у/Д£ - перепад скоростей на отрезке траектории А£; V — интенсивность вихревых образований; Ьц — высота валика на поверхности жидкой ванны вблизи защитной трубы; grad I - градиент температур в продольном направлении промковша; grad Р - градиент давлений в промковше, характеризующий напряженное состояние расплава.

Повышению эффективности работы промковша со шлакоуловительными системами способствуют дополнительные конструктивно-технологические меры: организация донной продувки жидкой ванны в районе конструкций шлакоуловительных систем; увеличение объёма приёмного отсека; повышение уровня расплава в промковше; увеличение заглубления защитной трубы. Максимальное улучшение параметров разливки (рисунок 6) получено при использовании туннельных вставок совместно с угловыми перегородками и донной продувкой. Использование этого варианта позволило увеличить среднее значение индекса А\н/А( на 69, понизить индексы gradt на 70, £га<1 Р на 57, показатель интенсивности вихреобразования V на 82 при повышении степени улавливания примесных образований I на 189%. На рисунке 6 ин-

деке параметра 100 соответствует контрольной разливке без шлакоулови-тельных и вихрегасящих систем.

Исследованные параметры

Я1 П2 ШЗ П4 6)5 Об 07

Рисунок 6 - Изменение индексов параметров разливки при использовании: 1 - прямых перегородок с центральными отверстиями; 2 - прямых перегородок со смещёнными щелями; 3 - угловых перегородок со смещёнными щелями; 4 - турбостоп с угловыми перегородками и смещёнными щелями; 5 - предыдущий вариант с донной продувкой; 6 - туннельных вставок с угловыми перегородками и смещёнными щелями;

7 - предыдущий вариант с донной продувкой

Анализ качества слябов и толстого листа из трубной и судостроительной сталей типа 17ГСУ, 09Г2С, РСД36СВ, 10ХСНД показал, что при применении полнопрофильных перегородок разработанных конструкций снижается объём зачистки слябов, связанных с неметаллическими включениями, с 0,55 до 0,42%, отсортировку листа по раскатанным загрязнениям с 0,33 до 0,21% и по итогам ультразвукового контроля листа с 0,7 до 0,27%.

Промышленное использование промежуточного ковша новой конструкции при непрерывной разливке автолистовой стали показало, что применение полнопрофильных перегородок уменьшает количество крупных шлаковых НВ, ответственных за дефект типа "точечная неоднородность" в 3 раза, ухудшающих качество поверхности холоднокатаного листа.

Промышленное испытание туннельных вставок показало дальнейшее улучшение среднего балла точечной неоднородности макротемплетов слябов по сравнению с применением одних перегородок. Количество темплетов со средним баллом 0,5 и 1,0 увеличилось с 1,0% до 9,1% и с 52,6 до 61,2%, а с баллом 1,5 и 2,0 уменьшилось с 37,1 до 25,3% и с 9,3 до 4,4% соответственно. Кроме того применение туннельных вставок совместно с полнопрофильными перегородками позволило на 21% (по сравнению с применением одних перегородок) снизить зачистку слябов и на 32,5% - отсортировку холоднокатаного листа по металлургическим дефектам (с 0,33 до 0,22%).

Развитие способов подвода расплава в кристаллизаторы МНДЗ

В качестве объектов для исследования способов подвода расплава использовались кристаллизаторы для разливки сортовых заготовок сечением 0 430, 300x360 мм и слябов сечением 250x1000... 1700мм.

Разработанные конструкции глуходопных разливочных стаканов, защищенные патентами, со смещёнными выходными каналами (рисунок 3) могут использоваться при литье заготовок круглого, квадратного и прямоугольного сечения с соотношением сторон не более 1,5. Ширина каналов, размеры и углы диффузорных участков зависят от формы и размеров кристаллизатора, скорости вытягивания и диаметра подводящего канала. При использовании кристаллизаторов прямоугольного сечения возникает необходимость несимметричного подвода расплава к узким, широким граням и создания устойчивой эллиптической траектории, максимально приближающейся к сечению кристаллизатора, что обеспечивается различными вариантами не симметричного выполнения каналов к смежным граням (рисунок 7). Для приведенных вариантов установлено соотношение углов наклона, протяжённость диффузорных участков и смещение их осей в зависимости от соотношения сторон кристаллизатора.

разливке заготовок прямоугольного сечения В вариантах (я, б) приведены разливочные стаканы круглого сечения, которые обеспечивают несимметричный подвод расплава за счёт изменения ширины каналов, размеров и углов наклона диффузорных участков. В варианте (в) эллиптическая форма центрального канала автоматически обеспечивает различные тангенциальные составляющие к смежным граням. При этом соотношение площадей боковых отверстий к площади центрального канала в реальных условиях должно составлять 1,8.. .2,2.

Применение глуходопных стаканов с боковыми отверстиями существенно меняет структуру потоков расплава. Глубина проникновения струй снижается от 760...790 мм до 440...460 мм при асимметричном расположении восьми замкнутых структур в продольных сечениях кристаллизатора, нижняя граница зоны бифуркации снижается от 1780... 1900 мм до 550...700 мм, что создаёт благоприятные условия для всплывания не только крупных, но и мелких HB. Максимальный эффект по улавливанию примесных образований составляет 50...53%. Выравнивание распределения скоростей происходит в горизонтальных сечениях, где формируется направленное вращательное движение вниз по эллиптической траектории. Равномерное распределение

потоков по сечению приводит к выравниванию температурного поля и состава жидкой фазы. Это способствует повышению физической и химической однородности стали, устранению неоднородности нарастания затвердевшей корочки и условий образования трещин в заготовке. Увеличение тангенциальной составляющей потока расплава приводит к смещению теплового центра в верхние области, повышению коэффициента теплоотдачи к стенке кристаллизатора и интенсификации его тепловой работы.

Исследование гидростабилизирующих способов подвода в слябовые кристаллизаторы сечением 250x1 ООО... 1700мм криволинейной МНЛЗ проводили при скоростях вытягивания заготовок 0,6... 1,0 м/мин с использованием различных модификаций глуходонных стаканов (рисунок 8).

-у

т

СШ

71Г

4

Рисунок 8 - Типоразмеры выходных каналов для сяябовых кристаллизаторов: а - со смещением от оси симметрии; б - в виде двух щелевидных отверстий; в - в виде четырех симметрично расположенных щелей с верхней ломаной кромкой; г - в виде двух овалообразных отверстий с верхней ломаной кромкой Угол наклона верхней кромки канала влияет на интенсивность гидропотоков на мениске (в том числе на ширину зоны размыва или разгона шлакового покрова у узких граней и на возникновение конусообразных вихрей вблизи разливочного стакана), а угол наклона её нижней кромки- на глубину проникновения струй еГ жидкую лунку, а следовательно, и на степень захвата НВ, поступающих из разливочного стакана. Увеличение высоты выходных отверстий 60x90 мм в 1,5 раза приводит к снижению степени захвата НВ, поступающих из разливочных стаканов и с мениска на 1,5...2,5% при снижении скоростей истечения струй на 45...47%, а также динамики мениска, глубины проникновения струй расплава и нижней границы зоны бифуркации.

Наилучшие результаты получены при использовании разливочного стакана (рисунок 8, а), у которого два боковых отверстия выполнены несимметрично со смещением в разные стороны своих осей относительно центральной оси стакана. Его использование позволяет создать замкнутые вращательные траектории потока расплава по всему периметру горизонтальных

сечений включая и шлаковый покров, движение которого имеет слабо подвижный характер при отсутствии застойных зон и вихревых образований. В вертикальном сечении траектория потока имеет винтообразный характер. В этом случае по сравнению с прямоточным стаканом верхняя и нижняя границы зоны бифуркации уменьшаются со 1100... 1280 мм и 1500... 1750 мм до 380. ..490 мм и 510. ..590 мм соответственно; максимальный перепад скоростей между нисходящими и восходящими потоками уменьшается с 0,84...0,9 м/с до 0,20...0,24 м/с, а степень захвата НВ из разливочного стакана уменьшается со 100% до 42.. .47%.

Гидростабилизирующие технологии отрабатывались также при подводе расплава в двухвалковые кристаллизаторы диаметром валков 600 мм при вытягивании полос шириной 300 мм, толщиной 2...6 мм. Применение разработанных конструкций глуходонных разливочных стаканов со смещёнными осями и направленными вдоль валков кристаллизатора выходными отверстиями позволяют разливать полосы со скоростями 0,3... 1,0 м/с. При этом, по сравнению с клиновидными стаканами, значительно улучшены как гидродинамические, так и массообменные параметры разливки. Исключается захват воздуха струёй металла, значительно снижается пульсация металла на мениске, уменьшается степень захвата НВ с мениска в 3,5, а из разливочного стакана в 2,5 раза.

При промышленном исследовании на ОАО "Северсталь" макроструктуры слябов сечением 250x1000... 1700 мм получено, что использование разработанной конструкции (патент №2308353) разливочных стаканов позволяет уменьшить средние показатели по осевой рыхлости с 1,5 до 1,17 балла, по трещинам перпендикулярным к граням с 0,83 до 0,67 балла, практически полностью устранить осевые и гнездообразные трещины. Глубина залегания точечной неоднородности увеличилась с 39 до 55 мм при более равномерной её распределённости. На трещиночувствителыюй стали уменьшилась зачистка поверхности по единичным сетчатым трещинам с 29,2 до 6,9%, а по единичным неметаллическим включениям с 14,6 до 0%.

Промышленное использование разработанных конструкций глуходонных разливочных стаканов (патент №2453642) на ОАО "Нижнетагильский металлургический завод" выявило значительное снижение брака по большинству параметрам литого колёсно-бандажного металла и проката из него: по УЗК - в четыре раза, по трещинам - на 8,24%, по механической обработке - на 0,16%, по окалине - на 0,83%. Всего штучный брак по литому металлу снижен на 20,41%, а по прокату - на 14,02%. Промышленное исследование прокатанной рельсовой стали типа К-76 для получения железнодорожных рельсов Р-65, отлитой по разработанной технологии показало, что кристаллическая структура имеет более рассредоточенную по сечению заготовки осевую пористость. Протяжённость зоны столбчатых кристаллов уменьшилась на 16. ..17%, а зона равноосных кристаллов увеличилась на 18. ..20% при снижении зоны осевой пористости на 2%. Брак рельсовых заготовок по таким дефектам, как трещины и шлаковые включения уменьшился практически на 50%. Применение безнапорных стаканов разработанной конструкции для ко-

лесных и рельсовых заготовок даёт следующее снижение по неметаллическим включениям: по сульфидам - на 14... 18%, силикатам хрупким - на 36...37%, пластинчатым - в 10... 11 раз, не деформируемым силикатам - на 8...9%. Содержание включений свыше 40 мкм при этом снижается с 0,003 до 0,0018% (объёмных).

Совершенствование способов внешних воздействий при разливке

и формировании слитков н иенрерывнолитых заготовок Динамические виешнии воздействия связаны с подводом или отводом энергии, созданием переменных полей импульсов и давлений. В качестве такого рода воздействий в работе исследовались электроимпульсное воздействие на расплав через погружные волноводы и применение водоохлаждаемых виброхолодильников.

При виброимпульсном воздействии необходимым условием получения положительных результатов является согласование рабочей частоты волновода со свойствами расплава. В промышленных и лабораторных условиях исследована эффективность применения волноводов различной геометрической формы, схемы их расположения, наклона к горизонту в различных зонах ковша на усиление гидро- и массопотоков и связанных с ними рафинированием и гомогенизацией расплавов.

В качестве источника высокочастотных колебаний использовался электроразрядный генератор упругих колебаний (ЭРГУК) и генератор импульса тока (ГИТ). В результате электроразряда в ЭРГУК формируется пульсирующая газовая полость, импульсы от которой через мембрану и погружаемый волновод передаются к обрабатываемому расплаву.

В ходе промышленных исследований ЭИО расплава с первоначальным перегревом 100... 150 °С в ковшах 6.. .50 т применялись вибрационные возбудители (ГИТ-ЭРГУК) с энергией в импульсе 1...10 кДж, со скважностью 0,15... 0,5 си формой импульса близкого к прямоугольному с пакетом частот от инфра- до ультразвукового (0,0005...8 кГц).

Исследование дегазации и рафинирования жидкой стали в основном ковше при вводе упругих колебаний в расплав через волновод показало, что при перегреве расплава стали 40Х на 80... 100 "С и оптимальных режимах ЭИО удалось снизить содержание водорода на 30...40%. Снижение водорода на 30% в расплаве и в литом слитке на 37% дает степень рафинирования стали от оксидных включений на 30...40%, улучшает макроструктуру слитка и микроструктуру металла после прокатки при повышении ударной вязкости на 2,0...2,5 кДж/м2 и снижении температуры порога хладноломкости на 10...20 °С.

Процесс дегазации расплавленных металлов под действием наложения упругих колебаний большой мощности и возникновения кавитации состоит из трех этапов. Первый этап - это возникновение под действием упругих колебаний разрывов сплошности и образование «холодных» кавитационных пузырьков. Этот процесс развивается в расплаве, с присутствием примесей, в том числе газовых. Второй этап - это пульсация пузырька с постепенным его расширением за счет притока газа из расплава. Третий этап - коагуляция под

действием акустических и гидродинамических сил и всплывание с захватом жидких и твердых примесных образований.

В таблице 2 приведены результаты опытов в промышленных условиях при разливке 8т слитка из среднеуглеродистой стали после обработки ее в 25т ковше центральным волноводом при различных параметрах динамического параметра нагружения (ДПН) Ву=0,1Ео/(Мт), где Ео - энергия запасённая в ГИТ, М - масса обрабатываемого расплава, т - время ЭИО.

Заметное улучшение макроструктуры при ЭИО расплава в ковше получилось при совмещении этого вида наложения упругих колебаний с одновременной продувкой аргоном (расход 0,02 м3/т), что позволило обрабатывать сталь до опорожнения ковша на 0,5...0,6 его объема с конечным перегревом разливаемого металла 8...15°С. При ДПН Ву=2 с продувкой аргоном удалось: повысить плотность осевой зоны; сократить но высоте слитка области "Л" - и "У" - образных ликвации с 66 и 79% до 47 и 55% соответственно; уменьшить высоту зоны осевой пористости с 77 до 49%; увеличить зону равноосных кристаллов с 12 до 28% от поперечного сечения слитка; снизить средний размер макрозерна на 22%.

Таблица 2 - Эффективность ЭИО расплава в ковше на качество литья для 8 т слитка

дпн ву Разность плотности металла осевой и периферийной зон, % Ширина зоны равноосных кристаллов, % Средний размер макрозерна, % Высота зоны «Л» и «У» образной ликвации, % Высота зоны осевой пористости, % Количество слитков, шт

0 0,74/0,71 12/16 100/95 66/59 79/76 77/72 6/6

0,50 0,69/0,64 14/20 99/89 62/56 75/69 69/68 2/1

1,00 0,61/0,58 16/25 93/86 60/52 72/63 68/59 3/2

1,50 0,59/0,55 17/27 89/82 59/49 68/59 66/54 2/1

2,00 0,52/0,49 18/28 86/78 59/47 65/55 65/49 2/1

Примечание: при ДПН Ву=0: числитель - без ЭИО - контрольная разливка; знаменатель -без ЭИО с продувкой аргоном; при ДПН Ву>0: числитель - с ЭИО, конечный перегрев разливаемого металла 40...45 °С; знаменатель - ЭИО с продувкой аргоном, конечный перегрев 8...15°С; за 100% приняты качественные показатели без ЭИО и продувки

Исследование по загрязненности металла неметаллическими включениями, при ЭИО расплава в 25 т ковше, на образцах, взятых из расплава, показали, что для квадратного профиля со стороной 120 мм при Ву=0,75 средний балл по оксидам, сульфидам, глобулям снизился в 1,17; 1,73 и 1,79 раза соответственно. Для квадрата 90 мм и круга 110 мм эти снижения при Ву=0,75 равны 1,12; 1,43; 1,22 и 1,15; 1,50; 1,05.

Эндогенно-турбулентная технология обработки (ЭТТО) жидких металлов в кристаллизаторах МНЛЗ основана на применении ЭРГУК с присоединенным к его упругому элементу водоохлаждаемого волновода, форма которого рассчитывалась по выражению (21). На погружаемой под мениск части волновода, выполненного из высокотеплопроводного сплава, периодически намерзает тонкая оболочка обрабатываемого сплава, которая при стряхивании частично расплавляется и дробится в поле упругих колебаний. Плот-

ность теплового потока от расплава к рабочей части волновода достигает 2,55...2,65 МВт/м", что достаточно при площадях более 0,08 м2 для получения высокого процента эндогенной суспензии.

Прохождение упругих волн сжатия-разряжения в ДЗ и пограничном слое расплав-изоликвидус приводит к значительной асимметрии давлений и градиентов температур; возникновению кавитации в расплаве и вибрированию вершин дендритов на несущих частотах; разрушению ликвационного слоя, более равномерному распределению примесей и выходу их к мениску; снижению времени пребывания металла в двухфазном состоянии при усилении фильтрации ДЗ вплоть до выпадения 80% твердой фазы; возбуждению турбулентных пульсаций расплава около и в границах ДЗ, усилению гидропотоков вдоль ДЗ; на 10... 15% повышению жидкотекучести расплава, на 25...35% уменьшению его поверхностного натяжения.

Разработанная технология суспенизирования расплава в кристаллизаторах с помощью водоохлаждаемых волноводов экспоненциальной формы применялась для разливки стали с конечным перегревом не более 10°С при частоте подачи импульсов, не допускающей образований оболочки намерзающего металла толщиной выше 2...3 мм. Форма волновода рассчитывалась с учётом термонапряжённого состояния затвердевшей на нём корочки (авт. свид. №176601). Стабильный сход намерзающего металла обеспечивается минимальной конусностью рабочей части волновода (5%) при усилии стряхивания не менее 2,0...2,8кН, что обеспечивается вводимой мощностью 3...5 Вт/кг.

Исследования по использованию водоохлаждаемых виброхолодильников (ВВХ) проведены при непрерывной разливке стальных заготовок сечением 180x400-530 мм (сталь 3, 15, 45, У8, 9ХФ) при скорости вытягивания 0,6..1,0 м/мин. Максимальный диаметр ВВХ составлял 60...90 мм при конусности рабочей части 5...20% . Скорость колебаний составляла 0...3 м/с, амплитуда 0...2 мм, а частота вибрации 0...280 Гц. Площадь наружной поверхности холодильника, контактирующая с жидким металлом, менялась в пределах 0,005...0,09 м2. Глубина погружения рабочей части ВВХ поддерживалась на уровне от 0,05 до 0,4 м, а расстояние от выходного отверстия разливочного стакана до передней кромки холодильника находилась в пределах 0,05...0,17 м с возмущающим усилием, развиваемым вибратором до 3,5 кН.

При наиболее рациональных параметрах ВВХ в промышленных условиях удалось снизить средние баллы по нитевидной травимости, осевой пористости и центральной ликвации средне- и высокоуглеродистых сталей, отливаемых на вертикальных МНЛЗ до 1,0... 1,2 балла при более равномерном и мелкодисперсном распределении НВ по сечению непрерывнолитой заготовки. При снижении времени затвердевания исследуемых заготовок на 25.. .31% устранена зона транскристаллизации с измельчением литого макрозерна в 2...4 раз.

Кроме динамических способов воздействия разработаны и исследованы новые методы, создания направленного затвердевания путём дифференциро-

ванного теплоотвода от прибыльной части слитка при использовании теплоизолирующих экранов (а. с. №931290, 1088869, 1134285, 16326114,1025483).

Исследования влияния изменения теплоотвода на процессы затвердевания проводились на стальных слитках массой 1,2 т под прокатку и кузнечных слитках 13 т. Дифференцированный теплоотвод реализовывался с помощью разработанных конструкций прибыльных надставок и системы экранов с тепловой изоляцией, состоящей из крышки и боковой поверхности, охватывающей прибыль и верхнюю часть изложницы.

Температурные измерения показали, что экранирование приводит к повышению температуры наружной поверхности стенки изложницы на 120... 140 °С при уменьшении перепада температур по сечению стенки в под-прибыльном сечении на 80... 100 °С, что приводит к снижению температурных напряжений и повышению срока службы изложницы. Эффективность экранирования поверхности металла в прибыли через 40 мин составляет примерно 0,03, т.е. теплоотвод уменьшен более чем в 30 раз.

Для определения особенностей формирования экранированных слитков исследовались гидродинамика расплава, кинетика затвердевания, качество литого и деформированного металла. На рисунке 9 приведены, полученные в результате моделирования, схемы распределения потоков расплава, а также эпюры скоростей в различные моменты времени затвердевания контрольного и экранированного слитков. В контрольном слитке при значительном градиенте температур по высоте

, (0,м/с

интенсивность конвективного движения расплава в 2...2,5 раза превышает аналогичные значения в экранированной изложнице.

Рисунок 9 - Схемы распределения потоков расплава и эпюры скоростей в начале затвердевания и через 0,3 времени затвердевания в трех сечениях по высоте 13-тонного слитка: а - в контрольной, б - экранированной изложницах; — линии нулевых скоростей

а) I 6)

Между нисходящим и восходящим потоками образуются гидродинамические пограничные слои со скоростями близкими к нулю. Получено, что в начале затвердевания контрольного слитка Яе = 0,5 -10\ а ширина пограничного слоя 6 = С-С/у/кё =7,1-10~3м (С=0,48...0,52 - поправочный коэф-

фициент). Для экранированного эти значения составляют: Яе = 0,2-10б, 3 = 10,5- 1(Г3м, а затем происходит их уменьшение.

На границе обратных потоков при значениях Ие > 10Ч возникают вторичные течения, которые могут переходить во вторичные вихри, способствующие скоплению неметаллических включений, переохлаждению расплава и образованию физической неоднородности в виде усов Л-образной ликвации (штриховые линии). При тепловом экранировании термогравитационная конвекция выражена слабо, в большей части горизонтального сечения градиенты температур и скоростей потока направлены вверх, мало изменяясь по высоте слитка, что способствует лучшему всплытию НВ.

Более длительное время снятия теплоты перегрева расплава, снижение протяжённости зоны двухфазного состояния и продолжительности пребывания в ней (рисунок 2, 6) способствуют улучшению условий пропитки ДЗ и, следовательно, однородности литого металла. Из полученных серных отпечатков продольных осевых темплетов 13 т слитков следует, что характер расположения "усов" совпадает с расположением линий нулевых скоростей, а расстояние между ними и их количество определяется соотношением скорости протекания ликвационных процессов и скорости затвердевания.

Использование теплоизолирующих экранов позволяет увеличить запас плотного металла в прибыли, практически полностью устранить физическую неоднородность осевой зоны, значительно уменьшить развитие внецентрен-ной ликвации кузнечных слитков. Уменьшение содержания НВ и снижение ликвационных процессов подтверждается результатами химического анализа образцов из продольного осевого сечения слитков. Причём эффективность экранирования и повышения качества литого металла возрастает с увеличением массы слитка и времени его затвердевания.

Было получено, что средний балл проката из слитков 1,2 т, отлитых по обычной технологии, колебался от 2,0 до 3,0, в некоторых случаях наблюдался расслой в осевой зоне, а у экранированных слитков он составлял 1,0... 1,5. У кузнечных слитков средний балл макроструктуры контрольных поковок составлял 1,5...3,0, а у экранированных не превышал 1.

При исследовании механических свойств поковок было получено, что у поковок валов из контрольных и экранированных слитков предел прочности на растяжение и относительное сужение практически не отличаются, а ударная вязкость увеличилась на 18,5...20,5%.

Общие выводы

1. Обоснована методика моделирования динамики многофазных потоков (расплав, неметаллические включения, твёрдая фаза, шлаковый покров, газовые включения) при внешних воздействиях. Расширена математическая модель и разработана методика физического моделирования с учетом комплекса технических средств виброимпульсного воздействия на жидкий и кристаллизующийся металл при использовании электороразрядных генераторов

упругих колебаний. Сконструированы низкотемпературные модельные установки промежуточных ковшей, кристаллизаторов и изложниц.

2. Развита методика расчёта динамики двухфазной зоны с учётом технологических воздействий при формировании непрерывнолитых заготовок и слитков. Установлены закономерности развития двухфазной зоны при виброимпульсном воздействии на расплав, вращении металла в кристаллизаторе и при тепловом экранировании прибыльной части слитков.

3. Поставлена и решена задача расчёта термонапряжённого состояния твёрдой корочки при её формировании на водоохлаждаемом холодильнике (волноводе) и кристаллизаторе. Определены оптимальные профили волноводов и водоохлаждаемых виброхолодильников, обеспечивающие периодический сход намерзающей оболочки с их поверхности (а.с.№1766601).

4. Предложена методика расчёта затвердевания стальных слитков с учетом их геометрии, изменения теплообмена в системе слиток - изложница и обогрева прибыли. На ее основе обоснованы параметры технологии теплового экранирования при дифференцированном теплоотводе по высоте слитка.

5. Впервые установлена взаимосвязь между перепадами скоростей, градиентами температуры, давления в расплаве с интенсивностью образования вихревых структур, потерей устойчивости бифуркационного типа и степенью улавливания примесных образований. Полученные закономерности позволили оптимизировать конструктивные параметры промежуточных ковшей, разливочных стаканов и режимы разливки по отношению к всплываиию неметаллических включений.

6. На основе разработанных методик расчета установлены закономерности влияния смещения осей выходных каналов, размеров и формы диффузионных участков безнапорных разливочных стаканов на создание замкнутых вращающихся траекторий расплава. Определены условия возникновения плавающих корочек на мениске в зависимости от поля скоростей расплава и перепада температур в объеме кристаллизатора, предложены мероприятия по устранению застойных зон на мениске.

7. Разработаны и рекомендованы к внедрению в производство гидроста-билизирующий способ непрерывной разливки (патент РФ №2453642) и конструкции безнапорных разливочных стаканов (патент РФ №2308353), обеспечивающие создание тангенциальных составляющих скоростей расплава при уменьшении градиентов температур по сечению кристаллизаторов сортовых заготовок. Их промышленное использование позволило значительно улучшить основные показатели качества колёсно-бандажной, рельсовой стали, слябов и проката из них: по показателям макроструктуры, неметаллическим включениям, УЗК, трещинам, механической обработке и окалине. Всего брак по колёсно-бандажному металлу снижен на 20,41%, а рельсовых заготовок на 50%.

8. Предложены и реализованы конструкции глуходонных разливочных стаканов для слябовых кристаллизаторов сечением 250x1000... 1700 мм, обеспечивающие ассиметричный подвод расплава и создание петлеобразных траекторий с уменьшенной зоной бифуркации. Их использование в про-

мышленных условиях позволило уменьшить средние показатели по осевой рыхлости на 22%, практически полностью устранить осевые и гнездообраз-ные трещины. На трещиночувствителыюй стали зачистка поверхности по сетчатым трещинам уменьшена в 4,2 раза и устранена по единичным неметаллическим включениям.

9. Впервые для трапециевидного промежуточного ковша новой конструкции разработаны угловые (с ломаным профилем) полнопрофильные перегородки, позволяющие до 20% увеличить объём приёмного отсека и создавать петлеобразные траектории расплава в выпускных отсеках. Промышленное применение гидростабилизирующих технологии в промежуточных ковшах с установленными геометрическими параметрами полнопрофильных перегородок позволило уменьшить количество крупных шлаковых включений, ответственных за дефект "точечная неоднородность" в 3 раза. Снижение объёмов зачистки слябов и толстого листа из трубной и судостроительной сталей, связанных с неметаллическими включениями, составило 25%; отсортировка листа по раскатанным загрязнениям уменьшилась на 36,4%, а по итогам ультразвукового контроля листа - в 2,5 раза.

10. Впервые установлена взаимосвязь между габаритами ковша, скоростью разливки и геометрическими параметрами вихрегасящих устройств с величиной стоячих волн (валиков) у стенок промковша, перепадов скоростей потоков расплава, градиентов температур по его объёму, параметрами вихревых образований и эффективностью удаления примесных образований. На ее основе разработаны вихрегасящие устройства с использованием туннельных вставок и турбостоп с установленными конструктивными параметрами. Применение туннельных вставок совместно с полнопрофильными перегородками позволило дополнительно снизить зачистку слябов на 21% и на 32,5% отсортировку холоднокатаного листа по металлургическим дефектам.

11. Обоснованы режимы и разработаны способы импульсной обработки расплавов при использовании электроразрядных генераторов упругих колебаний. Установлено, что при электроимпульсном воздействии интенсивность массообмена увеличивается на 13... 15%, уменьшается общее время затвердевания слитков, снижается ширина двухфазной зоны при увеличении продольных скоростей гидропотоков в 1,9...3,3 раза, что приводит к повышению качественных показателей литого металла. При установленных параметрах виброхолодильников в промышленных условиях средние баллы по нитевидной травимости, осевой пористости и центральной ликвации снижены до 1,0... 1,2 при более равномерном и мелкодисперсном распределении НВ по сечению непрерывнолитой заготовки с измельчением литого макрозерна в 2...4 раз.

12. Развиты способы создания направленного затвердевания слитков при дифференцированном теплоотводе от их верхней чести. Разработаны конструкции теплоизолирующих экранов для прибыльных надставок и изложниц (а. с. № 931290, 1088869, 1134285, 16326114, 1025483). Установлена взаимосвязь влияния параметров теплового экранирования на особенности развития

конвективных потоков в расплаве, двухфазной зоны, кинетикой затвердевания и качеством литого и деформированного металла.

13. Результаты исследований и практические разработки нашли применение при производстве непрерывнолитых заготовок и слитков из легированных и углеродистых сталей на предприятиях черной металлургии и машиностроения. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенных разработок превышает 150 млн. руб./год. Акты внедрения и промышленного использования прилагаются.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Монографии

1. Гущин В.Н. Методы исследования и разработка градиентных промышленных технологий управления тепломассообменными процессами при разливке и формировании непрерывнолитых и стационарных заготовок: Монография/ В.Н. Гущин, В.А. Ульянов,- Н.Новгород: НГТУ, 2006. - 141 с.

2. Внепечная обработка и разливка стали: Монография/ В.А. Ульянов, B.JI. Сивков, В.Н. Гущин [и др.].- Н.Новгород: НГТУ, 2008. - 127 с.

3. Сивков B.JI. Внепечная обработка металлических расплавов в раздаточных и разливочных ковшах: Монография/ B.JI. Сивков, В.А. Ульянов, В.Н. Гущин,- Н.Новгород: НГТУ, 2009. - 192 с.

Статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК

4. Скворцов A.A. Теплопередача в системе слиток - изложница - окружающая среда / A.A. Скворцов, Е.М. Китаев, В.Н. Гущин // Известия вузов. Черная металлургия. 1981. №1. -С. 118-121.

5. Китаев Е.М. Улучшение направленности затвердевания стальных слитков массой 1,2 т / Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, М.А. Ларин // Известия вузов. Черная металлургия. 1986. №2. - С.82-85.

6. Китаев Е.М. Повышение качества 13 т кузнечных слитков путем увеличения направленности их затвердевания / Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, М.А. Ларин // Сталь. 1988, №4. - С.38-39.

7. Китаев Е.М. Влияние теплоизоляции прибыли на качество кузнечных слитков / Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, М.А. Ларин //Технология судостроения. №7.1989. - С.27-29.

8. Ульянов В.А. О вибрационном и виброимпульсном воздействиях на формирование слитка / В.А. Ульянов, В.Н. Гущин, М.А. Ларин // Известия АН. Металлы. 1991. №6. - С.45-48.

9. Ульянов В.А. Моделирование кристаллизации слитков в изложнице при внешних динамических воздействиях / В.А. Ульянов, В.Н. Гущин, М.А. Ларин // Известия АН. Металлы. №2. 1991. - С.51-54.

10. Китаев Е.М. Формирование стального слитка при статическом внешнем воздействии / Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Известия вузов. Черная металлургия. 1991. №6. - С.74-76.

П.Ульянов В.А.Сравнительный анализ моделирования и промышленных исследований активных внешних воздействий на формирование слитков/ В.А. Ульянов, В.Н. Гущин, Е.М. Китаев // Известия вузов. Черная металлургия. 1998. №11. - С.15-19.

12. Ульянов В.А. Наложение упругих колебаний на железоуглеродистые расплавы в ковшах / В.А. Ульянов, В.Н. Гущин, Е.М. Китаев И Известия вузов. Черная металлургия. 1999. №1. - С.49-51.

13.Ульянов В.А. Электроимпульсная обработка железоуглеродистых расплавов в ковшах/ В.А. Ульянов, В.Н. Гущин, Е.М. Китаев // Известия АН. Металлы. 1999. №5.С.16-18.

14. Бакулин A.M. Современные технологии изготовления литейной оснастки / A.M. Бакулин, В.А. Ульянов, В.Н. Гущин // Литейное производство. 2001. №2.-С. 51-54.

15. Управление потоками стали в кристаллизаторе УНРС с помощью разливочных стаканов / В.И.Ильин, Б.А.Коротков, В.Н.Гущин [и др.] // Электрометаллургия. 2002. №7. - С.18-21.

16. Ульянов В.А. Динамические параметры электроразрядных генераторов упругих колебаний / В.А. Ульянов, В.Н. Гущин, Е.М. Китаев // Известия вузов. Черная металлургия. 2002. №1. - С.18-21.

17. Управление потоками стали в кристаллизаторах MHJIC с помощью разливочных стаканов / В.И. Ильин, Б.А. Короткое, В.Н. Гущин [и др.] // Известия вузов. Черная металлургия. 2002. №9. - С. 19-23.

18. Егоров В.В. Разработка технологий подвода металла в двухвалковый кристаллизатор / В.В. Егоров, Б.А. Коротков, В.Н. Гущин // Заготовительные производства в машиностроении. 2003. №10. - С.39 - 41.

19. Оптимизация гидродинамических характеристик промежуточного ковша УНРС с целью удаления экзогенных неметаллических включений / A.B. Кук-лев, В.В. Тиняков, В.Н.Гущин [и др.] // Металлург. 2004. №4. - С.47-49.

20. Эффективность рафинирования стали в промежуточном ковше с перегородками / A.B. Куклев, В.В. Тиняков, В.Н. Гущин [и др.] // Металлург. 2004. №8. - С.43-45.

21. Гущин В.Н. Способы создания направленного вращательного движения расплавов в кристаллизаторах с помощью разливочных стаканов / В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев // Сталь. 2006. №5. - С.38 - 39.

22. Гущин В.Н. Управление потоками расплава в промежуточных ковшах/ В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев // Сталь. 2006. №5. - С.28-29.

23. Гущин В.Н. Создание закручивающего эффекта расплава в кристаллизаторах MHJI3 с помощью безнапорных разливочных стаканов / В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев // Сталь. 2006. №12. - С.21 - 23.

24. Гущин В.Н. Комплексная внепечная обработка стали при непрерывной разливке / В.Н. Гущин, В.Н. Ульянов // Металлургия в машиностроении. 2007. №2.-С. 3-7.

25. Гущин В.Н. Разработка комплексной технологии рафинирования стали в системе промежуточный ковш - кристаллизатор / В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев // Сталь. 2007. №5. - С.32 - 34.

26. Гущин В.Н. Улучшение качества стали при наложении упругих колебаний на расплавы в ковшах / В.Н. Гущин, В.Н. Ульянов // Металлургия в машиностроении. 2007. №5. - С. 15 - 18.

27. Гущин В.Н. Особенности физического и математического моделирования многофазных потоков / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Известия вузов. Черная металлургия. 2007. №7. - С.45 - 47.

28. Гущин В.Н. Повышение качества исходных литых заготовок для ковки и прокатки / В.Н. Гущин, В.Л. Сивков, Е.М. Китаев // Заготовительные производства в машиностроении. 2007. №7. - С.З - 5.

29. Гущин В.Н. Качество непрерывно-литых заготовок под прокатку при использовании виброхолодильников / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.Л. Сивков // Заготовительные производства в машиностроении. 2007. №7. - С.24 - 27.

30. Гущин В.Н. Гидростабилизирующие способы подвода расплава в слябо-вые кристаллизаторы МНЛЗ / В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев // Сталь. 2007. №7.- С. 16 - 19.

31. Гущин В.Н. Оптимизация конструкций шлакоуловительных и вихрегася-щих систем в промежуточных ковшах / В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев // Сталь. 2007. №12. - С.19 - 21.

32. Гущин В.Н. Расчёт кинетики двухфазной зоны бинарных сплавов с учётом внешних воздействий / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Известия вузов. Черная металлургия. 2007. №.11. - С. 25 - 28.

33. Гущин В.Н. Оптимизация подвода расплава в двухвалковый кристаллизатор при непрерывном литье тонкой стальной полосы / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Литейщик России. 2008. №2. - С. 38 - 41.

34. Гущин В.Н. Особенности формирования кузнечных слитков при дифференцированном теплоотводе от верхней части / В.Н. Гущин // Сталь. 2008. №4.-С.23-25.

35. Гущин В.Н. Технические решения по управлению потоками расплава в промежуточных ковшах МНЛЗ/ В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев// Металлург. 2010. №9. - С.45-47.

Статьи в других научных изданиях

36.Гущин В.Н. Термонапряжённое состояние непрерывного слитка на литей-но-прокатном агрегате спирального типа/ В.Н. Гущин, Е.М. Китаев // Управление строением отливок и слитков - Н.Новгород: НГТУ, 1997. -С.66-70.

37. Гущин В.Н.Технология комплексной внепечной обработки стали при непрерывной разливке / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, С.А. Балан // Материаловедение и металлургия. - Н.Новгород: НГТУ, 2005. т.50. - С.34-40.

38. Гущин В.Н. Литьё в тонкослябовые и двухвалковые кристаллизаторы / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, С.А. Балан // Материаловедение и металлургия. -Н.Новгород: НГТУ, 2006. т.57. - С.22-25.

39. Гущин В.Н. Повышение эффективности тепловой работы прибыльных надставок / В.Н. Гущин, М.А. Ларин Н Материаловедение и металлургия. -Н.Новгород: НГТУ, 2007. том 61. -С.45-47.

40. Гущин В.Н. Особенности гидродинамики разливки при формировании кузнечных слитков / В.Н. Гущин, М.А. Ларин // Материаловедение и металлургия. - Н.Новгород: НГТУ, 2007. том 61. -С.42-44.

41. Гущин В.Н. Электрогидроимпульсная обработка высокоуглеродистых легированных расплавов / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев // Материаловедение и металлургия. - Н.Новгород: НГТУ, 2008. т.68. - С.68 - 75.

42. Гущин В.Н. Формирование сортовых заготовок в условиях перемешивания расплава в кристаллизаторах MHJI3 / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, С.А. Балан // Материаловедение и металлургия. - Н.Новгород: НГТУ, 2008. т.68. -С.42-46.

43. Гущин В.Н. Управление потоками расплава в системе промковш- кристаллизатор MHJI3 / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев //Заготовительные производства предприятий Волго-Вятского региона.

- Н.Новгород: НГТУ, 2010. - С.39 - 44.

Труды международных и всесоюзных научно-технических конференций

44. Гущин В.Н. Анализ кинетики фронта затвердевания и двухфазной зоны при ряде статических и динамических внешних воздействиях / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, М.А. Ларин // Передовой опыт производства стали ее внепеч-ной обработки, разливки в слитки и получения кузнечных заготовок: труды всесоюзной конференции. - Волгоград: АН СССР, Мин. мет. 1989. -С.95-98.

45. Гущин В.Н. Формирование непрерывнолитого полого слитка на литейно-прокатном агрегате спирального типа / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, И.И. Шейнфельд // Процессы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов: труды всесоюзной конференции. - Волгоград: АН СССР, Мин.мет. 1990. - С.154-157.

46. Гущин В.Н. Способы интенсификации рафинирования и дегазации расплава / В.Н. Гущин // Современная металлургия начала нового тысячелетия: труды III международной научно-техн. конференции. Часть 5. - Липецк: ЛГТУ, 2006 - С.13 - 18.

47. Гущин В.Н. Создание закручивающего эффекта расплава в кристаллизаторах МНЛЗ с помощью безнапорных разливочных стаканов / В.Н. Гущин // Современная металлургия начала нового тысячелетия: труды III международной научно-техн. конференции. Часть 5. -Липецк: ЛГТУ, 2006.-С.19 - 26.

48. Гущин В.Н. Рафинирование и дегазация расплава в ковшах при динамических и импульсных воздействиях / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Современная металлургия начала нового тысячелетия: труды IV международной научно-технической конференции. Часть 3. - Липецк: ЛГТУ, 2007. - С.187 - 194.

49. Гущин В.Н. Градиентные технологии управления потоками расплава в промежуточных ковшах МНЛЗ / В.Н. Гущин // Современная металлургия начала нового тысячелетия: труды IV международной научно-технической конференции. Часть 3. - Липецк: ЛГТУ, 2007. - С.194 - 200.

50. Гущин В.Н. Управление потоками расплава в слябовых кристаллизаторах МНЛЗ/ В.Н. Гущин // Современная металлургия начала нового тысячелетия: труды V международной научно-техн. конференции. Часть 1.-Липецк: ЛГТУ, 2008. -С.55-61.

51. Гущин В.Н. Рафинирование и структурные изменения высокоуглеродистых легированных сталей при электрогидроимпульсной обработке расплава

в ковше /В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев// Печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии и машиностроении: труды IV международной научной конференции. - Москва: МИСиС, 2008. - С.150-151.

52. Гущин В.Н. Элекгрогидроимпульсная обработка алюминиевых расплавов / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев // Печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии и машиностроении: труды IV международной научно-практ. конференции. - Москва: МИСиС, 2008. - С. 145 - 149.

53. Гущин В.Н. Управление массообменными процессами разливки стали на MHJI3 / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Творческое наследие Б.И. Китаева: труды IV международной научно-практ. конференции. - Екатеринбург: УГТУ -УПИ, Академия инженерных наук им. A.M. Прохорова, 2009. - С.328 - 333.

54. Гущин В.Н. Вихрегасящие технологии в промежуточных ковшах/ В.Н. Гущин// Современная металлургия начала нового тысячелетия: труды VI международной научно-технической конференции. Часть 2. -Липецк: ЛГТУ. 2009. - С.96 - 102.

55. Гущин В.Н. Развитие технических решений по управлению потоками расплава в промежуточных ковшах МНЛЗ/ В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев// Энергосберегающие технологии в металлургической промышленности: труды V международной научно-практ. конференции. - Москва: МИСиС, 2010. -С.74-80.

56. Гущин В.Н. Развитие способов подвода расплава в кристаллизаторы МНЛЗ/ В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев// Энергосберегающие технологии в металлургической промышленности: труды V международной научно-практ. конференции. - Москва: МИСиС, 2010. - С.70 - 74.

Патенты и авторские свидетельства

57. A.C. 1766601 SU, МКИ B22D 11/10. Устройство для охлаждения расплавленного металла / Гущин В.Н., Ульянов В.А., Китаев Е.М. - БИ №37.1991.

58. A.C. 831290 SU, МКИ B22D 7/12. Изложница для разливки металла/ Скворцов A.A., Китаев Е.М., Гущин В.Н., Сивков В.Л. - БИ №19.1981.

59. A.C. 1088869 SU, МКИ B22D 7/12. Изложница для разливки металла / Китаев Е.М., Гущин В.Н., Покровский В.А. [и др.] - БИ №16.1984.

60. A.C. 1134285 SU, МКИ B22D 7/12. Устройство для разливки металла/ Скворцов А.А, Гущин В.Н., Китаев Е.М. - БИ №2.1985.

61. A.C. 1632614А1 SU, МКИ B22D 7/10. Прибыльная надставка/ Гущин В.Н., Китаев Е.М., Ларин, М.А. [и др.]. - БИ №9.1991.

62. A.C. 1025483 SU, МКИ B22D 7/10. Прибыльная надставка / Скворцов

A.A., Гущин В.Н., Китаев Е.М. -БИ №24.1983.

63. Пат. 2453642 РФ, МПК B22D 41/50. Способ непрерывной разливки жидкого металла и устройство для его осуществления/ Паршин В.М., Павлов

B.В., Гущин В.Н. [и др.] - БИ №31.2005.

64. Пат. 2308353 РФ МПК B22D 41/50. Глуходонный погружной стакан/ Паршин В.М., Павлов В.В., Гущин В.Н. [и др.] - БИ № 29. 2007.

Подписано в печать 19.01.11. Формат 60 х 84 '/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 120 экз. Заказ 46.

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева. Типография НГТУ. 603950, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

Введение

1. Состояние вопроса В

1.1. Современные представления о структурообразовании и качестве литого металла

1.2. Особенности формирования структуры стальных слитков

1.3. Особенности формирования непрерывнолитых заготовок

1.4. Современные направления совершенствования конструкций промежуточных ковшей

1.5. Требования к подводу металла в кристаллизаторы и новые технические решения

1.6. Статические и динамические способы воздействия на формирование литых заготовок

Выводы

2. Методы физического и математического моделирования

2.1. Физическое моделирование гидродинамических и тепломассообменных процессов разливки стали с учётом внешних воздействий

2.1.1. Особенности моделирования гидродинамических процессов

2.1.2. Особенности моделирования многофазных потоков

2.1.3. Разработка обобщенной математической модели физического моделирования импульсной обработки расплавов

2.1.4. Масштабы моделирования и модельные установки

2.2. Расчёт теплообмена в системе слиток - изложница

2.3. Расчёт кинетики затвердевания слитков

2.4. Расчёт кинетики двухфазной зоны при затвердевании слитков и литых заготовок с учётом внешних воздействий

2.5. Расчёт термонапряжённого состояния непрерывнолитой заготовки 87 Выводы

3. Исследование закономерностей, определяющих формирование диссипативных структур в расплаве

3.1. Условия образования вихревых структур в промежуточных ковшах и кристаллизаторах

3.2. Способы интенсификации рафинирования и дегазации расплава

3.3. Создание закручивающего эффекта расплава в кристаллизаторах

MHJI3 с помощью безнапорных разливочных стаканов

3.4. Определение условий образования плавающих корочек на мениске в зависимости от распределения скоростей расплава

Выводы

4. Развитие технических решений по управлению потоками расплава в промежуточных ковшах

4.1. Исходные данные и варианты технических решений вихрегасящих и гидростабилизирующих технологий в промковшах

4.2. Разработка гидростабилизирующих и вихрегасящих технологий непрерывной разливки при использовании прямолинейных промковшей

4.3. Разработка гидростабилизирующих и вихрегасящих технологий при использовании четырёхручьевых трапециевидных промковшей

4.4. Результаты промышленных исследований и качественные показатели металлопродукции при реализации разработанных технологий

Выводы

5. Развитие способов подвода расплава в кристаллизаторы MHJI

5.1. Общие закономерности подвода расплава в кристаллизаторы

5.2. Гидростабилизирующие способы подвода расплава в кристаллизаторы сортовых заготовок

5.3. Гидростабилизирующие способы подвода расплава в слябовые кристаллизаторы

5.4. Оптимизация подвода расплава в кристаллизаторы двухвалковой

5.5. Результаты промышленных исследований и качественные показатели металлопродукции при внедрении технологий подвода расплава в кристаллизаторы МНЛЗ

5.5.1. Промышленное использование безнапорных разливочных стаканов и исследование качества металла колёсных заготовок сечением 0430мм

5.5.2. Промышленное использование безнапорных разливочных стаканов и исследование качества металла рельсовых заготовок сечением 300x360мм

5.5.3. Промышленное использование безнапорных разливочных стаканов и исследование качества металла отлитого в слябовые кристаллизаторы

Выводы

6. Совершенствование способов внешних воздействий при разливке и формировании слитков и непрерывнолитых заготовок

6.1. Особенности формирования литых заготовок при динамических и импульсных внешних воздействиях на расплав

6.1.1. Обработка железоуглеродистых расплавов упругими колебаниями

6.1.2. Рафинирование и дегазация расплава в ковшах при динамических и импульсных воздействиях ■

6.1.4. Виброимпульсное воздействие на затвердевающий металл 299 6.2. Разработка методов направленного затвердевания стальных слитков при дифференцированном теплоотводе от их головной части

6.2.1. Анализ факторов, обеспечивающих направленное затвердевание, и конструктивные решения

6.2.2. Особенности формирования стальных слитков при тепловом экранировании их верхней части

6.2.3. Результаты промышленных исследований и качественные показатели металлопродукции

Выводы

В связи с повышением требований, предъявляемых к машиностроительному оборудованию, работающего в сложных технических условиях, основными направлениями развития металлургии черных металлов являются повышение качества металла и конкурентной способности выпускаемой" продукции, ресурсосбережение и снижение экологической нагрузки на окружающую среду. К числу материалов для такого оборудования относится холоднокатаный лист для автомобилестроения и судостроения, вытяжка которого должна исключать разрывы и дефекты поверхности, возникающие при наличии крупных экзогенных включений и пористости в металле. Аналогичные задачи возникают в связи с развитием нефтяной, газовой промышленности, железнодорожного транспорта и энергетики при производстве стальных труб, работающих при низких температурах и повышенном давлении; рельсовой и колёсной стали, работающей при больших динамических нагрузках и перепадах температур, а таюке поковок ответственного назначения для машиностроения. Требования же к внутреннему строению литого металла предусматривают его однородность с минимальным развитием осевой и зональной ликвации, без трещин, отсутствием усадочных дефектов и неметаллических включений (НВ).

Для промышленных металлургических процессов характерна сложная совокупность гидродинамических, тепловых и химических процессов, сопровождающихся эндо- и экзотермическими реакциями, газовыделением, тепломассообменом, диффузией, адсорбцией и т.д. Характер, интенсивность и соотношение различных факторов в конечном счёте и определяют качество* протекающих технологических процессов.

Сложность этих процессов, особенно при исследовании многофакторных, многокомпонентных и неоднородных систем, создаёт значительные трудности для изучения и выбора методов исследования их закономерностей. Сложности также возникают при идентификации исходных данных и мониторинга реальной технологической системы с выбранными методами анализа. Одним из подобных примеров является исследование гидродинамики многокомпонентной системы (жидкая и твердая фазы, газовые и неметаллиI ческие включения и др.) при неоднородных условиях на границе подвода расплава- и на элементах изменяющих направление и характер потоков (порогах, перегородках,„отражателях и др.). В этих случаях целесообразным представляется изучение в первую очередь таких процессов,, которые являются определяющими в общей совокупности.

Необходимость получения высококачественного литого металла в условиях расширения сортамента разливаемых сплавов; увеличения; скоростей разливки и повышения конкурентоспособности на мировом рынке требует разработки таких решений; которые позволили бы оптимизировать гидродинамику разливки расплавов по всей технологической' цепочке: основной ковш — промежуточный ковш — кристаллизатор или другая литейная форма.

Получение эффективных технологических решений на. основе системного подхода возможно только при постановке и решении следующих задач:

- повышения гомогенизации расплава- в промежуточном ковше при. максимально возможной температурной однородности; создание рациональных условий для удаления имеющихся в жидкой ванне промежуточного ковша НВ;

- устранения условий образования локальных вихревых образований при разливке-и затягивания НВ с мениска расплава;

- организация направленного подвода расплава с уменьшенной областью бифуркации и максимально благоприятной для всплытия НВ гидродинамикой, более равномерным по высоте и периметру жидкой лунки скоростным полем в области рециркуляционных потоков;

- снижения тепловых потерь через мениск расплава за счёт выравнивания полей скоростей на его поверхности, устранения условий образования валиков стоячей волны на зеркале металла и рационального выбора состава шлакообразующей смеси.

За последнее время различные технологические и конструктивные решения в этой области получили достаточно широкое развитие, соответственно расширился и объём публикаций • от применения электромагнитного торможения и перемешивания до различных конструкций шлакоуловительных порогов и перегородок, разливочных стаканов и т.п. В-промышленных условиях эти задачи решаются как за счёт интенсификации гидродинамических и тепло-массообменных процессов в промежуточном ковше и кристаллизаторе при динамических воздействиях на расплав, так и путём изменения конструктивных параметров шлакоуловительных систем, разливочных труб и разливочных стаканов.

Сдерживающими факторами широкого внедрения предлагаемых технических решений являются, в' частности, недостаточно теоретически и экспериментально обоснованное решение вопросов, связанных с теорией движения жидкостей в замкнутых объёмах и переноса инородных включений в них. В связи с этим предлагаемые к промышленному внедрению технолого-конструктивные разработки в неполной мере эффективны, а зачастую и неэкономичны.

Вопросы, связанные с использованием способов воздействий на гидродинамические, тепло- и массообменные характеристики разливаемых расплавов путём внесения конструктивных усовершенствований и технологических изменений в параметры разливки, получили довольно широкое освещение. В то же время применение динамических технологических воздействий на жидкий и кристаллизующийся металл изучено недостаточно.

Цель проводимых в этом направлении работ заключается в комплексном исследовании процессов гидродинамики и тепломассообмена в промежуточных ковшах, кристаллизаторах и других литейных формах в условиях совершенствования оснастки и развития методов технологических воздействий. На основе выявленных закономерностей осуществляется отработка режимов воздействий с проверкой их в промышленных условиях.

При производстве непрерывнолитых заготовок и слитков ответственного назначения целесообразно разрабатывать способы и технологии направленного воздействия на определяющие параметры гидродинамических и теп-ломассообменых процессов при разливке и затвердевании, обеспечивающие ресурсосбережение и повышение качества металла. К числу таких технологий относятся: создание условий направленного затвердевания; импульсного воздействия на расплав; создание центробежных и вибрационных ускорений при разливке и формировании заготовок и слитков; организация ориентированного распределения потоков расплава, обеспечивающих направленное перемещение неметаллических и газовых включений в промежуточных ковшах, кристаллизаторах и изложницах.

Общие выводы

1. Обоснована методика моделирования динамики многофазных потоков (расплав, неметаллические включения, твёрдая фаза, шлаковый покров, газовые включения) при внешних воздействиях. Расширена математическая модель и разработана методика физического моделирования, с учетом комплекса технических средств виброимпульсного воздействия на жидкий и кристаллизующийся металл при использовании электороразрядных генераторов упругих колебаний. Сконструированы низкотемпературные модельные установки промежуточных ковшей, кристаллизаторов и изложниц.

2. Развита методика расчёта динамики двухфазной зоны с учётом технологических воздействий при формировании непрерывнолитых заготовок и слитков. Установлены закономерности развития двухфазной зоны при виброимпульсном воздействии на расплав, вращении металла в кристаллизаторе и при тепловом экранировании прибыльной части слитков.

3. Поставлена и решена задача расчёта термонапряжённого состояния твёрдой корочки при её формировании на водоохлаждаемом холодильнике (волноводе) и кристаллизаторе. Определены оптимальные профили волноводов и водоохлаждаемых виброхолодильников, обеспечивающие периодический сход намерзающей оболочки с их поверхности (а.с.№1766601).

4. Предложена методика расчёта затвердевания стальных слитков с учетом их геометрии, изменения теплообмена в системе слиток - изложница и обогрева прибыли. На ее основе обоснованы параметры технологии теплового экранирования при дифференцированном теплоотводе по высоте слитка.

5. Впервые установлена взаимосвязь между перепадами скоростей, градиентами температуры, давления в расплаве с интенсивностью образования вихревых структур, потерей устойчивости бифуркационного типа и степенью улавливания примесных образований. Полученные закономерности позволили оптимизировать конструктивные параметры промежуточных ковшей, разливочных стаканов и режимы разливки по отношению к всплыванию неметаллических включений.

6. На основе разработанных методик расчета установлены закономерности влияния смещения осей выходных каналов, размеров и формы диффузионных участков безнапорных разливочных стаканов на создание замкнутых вращающихся траекторий расплава. Определены условия возникновения плавающих корочек на мениске в зависимости от поля скоростей расплава и перепада температур в объеме кристаллизатора, предложены мероприятия по устранению застойных зон на мениске.

7. Разработаны и рекомендованы к внедрению в производство гидроста-билизирующий способ непрерывной разливки (патент РФ №2453642) и конструкции безнапорных разливочных стаканов (патент РФ №2308353), обеспечивающие создание тангенциальных составляющих скоростей расплава при уменьшении градиентов температур по сечению кристаллизаторов сортовых заготовок. Их промышленное использование позволило значительно улучшить основные показатели качества колёсно-бандажной, рельсовой стали, слябов и проката из них: по показателям макроструктуры, неметаллическим включениям, УЗК, трещинам, механической обработке и окалине. Всего брак по колёсно-бандажному металлу снижен на 20,41%, а рельсовых заготовок на 50%.

8. Предложены и реализованы конструкции глуходонных разливочных стаканов для слябовых кристаллизаторов сечением 25Ох1000. 1700 мм, обеспечивающие ассиметричный подвод расплава и создание петлеобразных траекторий с уменьшенной зоной бифуркации. Их использование в промышленных условиях позволило уменьшить средние показатели по осевой рыхлости на 22%, практически полностью устранить осевые и гнездообраз-ные трещины. На трещиночувствительной стали зачистка поверхности по сетчатым трещинам уменьшена в 4,2 раза и устранена по единичным неметаллическим включениям.

9. Впервые для трапециевидного промежуточного ковша новой конструкции разработаны угловые (с ломаным профилем) полнопрофильные перегородки, позволяющие до 20% увеличить объём приёмного отсека и создавать петлеобразные траектории расплава, в выпускных отсеках. Промышленное применение гидростабилизирующих технологии в промежуточных ковшах с установленными геометрическими параметрами полнопрофильных перегородок позволило уменьшить количество крупных шлаковых включений, ответственных за дефект "точечная неоднородность" в 3 раза. Снижение объёмов зачистки слябов и толстого листа из трубной и судостроительной сталей, связанных с неметаллическими включениями, составило 25%; отсортировка листа по раскатанным загрязнениям уменьшилась на 36,4%, а по итогам ультразвукового контроля листа - в 2,5 раза.

10. Впервые установлена взаимосвязь между габаритами ковша, скоростью разливки и геометрическими параметрами вихрегасящих устройств с величиной стоячих волн (валиков) у стенок промковша, перепадов скоростей потоков расплава, градиентов температур по его объёму, параметрами вихревых образований и эффективностью удаления примесных образований. На ее основе разработаны вихрегасящие устройства с использованием туннельных вставок и турбостоп с установленными конструктивными параметрами.

Применение туннельных вставок совместно с полнопрофильными перегородками позволило дополнительно снизить зачистку слябов на 21% и на 32,5% отсортировку холоднокатаного листа по металлургическим дефектам.

11. Обоснованы режимы и разработаны способы импульсной обработки расплавов при использовании электроразрядных генераторов упругих колебаний. Установлено, что при электроимпульсном воздействии интенсивность массообмена увеличивается на 13. 15%, уменьшается общее время затвердевания слитков, снижается ширина двухфазной зоны при увеличении продольных скоростей гидропотоков в 1,9.3,3 раза, что приводит к повышению качественных показателей литого металла. При установленных параметрах виброхолодильников в промышленных условиях средние баллы по нитевидной травимости, осевой пористости и центральной ликвации снижены до 1,0. 1,2 при более равномерном и мелкодисперсном распределении НВ по сечению непрерывнолитой заготовки с измельчением литого макрозерна в 2.4 раз.

12. Развиты способы создания направленного затвердевания слитков при дифференцированном теплоотводе от их верхней чести. Разработаны конструкции теплоизолирующих экранов для прибыльных надставок и изложниц (а. с. № 931290, 1088869, 1134285, 16326114, 1025483). Установлена взаимосвязь влияния параметров теплового экранирования на особенности развития конвективных потоков в расплаве, двухфазной зоны, кинетикой затвердевания и качеством литого и деформированного металла.

13. Результаты исследований и практические разработки нашли применение при производстве непрерывнолитых заготовок и слитков из легированных и углеродистых сталей на предприятиях черной металлургии и машиностроения. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенных разработок превышает 150 млн. руб./год. Акты внедрения и промышленного использования прилагаются.

1. Ефимов, В.А. Разливка и кристаллизация стали/ В.А. Ефимов. -М.: Металлургия, 1976.-552 с.

2. Ефимов, В.А.Физические методы воздействия на процессы затвердевания сплавов/В.А. Ефимов, A.C. Эльдарханов. -М.: Металлургия, 1995. -272 с.

3. Баландин, Г.Ф. Формирование кристаллического строения отливок/ Г.Ф. Баландин. М.: Машиностроение, 173. -288 с.

4. Еланский, Г.Н. Строение и свойства жидкого металла качество - технология/ Г.Н. Еланский, В.А. Кудрин. -М.: Металлургия, 1984. -238 с.

5. Элиот, Р. Управление эвтектическим затвердеванием/ Р. Элиот. М.: Металлургия, 1987. - 322 с.

6. Флеминге. М.С. Процессы затвердевания/ М.С. Флеминге М.: Мир, 1977. - 423 с.

7. Чалмерс, Б. Теория затвердевания/ Б. Чалмерс. М.: Металлургия, 1968.- 288 с.

8. Оно, А. Затвердевание металлов/А. Оно. М.: Металлургия, 1980. - 148 с.

9. Явойский, В.И. Научные основы современных процессов производства стали/ В.И. Явойский, A.B. Явойский. М.: Металлургия, 1987. - 184 с.

10. Колосов, М.И. Качество слитка спокойной стали/ М.И. Колосов, А.И. Строганов, Б.И Смирнов. -М.: Металлургия, 1973. 408 с.

11. П.Кудрин, В.А. Современные технологии выплавки и разливки стали/ В.А. Кудрин // Сталь, 1989. -№9. -С.31-32.

12. Мостовой, A.B. Новые технологические процессы получения качественных кузнечных слитков / A.B. Мостовой, А.Ф. Выгоднер, JI.A. Каменский. М.: Металлургия, 1983. -112 с.

13. Ершов, Г.С. Микронеоднородность металлов и сплавов/ Г.С. Ершов, Л.А. Поздняк. -М.: Металлургия, 1985. 214 с.

14. Самойлович, Ю:А. Системный-анализ кристаллизации слитка/ Ю.А. Са-мойлович. Киев: Наукова думка, 1983. - 248 с.

15. Соболев, В.В. Оптимизация тепловых режимов затвердеваяния расплавов/ В.В. Соболев, П.М. Трефилов. Красноярск: КрГУ, 1986. -154 с.

16. Евтеев, Д.П. Непрерывное литьё стали/ Д.П. Евтеев, И.Н. Колыбалов-М.: Металлургия, 1984.-200 с.

17. Вишкарёв, А.Ф. Теория и технология новых процессов в производстве стали / А.Ф. Вишкарёв, В.И. Явойский //Науч. тр. МИСиС. №48. М.: Металлургия, 1968. -С.5-24.

18. Борисов, В.Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка/ В.Т. Борисов. -М.: Металлургия, 1991. 224 с.

19. Борисов, В.Т. Влияние течения междендритной жидкости на массопере-нос в двухфазной зоне кристаллизующегося сплава/ В.Т. Борисов, В.В. Виноградов, Н.Ю. Колядина // Известия АН СССР. Металлы. 1986, №2. -С.86-89.

20. Журавлёв, В.А. Непрерывная разливка стали. Сб. МЧМ №2/ В.А. Журавлёв-М.: Металлургия, 1974. С.29-44.

21. Журавлёв, В.А. О роли прочности жидкостей в проблеме кристаллизации металлов и сплавов / В.А. Журавлёв // Изв. АНСССР: Металлы, 1977.-№1.-С.31-35.

22. Китаев, Е.М. Аналитическое исследование влияния нагрева на развитиедвухфазной зоны при затвердевании бинарных сплавов/ Е.М. Китаев,

23. B.Н. Гущин // Сб. математическое моделирование процессов затвердевания металлов и сплавов. — Новосибирск: АН СССР, НГУ, 1983.1. C.109-111.

24. Фольмар, М. Кинетика образования новой фазы/ М.Фольмар. М.: Наука,1976.- 184с.

25. Скворцов, A.A. Теплопередача и затвердевание стали- в установках непрерывной разливки/ A.A. Скворцов, А.Д. Акименко. — М.: Металлургия, 1971. 190с.

26. Тагеев, В.Н. Неоднородность строения слитков и отливок/ В.Н. Тагеев //

27. Стальной слиток. -М.: Металлургия, 1952. -С.40-66.

28. Хворинов, Н.И. Кристаллизация и неоднородность стали/ Н.И. Хворинов.-М.: Машгиз, 1958. 395с.

29. Китаев, Е.М. Затвердевание стальных слитков/ Е.М.Китаев. М.: Металлургия, 1987. 268 с.

30. Ефимов, В.А. Влияние некоторых особенностей затвердевания на химическую и физическую неоднородность сплавов/ В.А. Ефимов // Проблемы стального слитка. М.: Металлургия, 1976. -С.12 — 27.

31. Скворцов, A.A. Влияние внешних воздействий на процесс формированияслитков и отливок/ А.А.Скворцов, А.Д.Акименко, В.А.Ульянов — М.: Металлургия, 1991.-218с.

32. Нисковских, В.М.' Воздействие различных параметров на качество слитка/ В.М.Нисковских, С.Е.Карлинский// Сталь. 1989, №12. С. 33 - 35.

33. Недопекин, Ф.В. Фильтрация расплава в двухфазной зоне затвердевающей отливки/ Ф.В.Недопекин, В.С.Бородин// Изв. АН СССР. Металлы. 1987, №7. С.216 - 222.

34. Зюбан,Н.А. Влияние инокуляторов на качество слитков и изделий/ Н.А.Зюбан, С.И.Жульев// Сталь. 2001,№6. С.57 -60.

35. Соболев, В.В. Формирование кристаллической структуры при ультразвуковом воздействии// Известия вузов. Чёрная металлургия. 1989, №11. -С.54 -57.

36. Ульянов, В.А. Физическое моделирование процессов виброимпульсной обработки жидкой и кристаллизующейся стали/ В.А.Ульянов и др. // Сб. Оборудование и технология высоковольтного разряда в жидкости. — Киев: Наукова думка, 1987. С.65 - 68.

37. Скворцов, A.A. Влияние вибрации на макроструктуру непрерывнолитых заготовок/ А.А.Скворцов и др. // Управление строением отливок и слитков. Горький: ГПИ, 1984. - С.9 - 13.

38. Самойлович, Ю.А. Тепловые процессы при непрерывном литье стали/ Ю.А.Самойлович и др.// М.: Металлургия, 1982. - 152 с.

39. Цаплин, А.И: Теплофизика внешних воздействий при кристаллизации стальных слитков на машинах непрерывного литья/ А.И.Цаплин. Екатеринбург: УрО РАН, 1995. - 238 с.

40. Куклев, A.B. Стабилизация температурного режима непрерывной разливки стали с помощью теплоизолирующих смесей/ А.В.Куклев и др.// Металлург, 2001,№3. С.36 - 37.

41. Гуляев, Б.Б. Теория литейных процессов / Б.Б. Гуляев. М.: Машиностроение, 1976.-216с.

42. Вейник, А.И. Теория затвердевания отливки / А.И. Вейник. М.: Маш-гиз, 1960. - 436 с.

43. Журавлёв, В.А. Теплофизика формирования непрерывного слитка / В.А. Журавлёв, Е.М.Китаев. М.: Металлургия, 1974. - 288 с.

44. Смирнов, Ю.Д. О механизме образования внеосевой неоднородности в« стальных слитках / Ю.Д. Смирнов // Проблемы стального слитка. М.: Металлургия, 1974. - С. 49 - 53.

45. Зигало, И.И. К вопросу образования внеосевой ликвации в стальных слитках / И.И. Зигало, Н.С. Просвирин // Проблемы стального слитка. М.: Металлургия, 1974. - С. 104 - 110.

46. Исследование внецентренной ликвации / B.C. Дуб* и др. М.: НИИЭ-информэнергомаш, 1974. №5. - С. 20 -23.

47. Исследование некоторых вопросов в двухфазной зоне при кристаллизации / Ю.Х. Шварцман и др. // Проблемы стального слитка. М.: Металлургия, 1976. - С. 64 - 68.

48. Вишняков, A.B. Влияние высоты слитка на его зональную химическую неоднородность / A.B. Вишняков, М.К. Мороков, С.Н. Михайлен // Изв. вузов. 4M. 1971.№4. С.61 - 66.

49. Гальперин, С.Г. К вопросу о механизме образования внецентренной ликвации / С.Г.Гальперин, Г.В.Винокуров, Н.И. Власов //Процессы разливки стали и формирования слитка. М.: Металлургия, 1981. -С50 - 54.

50. Тимофеев, Г.И. Механика сплавов при кристаллизации слитков и отливок/Г.И Тимофеев. -М.: Металлургия, 1974. 160с.

51. Смирнов, Ю.Д. О природе химической неоднородности стальных слитков // Проблемы стального слитка. М.: Металлургия, 1973. — С. 62 — 70.

52. Казачков, Е.А. Механизм формирования донной части крупных стальных слитков/ Е.А.Казачков, Л.И. Мосюра, Н.В. Липка // Изв. вузов. 4M. 1981. — С. 41 -44.

53. Ефимов, В.А. Исследования процессов гидродинамики и массопереноса при формировании стальных слитков/ В.А.Ефимов // Проблемы стального слитка. М.: Металлургия, 1974. - С. 17 — 33.

54. Трубин, К.Г. Металлургия стали/ К.Г. Трубин, Г.Н. Ойкс. М.: Металлургия, 1970.-621 с.

55. Белых, А.П. Центральная сегрегационная неоднородность в непрерывно-литых листовых заготовках и толстостенном прокате/ А.П. Белых и др.. — М.: Металлургиздат, 2005. 133 с.

56. Кашакашвили, Г.В. Повышение качества непрерывнолитых заготовок для труб нефтяного сортамента/ Г.В.Кашакашвили и др.// Сталь. 1986. №7. — С.30-31.

57. Куценко, Л.Т. Исследование структурной и химической неоднородности слябов при радиальной непрерывной разливке/ Л.Т. Куценко, В.Т. Сладко-счеев// Проблемы стального слитка. М.: Металлургия, 1969. Вып.4. - С.541- 545.

58. Сладкоштеев, В.Т. Непрерывная разливка стали на радиальных установках/ В.Т. Сладкоштеев и др.. М.: Металлургия, 1974. - 288 с.

59. Рутес, B.C. Непрерывная разливка в сортовые заготовки/ B.C. Рутес, Н.И. Гуглин, Д.П.Евтеев М.: Металлургия, 1967. — 144 с.

60. Куклев, A.B. Разработка шлакообразующих смесей для непрерывной разливки стали/ A.B. Куклев и др. // Сталь. №7. 1998. С. 19 -20.

61. Куклев, A.B. Стабилизация температурного режима непрерывной разливки стали с помощью теплоизолирующих смесей/ A.B. Куклев и др.// Металлург. №3. 2001. С. 36 - 37.

62. Волохонский, Л.А. Вакуумные дуговые печи/ Л.А. Волохонский. М.: Металлургия, 1985. — 343 с.

63. Тихоновский, A.A. Рафинирование металлов и расплавов методом электролучевой плавки/ A.A. Тихоновский, A.A. Тур. Киев: Наукова думка,1984.-272 с.

64. Куранов, Ю.А.Процессы вакуумного рафинирования металлов при электронно-лучевой плавке/ Ю.А. Куранов. — Киев: Наукова думка, 1984.- 163 с.

65. Ерохин, A.A. Закономерности плазменного легирования и рафинирования металлов/ A.A. Ерохин. М.: Наука, 1984. - 184 с.

66. Божанов, К.П. Рафинирование стали инертными газами/ К.П. Божанов и др.. М.: Металлургия, 1975. - 232 с.

67. Соколов, H.A. Производство стали/ H.A. Соколов. М.: Металлургия, 1982.-496 с.

68. Шалимов, А.Г. Интенсификация процессов специальной электроме-талллургии/ А.Г. Шалимов, А.Г. Гогин, Н.А.Тулин. М.: Металлургия, 1989.-334 с.

69. Жидкая сталь/ Б.А. Баум и др.. М.: Металлургия, 1984. - 208 с.

70. Беляшенко, Д.К. Структура жидких и* аморфных металлов/ Д.К. Беля-шенко. М.: Металлургия, 1985. - 198 с.

71. Могутнов, Б.М. Термодинамика сплавов железа/ Б.М. Могунов, И.А.Томилин, Л.А.Шварцман. М.: Металлургия, 1984. - 207 с.

72. Уббелроде, А.Р. Расплавленное состояние вещества/ А.Р. Уббелроде. — М.: Металлургия, 1982. 375 с.74.3иновьв, В.А. Кинетические свойства металлов при высоких температурах/ В.А.Зиновьев. М.: Металлургия, 1984. - 197 с.

73. Островский, И.О. Свойства металлических расплавов/ И.О. Островский и др.. М.: Металлургия, 1988. - 304 с.

74. Марч, Н.Г. Жидкие металлы/Н.Г. Марч. -М.: Металлургия, 1972. -127 с.

75. Журавлёв, В.А. О роли прочности жидкостей-в проблеме кристаллизации металлов и сплавов/ В.А. Журавлёв// Изв. АН СССР.Металлы. 1977. №1. — с. 106-109.

76. Колодкин, В.М. Моделирование атомных процессов при росте кристаллов из расплава/ В.А. Колодкин, В.Т. Борисов// Физика и электроника твёрдого тела. Вып.2. Ижевск: УГУ, 1977. с. 26 - 37.

77. Журавлёв, В.А. Машинное моделирование атомной структуры ядра краевой дислокации/ В.А. Журавлёв, В.Р. Фидельман, В.Н. Гущин //Физика и электроника твёрдого тела. Вып.2. Ижевск: УГУ, 1077. - с. 14 -25.

78. Физическое моделирование процесса непрерывной разливки стали с виброимпульсным воздействием/ В.А. Ульянов и др. // Влияние внешних воздействий. Киев: Наукова думка, 1983. - С. 67 - 72.

79. Исследование некоторых теплофизических процессов при ЭГИО непре-рывнолитых заготовок/А.А. Скворцовой др:. //Подводный электровзрыв. -Киев: Наукова думка, 1985. С. 98 - 104:

80. Соболев, В.В. Влияние кавитации на кристаллизацию металла при ультразвуковом воздействии на расплав/ В.В. Соболев//Известия АН СССР! Металлы. 1989. №2. С. 52 - 59.

81. Патон, Б.Е. Электрошлаковоё литьё/ Б.Е. Патон, Б.И. Медовар, Г.А. Бойко. Киев: Наукова думка, 1980. — 121 с.

82. Клюев, М.М. Электрошлаковый переплав/ М.М.Клюев, С.Е. Волков. -М.: Металлургия, 1984. 208 с.

83. Глебов, А.Г. Электрошлаковый переплав/ А.Г. Глебов, Е.И. Иошкевич. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 132 с.

84. Блинов, К.А. Применение акустических колебаний при выплавке стали/ К.А. Блинов. -М.: Металлургия, 1989i 300 с.

85. Ефименко, С.П. Пульсационное перемешивание металлургических процессов/ С.П. Ефименко, В.Л. Пилющенко, А.Н. Смирнов. М.: Металлургия, 1989.-270 с.

86. Эскин, Г.И. Ультразвук шагнул в металлургию/ Г.И. Эскин. — М.: Металлургия, 1995. 216 с.

87. Селиванов, В.В. Ударные и детонационные волны/ В.В. Селиванов, B.C. Соловьёв, H.H. Сысоев. -М.: МГУ,1990. 226 с.

88. Цаплин, А.И. Теплофизика внешних воздействий при кристаллизации стальных слитков на машинах непрерывного литья/ А.И. Цаплин. — Екатеринбург: УрО РАН, 1995.-238 с.

89. Гущин, В.Н. Методы исследования и разработка градиентных промышленных технологий управления тепломассобменными процессами при разливке и формировании непрерывнолитых и стационарных заготовок/ В.Н. Гущин, В.А. Ульянов. Н.Новгород: НГТУ, 2006. - 141 с.

90. Причины образования угловых нитевидных трещин в непрерывных слитках квадратного сечения / Складнов Ю.А., Горохов JI.C., Кравченко

91. B.Ф. и др. // Непрерывная разливка стали: Тем. отр. сб. №2. М.: Металлургия, 1974. - С.86-94.

92. Непрерывная отливка трубных заготовок / Генкин В .Я., Дружинин В.П., Мазун А.Н. и др. // Непрерывная разливка стали: Тем. отр. сб. №2. М.: Металлургия, 1974. - С. 110-125.

93. Новая технология производства круглых колесных заготовок / Генкин В .Я., Дружинин В.П., Пикус М.И. и др. // Непрерывное литье стали. Тем. отр. сб. №3. -М.: Металлургия, 1976. -С.100-108.

94. Никитский, Н.В. Анализ ромбообразования сортовой заготовки Н.В. / Никитский // Непрерывное литье стали: Тем. отр. сб. №3. М.: Металлургия, 1976.-С. И 6-122:

95. Развитие ромбичности слитков квадратного сечения / В.Н. Лебедев и др. // Непрерывное литье стали: Тем. отр. сб. №3. — М.: Металлургия, 1976. —1. C.123-128.

96. Отливка сортовых заготовок на восьмиручьевых установках непрерывной разливки стали / Ю.А. Каменский и др.// Непрерывная разливка ста-ли:Тем. отр. сб. №1. М.: Металлургия, 1973. — С.71-76.

97. Качество непрерывнолитых заготовок рельсовой стали при различных способах внепечной обработки / Белякова Л.И. и др. // Прогрессивные способы получения стальных слитков: Сб. научн. тр. — Киев: ИПЛ АН УССР, 1980. -С.51-54.

98. Булгаков, В.П. Критерии образования дефектов в непрерывнолитой заготовке/ В.П. Булгаков // Вести Астраханского гос. Техн. ун-та — Астрахань: АГТУ, 1996, №2. С.253-255.

99. Патент.5083687 США, MKH5B22D 41/54, 11/10/ Nozzle for continuous casting and method of producing: / Saito M., Sorimachi R., Sakuray T.// Kawasaki Steel Corp. №598040, заявл. 16.10.90, опубл. 28.01.92.

100. Нисковских, В.Н. Машины непрерывного литья слябовых заготовок/ В.Н.Нисковских, С.Е.Карлинский, А.Д.Беренев. М.: Металлургия, 1991. - 272с.

101. Burty, М. Experimental and theoretical analysis of gas and metal flows in submerged entry nozzles in continuous casting / Burty M., Lerreg M., Pusse C. // Rev. met.(Fr) 1996. - 93, №10. - P.1249-1255.

102. Юб.Сладкоштеев, B.T. Качество стали при непрерывной разливке/ В.Т. Сладкоштеев, B.JI. Ахтырский, Р.В. Потанин. М.: Металлургия, 1973. -308 с.

103. Достижение в области непрерывной разливки стали: Тр. межд. конгресса: Перевод с английского Евтеева Д.П., Колыбалова И.Н. — М.: Металлургия, 1987.-224с.

104. Кудрин, В.А. Обработки стали на установках непрерывной разливки/ В.А. Кудрин // Итоги науки,и техники. Серия: производство чугуна и стали. Т.20.-М.: ВИНИТИ, 1990. С.61-116.

105. Tanakf, Н. Techno-logy for cleaning of molten Steel in Tundish / H. Tanakf, R. Nishihara, R. Tsujind et al // ISIJ International, 1994.V.34, №11.- P.868-875.

106. Исследование непрерывной разливки стали / Под ред. Д.Б. Липа М.: Металлургия, 1982. - 200с.

107. Ш.Власов, Н.Н. Разливка черных металлов/ Н.Н.Власов, В.В.Корроль., B.C. Радя М.: Металлургия, 1987. - 272с.

108. Касан, Н. Разработка оптимального способа защиты стали аргоном на участке между разливочным, и промежуточным ковшами / Н. Касан, О. Миядзаки, X. Ямасоэ и др. // Дзайре то пуросэсу. 1994. Т.7. №1. С.325.

109. Испытания промежуточного ковша большой емкости при непрерывном литье блюмов / Д. Сатло и др. // Дзайре то пуросэсу. 1994. Т.7. №1. С.326.

110. Новости черной металлурги за рубежом. — М.: Металлургия, 1997, №1. -С.60-63.

111. Scruse, H/Jnternationale Konferenz Stranggiben von Staghl/ H.Scruse, H. Spereh // Stahl und Eisen. 1989. V.108, №22. P.63-68.

112. Паршин, В.М.Четвертая международная конференция по непрерывной разливке стали / В.М.Паршин, А.Ф. Шаров//Сталь. 1988. №11. С.73-74.

113. Мс Lean, A. The turbulent tundishcon taminator or refiner/ A. Mc Lean // 7st Steelmak. Conf: Proc. Vol. 71. Toronto Mecr., Apr. 17-20, 1988. -P.3-23.

114. Spaccaretella, A. Raffreddamento saplemantare del cratere liquido mediante gunta on polverimetallice in lingottera di colata continua/ A. Spaccaretella, D. Schino // Boll. tech. finsider. 1981'. №39. P.21-30.

115. Непрерывная разливка стали в заготовки крупного сечения / Чижиков А.Н. и др. М.: Металлургия, 1970. - 136с.

116. Глазков А.В. Производство непрерывнолитых заготовок / А.В .Глазков, Б.А. Моргалев, М.Г. Чигринов. -М.: Металлургия, 1975. 103с.

117. Jhanh, K.V. New configurations in fun dishes for continually contslabs/ Jhanh K. Vo., Ragaund M. // Jnt. Symp. Contr. and Eff. Jnclus. And residually steels with. 25th.Annu. Conf. Met. Toronto. 17-20 Ang., 1986. Monreal. V.l, 1988. -P.62-74.

118. Bytne, M. Operationg expericce with large tundishes/ M. Bytne, A.W. Cramb // 70th. Steelmak. Conf. Prac. Volr. 70: Pittsburger Meet., March 29. -Apr.l, 1987. -P.81-90:

119. Jauch, R. Metallurgische manahmen in Bereich Pfanne, Verteiler und kokille zur verbesslcung des reinheitsgrades/ R. Jauch // Stahl und Eisen. 1989. 108, №22. V.l. P.28-31.

120. Metallurgische Manahmen bein Stranggießen zuz Verbesserung des Reinheitsgrades / Jauch R. et al. // Stahl und Eisen. 1989. 109, №6. - P.31-38.

121. Masayuki, M. Глубокая очистка стали в промковше УНРС при помощи перегородки из СаО/ М. Masayuki // J. Iron and Steel Inst. Jap. 1986. V.72, №4. — P.203.

122. Производство высококачественной катанки из непрерывнолитых блюмов большого сечения/ М.Китамура и др.//Достижения в области непрерывной разливки стали:Материалы конгресса. -Лондон: 1987.-С.176-187.

123. Nuri, Y. New configurations in fun dishes for continually contslabs / Y. Nuri //J. Iron and Steel Inst. Jap. 1983. V.69, №12. P.989 - 993.

124. Kitamura M., Jmamura H., Adachi M., Nakano Y., Saruki T. Trans. Si. 198I.V. 67, №.12. P.1006 - 1011.

125. Kitamura M., Koyama S., Yoo Y., Nimigo Y., Savamoto Y. Trans. Si. 1981. V. 67, №4. — P139-146.

126. Savamoto Y., Yusui Т., Takagi H., Kutagiri Y. R&D. Kopf Steel Engineering report. 1981. V.31. №4. P.20 - 25.

127. Miki, Y. Inclusion sepration from molten steel in tundish with rotation electromagnetic field / Y. Miki, M. Kitaoka, N. Bessho et al. // Tetsu to hagane. J. Iron and Steel Inst. Jap, 1996. V. 82. №6. -P.40-45.

128. Изучение влияния примесей на кинетику кристаллизации железа/ B.C. Дуб// Теплофизика стального слитка- Киев: ИШЬ АН УССР, 1980. С.41-46.

129. Еланский, Г.Н.Строение и свойства жидкого металла — качество технология/ Г.Н. Еланский, В.А. Кудрин- М.: Металлургия, 1984. - 238с.

130. Тепловые процессы при непрерывном литье стали / Ю.А. Самойлович и др.-М.: Металлургия, 1982. 152с.

131. Соболев, В.В.Оптимизация тепловых режимов затвердевания расплавов/ ВЛЗ.Соболев, П.Н. Трефилов. Красноярск: КГТУ, 1986. - 154с.

132. Оптимизация режимов затвердевания непрерывного слитка / В.А. Бер-зинь и др. Рига: Знание, 1977. — 148с.

133. Скворцов, A.A. Теплопередача и затвердевание слитков в установках непрерывной разливки стали/ A.A. Скворцов, А.Д. Акименко. — М.: Металлургия, 1971. — 190с.

134. Казачков, Е.А. Исследование количественных характеристик потоков и размыва оболочки непрерывного слитка при разливке затопленной струей/

135. Е.А. Казачков, Л.Н. Кужельная, Л.И. Мосюра // Сб.: Непрерывная разливка стали. №4. -М.: Металлургия, 1977. с. 76-83.

136. Теория непрерывной разливки. / В.С.Рутес, В.И.Аскольдов, Д.П. Евтеев и др. М.: Металлургия, 1971. - 294 с.

137. Swirling Effect in Immersion Nozzle on Flow and Heat transport in Billet Continuous Casting Mold / S. Yokogu et al. // ISIJ International. 1988. V.38. №8.-P. 827-833.

138. Control of mollen streel flow in a continuous casting mold by twof static magnetic fields covering whole midth / J.Akira et al. // Zaiiyo no prosesu. Cor-rent Advances in Materials and Processes, 1996. V.9, №4 P.618-619.

139. Improving quality of flat rolled products using electromagnetic brake (EMBR) in continuous casting / S.C.Collberg et al. // Iron and Steel Engineer. 1996. №7. — P.24-28.

140. Improvement of surface defect of CC slab by a new submerging nozzle / T.Tetsiyi et al.// Zaizyo to Prosesu. Current Advances in Materials and Processes. 1996,V.9, №4. P.606-607.

141. Control of flow in CC mold by imposing swirling motion in the immersion nozzle/ Y. Shinichro et al.// Zairyo to prosesu. Current Advances in Materials and Processes, 1996. V.9. №4. P. 608-609.

142. Акименко, А.Д. Исследование гидродинамики разливки стали в кристаллизаторы УНРС/ А.Д. Акименко, А.И. Гуськов, А.А. Скворцов // Проблемы стального слитка: Тр. 5 конф. по слитку. — М.: Металлургия, 1974. — С.640-653.

143. Численный анализ характера истечения расплава из погружного стакана УНРС в условиях закручивания потока / S. Yokoga et al. // J. Iron and

144. Steel. Just Jap, 1994. V.80. №10. P.759-764.

145. Yokoga, S. Control of immersion nozzle outlet flow pattern through the use of swirling flow in continuous casting / S. Yokoga, Y. Asako, S. Нага// S.J.Int. 1994. V.34, №11. P.883-888.

146. Патент 5328064 США, МКИ5 B22D 41/50. Multi-stepped submerged nozzle for continuous casting. / N. Yasutoshi, К. Кого, К. Yukinobu; Shinagawa Refractoriec Co., Ltd. №934496, - 47390 заявл. 30.11.91; опубл. 12.7.94.

147. Заявка 2666258, Франция, MKH5B22D 41/58. Busette d'alimentation de métal liguide pour une lingotiére de coulée continue/ I. Jolivet; Inst. de recherches de la siderurgie française. №9010996; заявл. 31.08.90 опубл. 06.03.92.

148. Заявка 27002839 США, MKH5B22D 41/50. Busette immergée pour la coulée continue des métaux/ M. Burty, J. Lamant; COLLAS.S.A.- №9300327; заявл. 12.1.93, опубл. 13.7.94.

149. Teshima, T Технология получения непрерывнолитых заготовок с высоким качеством поверхности при высокой скорости разливки / T.Teshima et al. // Curr. Adv. Mater. And Process. 1988. - 1, №1 - C.155-158.

150. Shinichiro, Y. Управление истечением потоков из погружного стакана УНРС путем закручивания потоков / Y. Shinichiro // J. Iron and Steel. lust. Jap. 1994. V.80, №10,- P.754-758.

151. Заявка 2698807 Франция, MKH5B22D 41/52. Busette de coulée continue de brames d'acior / D.Salvaotori, P.Arboit. -№9214781; заявл. 8.12.92; опубл. 10.6.94.

152. Заявка 7174858 Япония, MKH5B22D 11/10. Погружной стакан для непрерывной разливки. / Т. Сайто; Ниппок коре к.к. №1. - 314954, заявл. 04.12.89; опубл. 30.07.91.

153. Пат2695848 Франция; MKM5B22D 41/54, 11/04. Busette de metal et pro-cedesole fabriation de cette busette / J. Peirier, B. Thalou, G. Provost; Solloc -FR. №9211218; заявл. 21.09.92, опубл. 25.3.94.

154. Quality control« of slabs byelectromagnetic flow modification/ T. Takeniko et al./ Zairyo to prosesu, Current Advances in Materials and Processes, 1996.V.9. №4.-P. 614-615.

155. Кандзи Т. Разработка УНРС №4 на заводе в Какодава 3. Производство высокочистой стали на УНРС №4 завода в Какодава / Т. Кандзи // Дзацре-то пупосэсу. Curr. Adv. Mater and Proc. 1990. V.3. №1. 200c.

156. Моделирование способов разливки металла в кристаллизатор УНРС / Е.Н. Астров// Непрерывная разливка стали: Темат. сб. научн. тр. МЧМ СССР (ЦНИИЧМ). Вып.2. М.: Металлургия, 1974. - С. 105-110.

157. Потоки в кристаллизаторах слабовых MHJ13 / Пер. с нем. // Чер. металлы. 1979.-№7. С.49-54.

158. Васильев, Б.К Гидродинамика разливки стали через погружаемые стаканы в кристаллизаторы УНРС/ Б.К.Васильев, Ю.В: Натерикин // Прогрессивные способы получения.' стальных слитков. — Киев: ИПЛ АН УССР, 1980. С.33-37.

159. Numerical analysis of fluid flow in the continuous casting mold by a bubble dispersion model / N. Bessho et al. // Iron and Steelmaker. 1991. V.18. №4. -P.39-41.

160. Burty, M. Experimental and theoretical analysis of gas and. metal» flows in submerged entry nozzles in continuous casting / M. Burty, M. Lerreg, C. Pusse//Rev. met.(Fr). 1996. V. 93. №10. -P.1249-1255.

161. Особенности формирования, оболочки непрерывнолитой заготовки при вращении жидкого металла в кристаллизаторе УНРС / Менаджиев Т.Я. и др.// Прогрессивные способы получения стальных слитков. — Киев: ИПЛ АН УССР, 1980. С.46-51.

162. Фирма Slater Steel модернизирует сортовую УНРС. Slater Steel modernisiert Kniippelstranggie Banlage//Stahl und Eisen. 1990. Y.l 10. №5. C.26.

163. Исследование на гидравлических моделях принудительного вращения стали в цилиндрическом кристаллизаторе УНРС / П.Г. Шмидт и др.// Проблемы стального слитка: Тр. 5 конф. по слитку. — М.: Металлургия, 1974. — С.654-656.

164. Устройства для механического перемещения жидкой стали (МПЖС) в кристаллизаторе МНЛЗ. / П.Г. Шмидт и др.// Прогрессивные способы получения стальных слитков. Киев: ИПЛ АН УССР, 1980. — С.110-113.

165. Исследование качества и свойств стали ШХ15; отлитой на УПНРС при воздействии электромагнитного перемещения- / В.М/ Пчелкина и др.//

166. Проблемы стального слитка: Тр. 5 конф. по слитку. Ml: Металлургия, 1974. - С.616-619.

167. Куманин, И.Б. Вопросы теории литейных процессов/ И.Б. Куманин. -М.: Машиностроение, 1976. 216 с.

168. Скобло, С.Я. Слитки для крупных поковок/ С.Я. Скобло, Е.А. Казачков. -М.: Металлургия, 1973. 345 с.

169. Хворинов, Н.И. Кристаллизация и неоднородность стали/ Н.И. Хвори-нов. М.: Машиностроение, 1958. - 393 с.

170. Самойлович, Ю.А. Формирование слитка/ Ю.А. Самойлович: М.: Металлургия, 1973. - 288 с.

171. Штейнберг, С.С. Стальной слиток/ С.С. Штейнберг. Свердловск -М.: Уралгиз, 1933. — 156 с.

172. Гранат, И.Я. Кристаллизация и строение стального слитка/ И.Я.Гранат, А.К.Жигалов. — М. — Л.: Металлургия, 1935. 117с.

173. Прохоров, Ю. В. Разливка стали/ Ю.В. Прохоров. М. - Л.: Металлургия, 1935.-216с.

174. Тагеев, В.М. Неоднородность строения стальных слитков/ В.М.Тагееев //Сб. Стальной слиток. — М.: Металлургиздат, 1952— С.40 66.

175. Тагеев, В.М. Исследование процесса кристаллизации слитков и отливок с применением радиоактивных изотопов/ В.М.Тагеев, В.А.Дудкин.// Труды НТОЧМ. М.: Металлургиздат, 1955, т. 5. - С.19 - 38.

176. Саратовкин, Д.Д. Дендритная кристаллизация/ Д.Д. Саратовкин М:: Металлургиздат, 1957. - 127 с.

177. Гидродинамика жидкой стали в изложнице и её роль в процессе кристаллизации/ Ю.П. Беляев Ю.П.// Проблемы стального слитка: Тр. 3-й конф. по слитку-М.: Металлургия, 1969. С. 81 - 86:

178. Скобло, С.Я. Направленность и характер затвердевания слитков разной конфигурации/ С.Я. Скобло// Сталь. 1962. №3. С.219 - 233.

179. Лебедев, В.Н. Влияние формы слитков на качество крупных поковок/В. Н. Лебедев, В.М. Коровина, А.И. Гринюк // Физико-химические и теплофизические процессы кристаллизации стальных слитков: Тр. 2-й конф. по слитку- М.: Металлургия, 1967. С.264 -269.

180. Свойства литого металла, полученного методом направленной кристаллизации/ А.Е.Мостовой и др.// Проблемы стального слитка: Тр. 6-й конф.- по слитку- М.: Металлургия, 1976. С. 110 — 112.

181. Машинный (на ЭВМ) и натурный эксперимент процесса кристаллизации слитка в изложнице / В.А.Журавлёв и др.// Известия АН СССР. Металлы. 1983. №2. с.73 - 78.

182. Исследование слитков с мелкозернистой литой структурой, полученных методом вакуумного дугового переплава/ Ф.И.Швед и др.// Проблемы стального слитка: Тр. 4-й конф. по слитку— М.: Металлургия, 1969.-С. 258-261.

183. Влияние технологических факторов разливки на дефектность металла осевых объёмов крупных кузнечных слитков/ С.И. Жульев и др.// Усовершенствование процессов разливки стали: Тр. 3-й науч.- техн. конф; — М.: Металлургия, 1981. С. 67 - 70.

184. Журавлёв, В.А. О прочности жидкостей в проблеме кристаллизации металлов и сплавов/ В.А. Журавлёв// Известия АН СССР. Металлы. 1977. №1.-с.Ю6-109.

185. Раддл, Р.У. Затвердевание отливок/ Р.У.Раддл. М.: Машгиз, 1960. -391 с.

186. Mallya, V.D. Gradient acceleration parameter-more significant for soundness study/ V.D. Mallya, V.Panchanathan Aluminium, 1974, v50. №6. -P.394 - 398.

187. Намор, P Зоны влияния прибылей/ Р.Намор// Сб.: 24-й международный конгресс литейщиков. — М.: Машгиз, 1960. С. 92 111.

188. Бондарев; В.А. Исследование процесса формирования усадочной пористости/ В.А. Бондарев// Сб.: Теплофизика в литейном производстве. — Минск: Металлургия, 1963. С. 284 - 287.

189. Китаев, Е.М. Вертикальное затвердевание стальных слитков и связь с дефектами осевой зоны усадочного характера/Е.М:Китаев,

190. A.А.Скворцов// Изв. вузов. ЧМ. 1979. №3. С. 32 - 36.

191. Китаев,Е.М. Уменьшение физической неоднородности стальных слитков/ Е.М.Китаев, А.А.Скворцов//Сб.: Теплофизика стального слитка. -Киев: ИПЛ АН УССР, 1980. С.70 - 78.

192. Колосов, М.И. Разливка стали/ М.И.Колосов, А.П. Кульбацкий. М.: Металлургия, 1957. - 212 с.

193. Мигульчук, А.В. Повышение кочества крупного кузнечного слит-ка//Разливка стали и формирование слитка: Тр. 1-й конф. по слитку. -М.: Металлургия, 1966. С. 130 - 143.

194. Улучшение качественных характеристик слитков, отлитых сифонным способом/А.А.Киселёв и др.// Физико-химические и теплофизические процессы кристаллизации стальных слитков: Тр. 2-й конф. по слитку— М.: Металлургия, 1967. С.291 -302.

195. Ефимов, В.А. Пути усовершенствования разливки стали/ В.А.Ефимов,

196. B.П.Осипов, В.П. Гребешок. -М.: Металлургиздат,1963. -184с.

197. Тепловой баланс прибыльной части слитка/ А.И.Строганов и др.// Сталь. 1962. №1. — С.27-29.

198. Ливитасов, Я.М. Исследование тепловой работы прибыльной части слитков спокойной стали/ Я.М.Ливитасов, А.А.Казаков// Сталь. 1962. №10. С.900-902.

199. Исследование тепловой работы прибыльных надставок к кузнечным слиткам весом 19-24,5 т / Ю.И.Кирюшин и др.//Сб.: Производство и обработка стали. — Харьков: Металлургиздат, 1960; вып. 6. С.110-126.

200. Исследование тепловой прибыльных надставок для крупных кузнечных слитков/ Ю.В. Кряковский, С.И. Жульев и др.//Сб.: Теплофизика стального слитка. Киев: ИПЛ АН УССР, 1980. - С.117-122.

201. Усовершенствование технологии разливки спокойной углеродистой стали/ И.М.Писаренко и др. // Проблемы стального слитка: Тр. 3 конф. по слитку. М.: Металлургия, 1969. - С.326-331.

202. Изучение кристаллизации 7 т слитка среднеуглеродистой и хромистой стали при различных утепляющих материалах/ О.В.Трифонов и др.// Проблемы стального слитка: Тр. 3 конф. по слитку. М.: Металлургия, 1969. — С.261-265.

203. Применение асбеста для утепления головной части слитков/ В .Н.Монастырский и др.// Сталь. 1977. №8. С.703-706.

204. Исупов, В.Ф. Обогрев прибыльной части слитка экзотермическими смесями и лкжеритом/ В.Ф.Исупов, В.А.Носов// Сталь. 1967. №12. -С. 1099-1102.

205. Бакуменко, С.П. Разливка стали под шлаком/ С.П.Бакуменко, К.К.Прохоренко. -М.: Металлургия, 1969. 151с.

206. Эффективные экзотермические смеси для утепления головной части слитков/ Я.А.Шнееров и др.//Сталь. 1978. №2. С. 121-124.

207. Якубович, М.Я. Применение теплоизоляционных надставок, вкладышей, экзотермических материалов и синтетических шлаков при разливке стали/ М.Я.Якубович //Черметинформация. 1968. сер.6, инф.11.-С.8 — 10.

208. Дюдкин, Д.А. Усадочные раковины в стальных слитках и заготовках/ Д.А.Дюдкин, А.П.Крупман, Д.А.Максименко . М.: Металлургия, 1983. - 137с.

209. Огурцов, А.П.Повышение эффективности применения теплоизоляционных плит при разливке стали/А.П. Огурцув//Сталь. 1978.№2.-С.129-131.

210. Патент № 55-36418 Япония, МКИ 22Д 7/10, 7/00. Способ получения стальных слитков/ К.К.Айко. № 48-6114; заявл. 11.01.73; опубл. 20.09.80, БИ№2.

211. Патент № 394963 Франция, МКИ 22Д 7/10. Устройство для разливки металлов/А.Ж.Досан. -№146110; заявл. 08.08.70; опубл.22.08.73, БИ№34.

212. Самойлович, Ю.А. Влияние теплоизоляции головной части слитка на процесс затвердевания/ Ю.А.Самойлович, Е.М.Котляровский// Сб.: Разливка стали и качество слитка. — Киев: Наукова думка, 1971. С. 160-166.

213. Патент № 55-32462 Япония, МКИ 22Д 7/10. Способ получения стальных слитков/ К.К.Айко. № 4817091; заявл. 13.02.73; опубл. 25.08.80, БИ№2.

214. Патент № 2164977 ФРГ, МКИ 22Д 7/10. Теплоизоляционные или экзотермические вставки для надставок к изложницам/ А.Маер. заявл. 28.12.73; опубл. 01.07.82, БИ№26.

215. Кошман, B.C. Изменение температуры в стенке изложницы при наличии огнеупорного покрытия/ В.С.Кошман, Ю;А.Самойлович,

216. A.Г.Подорванов//Сб:: Вопросы теории и практики улучшения качества слитка. М.: Металлургия, 1983. - С. 24-26.

217. Улучшение качества слитка путём совершенствования конфигурации прибыльных надставок/ Н.И.Беда и др. // Сталь. 1967. №4. С.326-327.

218. Еланский, Г.Н. Совершенствование кристаллизаторов современных МНЛЗ/ Г.Н.Еланский, И.Ф.Гангаревич, К.А.Штурм// Сталь. 2005. №2. -С.33-36.

219. Жульев, С.И. Слитки для крупных поковок/С.И.Жульев и др. // Сталь. 2005. №11. С.41-44.

220. Ульянов, В.А. Создание закручивающего эффекта расплава в кристаллизаторе УНРС 0430 с помощью безнапорных разливочных стаканов/

221. B.А.Ульянов, В.Н.Гущин, С.А.Балан // Материаловедение и металлургия.-Н.Новгород: НГТУ, 2002. т. 32. С.44-51.

222. Ильин, В.И. Управление потоками стали в кристалллизаторе УНРС с помощью разливочных стаканов/В.И.Ильин, Б.А.Коротков, В.Н.Гущин и др. //Электрометаллургия. 2002. №7. С. 18-21.

223. Ильин, В.И. Управление потоками стали в кристалллизаторах МНЛС с помощью разливочных стаканов/В.И.Ильин, Б.А.Коротков, В.Н.Гущин и др. // Изв. вузов. 4M. 2002. №9. С. 19-23.

224. Егоров, В.В. Разработка технологий подвода металла в двухвалковый кристаллизатор/В.В.Егоров, Б.А.Коротков// Заготовительное производство в машиностроении. 2003. №10. С.39 — 41.

225. Ульянов, В.А. Оптимизация подвода расплава в слябовые кристаллизаторы МНЛЗ / В.А.Ульянов, С.А.Балан, В.Н.Гущин // Материаловедение и металлургия — Н.Новгород: НГТУ, 2004. т.42. — С.46-53.

226. Ларин, М.А. Улучшение качества стальных слитков при снижении циркуляции затвердевающего металла/М.А.Ларин,В. А.Ульянов, В.Н.Гущин // Материаловедение и металлургия. Н.Новгород: НГТУ, 2005. т.50. - С.94-95.

227. Гущин, В.Н. Литьё в тонкослябовые и двухвалковые кристаллизаторы/В.Н.Гущин, В.А.Ульянов, С.А.Балан// Материаловедение и металлургия. Н.Новгород: НГТУ, 2006. т.57. - С.22-25.

228. Ульянов, В.А. Основные направления в применении промежуточных ковшей MHJI3 / В.А.Ульянов, С.А.Балан, В.Н.Гущин // Материаловедение и металлургия Н.Новгород: НГТУ, 2004. т.42. - С.36-44.

229. Куклев, A.B. Оптимизация гидродинамических характеристик промежуточного ковша УНРС с целью удаления экзогенных неметаллических включений/А.В.Куклев ,В.В.Тиняков, В.Н.Гущин и др. //Металлург. 2004. №4. С.47-49.

230. Куклев, A.B. Эффективность рафинирования стали в промежуточном ковше с перегородками/А.В.Куклев, В.В.Тиняков, В.Н.Гущин и др. //Металлург. 2004. №4. С.47-49.

231. Китаев, Е.М. Улучшение качества стальных слитков путем экранирования головной части/ Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, В.Л.Сивков// Сб.:4-я Всесоюзная конференция по текстурам и рекристаллизации в металлах и сплавах. Горький: ГПИ, 1983. - С.6-1.

232. Китаев, Е.М. Исследование качества литого металла при уменьшении теплоотдачи от прибыли/ Е.М'. Китаев, В.Н. Гущин, В.Л.Сивков// Прогрессивные методы получения отливок Горький: ГПИ, 1983. - С.15-17.

233. Китаев, Е.М. Качество слитка отлитого в экранированную изложницу// Управление строением отливок и слитков/ Е.М. Китаев, В.Н. Гущин — Горький: ГПИ, 1986.-С. 19-24.

234. Китаев, Е.М. Улучшение направленности затвердевания стальных слитков массой 1,2 т/ Е.М Китаев, В.Н. Гущин, М.А.Ларин // Изв. вузов. 4M. 1986. №2. — С.82-85.

235. Китаев, Е.М. Затвердевание стальных слитков при тепловом экранировании их головной части/ Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, В.Л;Сивков // Разливка стали в слитки. Киев: АН, ИПЛ, 1987. - С.48-52.

236. Китаев, Е.М. Повышение качества 13 т кузнечных слитков путем увеличения направленности их затвердевания/ Е.М Китаев, В.Н. Гущин, М.А.Ларин// Сталь. 1988. №4. С.38-39.

237. Китаев, Е.М. Тепловое экранирование головной части 13-т кузнечного слитка/ Е.М Китаев, В.Н. Гущин, М.А.Ларин// Проблемы стального слитка" Киев: АН, ИПЛ, 1988. - С.92-95.

238. Китаев, Е.М. Влияние теплоизоляции прибыли на качество кузнечных слитков /Е.М Китаев, В.Н.Гущин, М.А.Ларин// Технология судостроения. №7. 1989.1 С.27-29:

239. Китаев, Е.М; Тепловые потери«прибыльной части; слитков массой 13 т/ Е.М-. Китаев, В.Н. Гущин, М; А. Ларин// Управление строением отливок и слитков. Горький: ГНИ; 1989! - С.27-34.

240. Затуловский, С.С. Развитие теории и технологии литья с применением инокуляторов/С.С.Затуловский//- Киев: ИПЛ, АН, 1981. С.3-13.

241. Затуловский, С.С. Суспензионная разливка /С.С.Затуловский//- Киев: Наукова думка, 1981. 260 с.

242. Ефимов, В.А. Методы воздействия стали и сплавов /В.А.Ефимов // Сталь. Г991. №2. С. 14-21.

243. Lee, SJ.Recent developments in CC refractory components systems/ S J.Lee, M.Pherson// Steel Times. 1987. №4. P. 34-41.

244. Пат. 224625 РФ, МПК B22/D 11/101, 11/117. Способ • воздействия на химсостав жидкой стали перед и в. процессе непрерывной разливки и противоворонкообразующее устройство/В.Н'Хлопонин и др. №2003126454/02; заявл. 01.09.2003; опублю 10.03.2005.

245. Белитченко,А.К. Опыт модернизации сортовой МНЛЗ /

246. A.К.Белитченко и др. // Сталь. 2005. №1. С.71-75.

247. Агбоола, О.М'.Неметаллические включения в низколегированной трубной стали/О.М.Агбоола, Т.В.Морозова, Т.В.Гошкодера* и др. //Элетрометаллургия. 2004. №11. С.36-43.

248. Китаев, Е.М. Внешние воздействия на стадии формирования стальных слитков/ Е.М. Китаев, В.А.Ульянов, В.Н. Гущин // Прогрессивные методы получения отливок. Горький: НТО МП, ГПИ, 1989. - С.25-27.

249. Китаев, Е.М. Совершенствование технологий внепечной обработки стали в изложницах/ Е.М Китаев, В1Н. Гущин, В.А.Ульянов// Совершенствование металлургической технологии в машиностроении. Волгоград: ГК по НТ, ИНИИМТ,ВДНТ, 1990. - С.101-102.

250. Ульянов, В.А. О роли физических колебаний в формировании двухфазной зоны и физической неоднородности литого металла /В.А.Ульянов,

251. B.Н.Гущин, М.А.Ларин// Применение внешних воздействий при затвердевании слитков и отливок. Н.Новгород: ЦНТИ, 1990. - С.12-14.

252. Ульянов, В.А. Моделирование теплофизических и гидродинамических процессов при внешних воздействиях /В.А.Ульянов, В:Н.Гущин,

253. Ульянов; В.А. Моделирование кристаллизации слитков в изложнице; при внешних динамических воздействиях /В.А.Ульянов, В.Н.Гущин, М.А.Ларин// Известия АН: Металлы. №2. 19911. С.51-54.

254. Китаев, Е.М; Формирование стального слитка при статическом внешнем воздействии / Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, В.А.Ульянов // Изв. вузов: ЧМ. 1991. №6. С.74-76.

255. Ульянов, В.А. Термодинамические основы рафинирования расплавов в ковшах в условиях наложения упругих колебаний/ В.Л.Ульянов,

256. B.Н.Гущин, Е.М Китаев // Управление строением; отливок и слитков" > -11.11овгород: НГТУ, 1998. С.54-56.

257. Ульянов, В.А. Динамика электрогидроимпульсов /В.А.Ульянов, В.Н.Гущии, Е.М Китаев //Новые технологии в машиностроении, материаловедении и высшем образовании.—Н.Новгород:НГТУ,2001.—С.54-58;

258. Азеев, . А.Н.Система внешних активных воздействий на; жидкий кристаллизующийся; металл в процессе непрерывной разливки/ А.Н.Азеев,

259. B.А.Ульянов, В.Н.Гущин // Новые технологии в машиностроении, материаловедении и высшем образовании.-Н.Новгород:НГТУ,2001.-С.58-65.

260. Балан, С.А. Физическое моделирование и промышленные исследования при внешних воздействиях/С.А.Балан, В.А.Ульянов, В.Н.Гущин // Новые технологии в машиностроении, материаловедении и высшем образова-нии.-Н.Новгород: НГТУ, 2001. С.75-79.

261. Ульянов, В.А. Структурообразование и развитие макродефектов слитков в изложнице при внешних воздействиях/В.А.Ульянов, В.Н.Гущин, Е.МКитаев // Прогрессивные технологии в машиностроении. Комсомольск на Амуре: КГТУ, 2000. №2. - С. 27-31.

262. Ульянов, В.А. Динамические параметры электроразрядных генераторов упругих колебаний/В.А.Ульянов, В.Н.Гущин, Е.МКитаев //Изв. вузов. ЧМ. 2002. №1. — С. 18-21.

263. Ульянов, В.А. Системный анализ производства литейных сплавов/ В.А.Ульянов, В.Н.Гущин//Материаловедение и металлургия. — Н.Новгород: НГТУ, 2005. т.50. С.22-34.

264. Китаев, Е.М. Особенности затвердевания стального слитка в условиях перемешивания/ Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, В.А. Трухин// Повышение качества отливок и слиток. Горький: ГПИ, 1979. Вып. 1. — С. 21-25.

265. Шифрин, И.Н. Применение электромагнитного перемешивания в технологии непрерывной разливки / И.Н.Шифрин и др.// Сталь. 2005. №1.- С.17-20.

266. Цаплин, А.И. Динамика циркуляции жидкого ядра кристаллизующегося непрерывного слитка в бегущем поле индуктора/ А.И.Цаплин// Магнитная газодинамика. 1986. №1. С. 127-131.

267. Цаплин, А.И. Режимы электромагнитного перемешивания и качество непрерывнолитых слябов/ А.И.Цаплин и др.// Изв. вузов.ЧМ. 1987. №8.- С.55-60.

268. Соболев, В.В. Формирование кристаллической структуры при ультразвуковом воздействии на затвердевающий металл/В.В.Соболев // Изв. вузов. ЧМ. 1989. №11, — С.54-57.

269. Абрамов, О.В. Ультразвуковая обработка материалов/ О.В. Абрамов, И.Г.Харбенко, Ш. Швегла. М.: Машиностроение, 1984. — 276с.

270. Бурханов, Г.С. Новые металлургические процессы и материалы/ Г.С.Бурханов. — М.: Наука, 1991. 181с.

271. Скворцов, A.A. Исследование применения виброхолодильников при формировании непрерывнолитых слитков/А.А.Скворцов, В.А. Ульянов //Литьё с применением инокуляторов.-Киев: ИПЛ, АН. 1983.-С. 155-158.

272. Цаплин, А.И. Вязкоупругость цилиндрического слитка электрошлакового переплава, затвердевающего с торца/А.И. Цаплин//Аналит. и числ. методы реш. краев, задач пластичн. и вязкоупр. — Свердловск: УНЦ АН СССР. 1986. -С.86-93.

273. Шалимов,А.Г. Интенсификация процессов специальной металлургии/А.Г.Шалимов, И.Р.Гостин, Н.А.Тулин.-М.Металлургия, 1989.- 334с.

274. Ерёминко, С.П. Пульсационное перемешивание металлургических процессов/ С.П.Ерёменко, В.Л.Плющенко, А.Н.Смирнов. М.: Металлургия, 1989. - 270с.

275. Цаплин, А.И. Численное и экспериментальное исследование затвердевания и гидродинамики в горизонтальном вращающимся цилиндре/ А.И.Цаплин, М.А.Ошивалов // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. 1987. №4/1. -С.81-88.

276. Гущин В.Н. Электрогидроимпульсная обработка высокоуглеродистых легированных расплавов /В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев // Материаловедение и металлургия. — Н.Новгород: НГТУ, 2008. т.62. — С.34-40.

277. Альтман, М.Б. Повышение свойств стандартных литейных алюминиевых сплавов/ М.Б. Альтман, Н.П. Стромская // М.: Металлургия, 1984. - 127 с.

278. Кутузов, В.Н. Центробежное литьё двухслойных бандажей/В.Н.Кутузов Г.С.Анубов, Ю.В.Жигунов//Теория и практика получения биметаллических и многослойных отливок. — Киев: ИПЛ, АН. — С.74-78. J

279. Бусленко, И.П. Моделирование сложных систем / И.П. Бусленко. — М.: Наука, 1978.-126с.

280. Основы моделирования сложных систем / Л.Н. Дыхненко и др. Киев: Высш. шк., 1982. - 224 с.

281. Марков, Б.Л. Физическое моделирование в металлургии / Б.Л. Марков, A.A. Кирсанов. М.: Металлургия, 1984. - 119 с.

282. Гухман, A.A. Применение теории подобия и исследование процессов теплообмена / A.A. Гухман. М.: Высш. шк., 1974. - 326 с.

283. Рехтман, А .Я. Заводская лаборатория гидравлического моделирования металлургических печей / А.Я. Рехтман, Б.Л. Марков, В.А. Кривандин. — М.: Металлургиздат, 1956. 85 с.

284. Нагревательные печи и устройства в кузнечно-штамповочном производстве: 1,2 ч. /А.Д. Акименко и др.. -Н.Новгород, НГТУ, 2000. 451 с.

285. Клайн, С. Дж. Подобие и приближённые методы / С. Дж. Клайн. М.: Мир, 1968.-302 с.

286. Лебедев, А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях / А.Н. Лебедев. -М.: Радио связь, 1989. 224 с.

287. Соболев, B.B. Оптимизация» тепловых режимов'затвердевания расплавов / В.В. Соболев, П.Н. Трефилов. Красноярск. КГУ, 1986. - 154 с.

288. Ульянов, В.А. Определение теплофизических параметров формирования1 непрерывнолитых заготовок при ЭГИВ в ЗВО / В.А.Ульянов,• М:А. Ларин, Е.М. Китаев // Изв: вузов. 4M: №10. 2001. С.42-45.

289. Акименко, А.Д. Выбор масштабов, моделирования при исследовании гидродинамики стальных слитков / А.Д. Акименко, A.A. Скворцов,

290. A.И. Гуськов // Изв. вузов. 1983. №3. С. 119-122.

291. Джалурия, И: Естественная конвекция: пер. с англ. / И. Джалурия — М.: Мир, 1983.-400 с.

292. Явойский, В.И. Научные основы современных процессов производства стали / В.И Явойский, A.B. Явойский. М.: Металлургия, 1987. - 184 с.

293. Проблемы дегазации металлов / Л.А. Кунин и др.. М.: Наука, 1972.- 327 с.

294. Скворцов, A.A. Теплопередача в системе слиток изложница - окружающая среда / A.A. Скворцов, Е.М. Китаев, В.Н. Гущин // Изв. вузов. 4M. 1981. №1. -С. 118-121.

295. Гущин, В.Н. Аналитическое исследование затвердевания слитка /

296. B.Н. Гущин, В.Л. Сивков // Повышение качества отливок и слиток. — Горький: ГПИ, 1979. Вып. 1. С. 38-41.

297. Баландин, Г.Ф. Основы теории формирования отливки / Г.Ф. Баландин. -М.: Машиностроение, 1976. Ч. 1. 328 с.

298. Самойлович, ЮА. Формирование слитка / Ю.А. Самойлович. — М.: Металлургия, 1977. 158 с.

299. Китаев, Е.М. Исследование протяжённости двухфазной1 зоны при затвердевании слитков / Е.М. Китаев, В.Н. Гущин // Управление строением' отливок и слитков. Горький: ГПИ, 1984. - С.27-33.

300. Исследование свободной конвекции при затвердевании слитка массой 13 т /Е.М. Китаев и др. // Управление строением отливок и слитков. — Н.Новгород: НПИ, 1991. С. 10-12.

301. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. М.: Наука, 1973.-848 с.

302. ЗН.Уоллис, Г. Одномерные двухфазные течения / Г. Уоллис М.: Мир, 1972.-440 с.

303. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при оптимальных условиях / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. -М.: Наука, 1971.-284 с.

304. Налимов, В.В. Теория эксперимента /В.В. Налимов М.: Наука, 1971.- 202 с.

305. Гущин, В.Н. Термонапряжённое состояние непрерывного слитка на ли-тейно-прокатном агрегате спирального типа /В.Н. Гущин, Е.М Китаев //

306. Управление строением отливок и слитков Н.Новгород: НГТУ, 1997. -С.66-70.

307. Хакен, Г. Информация и самоорганизация: Макроскопический!подход к сложным системам/ Г.Хакен. М.: Мир, 1991. - 240с.

308. Климантович, Ю.Л; Турбулентное движение и структура хаоса: Новый подход к статистической теории открытых систем/ Ю.Л. Климантович. — М.: Наука, 1990. -320с.

309. Новожилов, В;В. Установившиеся турбулентные течения несжимаемой жидкости/В.В.Новожилов, В.А.Павловский.-С.П-i :СПГМТУ, 1998.-483с.

310. Булеев, Н.И. Пространственная модель турбулентного обмена/ Н.И.Булеев. М.: Наука, 1989. -341с.

311. Немировский, Ю.В. Локально-вихревая теория турбулентных течений/ Ю.В.Немировский, Я.Л.Хейнлоо. Нов-к: НГУ, 1980. -295с.

312. Гапонов- Грехов, A.B. Стохастические автоколебания в радиофизике и гидродинамике/А.В.Гапонов-Грехов, М.И;Рабинович// Весник АН СССР: 1980. №10: С. 15-24.

313. Ландау, Л.Д. Гидродинамика/ Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. — М:: Наука, 1986. -736с.

314. Хакен, Г. Синергетика: Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах/ Г.Хакен. М.: Мир,1985. 419с.

315. Хаботинский, A.M. Колебания и бегущие волны в хаотических системах/ А.М.Хаботинский и др. М.: Мир, 1988. 720с.

316. Белоцерковский, О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред/ О.М.Белоцерковский. М.: Наука, 1984. -519с.

317. Струминский, В.В. Основные направления теоретических исследований проблемы турбулентности. Механика турбулентных потоков/ В;В1Струминский. -М:: Наука, 1980; 312с;

318. Методы расчёта турбулентных течений/ Под ред. Т.Моульдена. М.: Мир, 1984. -332с.333; Турбулентность, принципы и применение/ Под ред. У.Фроста,. Т.Моулдена. М.: Мир, 1980. -357с.

319. Кутателадзе; С.С. Гидравлика газожидкостных систем/С.С. Кутателад-зе, М.А. Стыркевич. М.: Энергия, 1976. — 232 с.

320. Rogler J., Physical modeling of inclusion removal in a tundish by gas bubbling/ Rogler J., Heaslip L., Mehrvar M. // Canadian metallurgical; quarterly. 2005. vol.44. №3. -P.357 -369.

321. Zhang, L. Fluid flow, heat transfer and inclusion motion in a four-strand billet continuous casting tundish// L. Zhang// Steel research int. 2005. v.76. №11.- P.784 — 796.

322. Люфтенеггер, А. Моделирование влияния устройств в промежуточном ковше на геометрию потока стали/ А.Люфтенеггер// Сталь. 2005. №11. — С47-49.

323. Гущин, В.Н: Технология комплексной внепечной обработки стали при непрерывной разливке/В:Н;Гущин, В.А.Ульянов, С.А.Балан// Материаловедение и металлургия. — Н.Новгород: НГТУ, 2005. т.50. С.34-40.

324. Гущин, В.Н. Управление потоками расплава в.промежуточных ковшах / ВЛТ.Гущин, В:М.Паршин, А.В.Куклсв//Сталь. 2006. №5. С.28-29.

325. Гущин, В.Н. Способы интенсификации рафинирования? и дегазации расплава/В .НГущин// Современная металлургия начала нового тысячелетия: Сб. научн. трудов международной кокференции Липецк: ЛГТУ,2006. ч.5, С. 13 — 18. .

326. Электрические генераторы упругих колебаний / В.А. Поздеев и др.. Киев: Наукова думка, 1985. 176 с.

327. Control of immersion nozzle outlet flow pattern through the-use of swirling flow in continuous casting / S. Yokoga et al. // /S.J.Int. 1994. 341 №11. -P. 883-888.

328. Абрамов O.B. Кристаллизация металлов в ультразвуковом поле. -М.: Металлургия, 1972. 256 с.

329. Кунин, Л.А. Проблемы дегазации металлов/ Л1А. Кунин, А.М.Головин, Ю.Н Суровой, В.М. Хохрин. М.: Наука, 1972. - 327 с.

330. Zheng, S.G. Optimization of baffles in six strand round bloom continuous casting tundish: a physical modeling study/ S.G. Zheng, M.Y. Zhu // Ironmak-ing and Steelmaking. 2006. vol.33. №5. P. 398 - 406.

331. Ульянов, В.А. Оптимизация потоков жидкой стали в промежуточных ковшах / В.А.Ульянов, В.Н.Гущин, В.Е.Шигин// Материаловедение и металлургия. Н.Новгород: НГТУ, 2005. т.61. - С.30-33.

332. Гущин, В.Н. Разработка комплексной технологии рафинирования стали в системе промежуточный ковш кристаллизатор /В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев// Сталь. 2007. №5. - С.

333. Гущин, В.Н. Оптимизация конструкций шлакоулавительных и вихрега-сящих систем в промежуточных ковшах/В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев// Сталь. 2007. №10. С.

334. Гущин, В.Н. Особенности физического и математического моделирования многофазных потоков/ В.Н.Гущин, В.А.Ульянов// Известия ву-зов.ЧМ. 2007. №7. С.45 - 47.

335. Гущин, В.Н. Повышение качества исходных литых заготовок /В.Н. Гущин, В.Л.Сивков, Е.М.Китаев // Заготовительное производство в металлургии. 2007. №7. С. 28 - 31.

336. Гущин, В.Н. Качество непрерывно-литых заготовок под прокатку при использовании виброхолодильников/В.Н.Гущин, В.А.Ульянов,

337. B.Л.Сивков//Заготовительное производство в металлургии. 2007. №7. —1. C.24 27.

338. Гущин, В.Н. Создание закручивающего эффекта расплава в кристаллизаторах МНЛЗ с помощью безнапорных разливочных стаканов/ В.Н.Гущин, В.М.Паршин, А.В.Куклев // Сталь. 2006. №12. С.21 - 23.

339. Бакулин, A.M. Современные технологии изготовления литейной оснастки / А.М.Бакулин, В.А.Ульянов, В.Н.Гущин //Литейное производство. 2001. №2.-С. 51-54.

340. Ульянов, В.А. Отработка на физической модели подвода расплава в кристаллизаторы двухвалковых МНЛЗ / В.А.Ульянов, С.А.Балан, В.Н.Гущин // Материаловедение и металлургия— Н.Новгород: НГТУ, 2003. т. 38. С.42-47.

341. Пат. 2453642 РФ, МПК B22D 41/50. Способ непрерывной разливки жидкого металла и устройство для его осуществления / В.М. Паршин, В.В.Павлов, В.Н.Гущин и др. №2005102043/02; заявл. 28.01.2005; опубл. 21.12.05 БИ№31.

342. Пат. 2308353 РФ МПК B22D 41/50. Глуходонный погружной стакан / В.М.Паршин, В.В.Павлов, В.Н.Гущин и др. №2005102044/ 02(002593); заявл.28.01.2005, опубл.20.10.2007 БИ№ 29.

343. Тимофеев, Г.И. Двухвалковые машины для производства микрокристаллической ленты/ Г.И. Тимофеев, Э.С. Фрактова // Тяжёлое машиностроение, 1995, №3. С.131-136.

344. Direct strip casting on Myosons industrial pilot plant /R.W.Simon, D.Senk, С .Mollers et al. // MRT International, 1997, №3. P. 78-82.

345. Барановский, Э.Ф. Непрерывное литьё тонких лент в валковый кристаллизатор / Э.Ф. Барановский и др.// Литейное производство. 1999, №9. С.31-34.

346. Черняховский, Б.П. Преимущества и перспективы разливки тонкой стальной полосы/ Б.П. Черняховский, В.П. Погорелов, В.Д. Смоляренко // Металлург. 2001, №1. С.43-46.

347. Лиденберг, Х.Т. Проект Еврострип Современный уровень техники литья полосы/ Х.Т. Лиденберг, Ж. Априон, К. Шваха // Чёрная металлургия, 2002. №5. - С.70-75.

348. Гущин, В.Н. Электрогидроимпульсная обработка алюминиевых расплавов / В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, В.А. Васильев // Материаловедение и металлургия. Н.Новгород: НГТУ, 2008. т.62. - С.44-48.

349. Внепечная обработка и разливка стали / В.А. Ульянов, В.Л. Сивков, В.Н. Гущин и др. //- Н. Новгород: НГТУ, 2008. 128 с.

350. A.C. 1766601 SU, МКИ B22D 11/10. Устройство для охлаждения расплавленного металла/ В.Н. Гущин, В.А. Ульянов, Е.М. Китаев. -№4773494/02; заявл. 25.12.89; опубл. 07.10.92 БИ№37.

351. A.C. 831290 SU, МКИ B22D 7/12. Изложница для разливки металла / A.A.Скворцов, Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, В.Л.Сивков. №2798163/22-02; заявл. 20.07.79; опубл. 23.05.81 БИ№19.

352. A.C. 1088869 SU, МКИ B22D 7/12. Изложница для разливки металла / Е.М. Китаев, В.Н. Гущин, В.А. Покровский и др. №3553917/22-02; заявл. 21.02.83; опубл. 30.04.84 БИ№16.

353. A.C. 1134285 SU, МКИ B22D 7/12. Устройство для разливки металла / A.A. Скворцов, В.Н. Гущин, Е.М. Китаев. №3585259/22-2; заявл. 26.04.83; опубл. 15.01.85 БИ№2.

354. A.C. 1632614А1 SU, МКИ B22D 7/10. Прибыльная надставка / В.Н. Гущин, Е.М/Китаев, М.А. Ларин и др.. №4602754/02; заявл. 09.11.88; опубл. 07.03.91 БИ№9.

355. A.C. 1025483 SU, МКИ B22D 7/10. Прибыльная надставка / A.A. Скворцов, B.H. Гущин, Е.М. Китаев. №3409948/22-02; заявл. 24.03.82; опубл. 30.06.83 БИ№24.

356. Гущин, В.Н. Особенности формирования кузнечных слитков при диф-у ференцированном теплоотводе от верхней части / В.Н. Гущин // Сталь.2008. №4. С.25 - 28.

357. Гущин, В.Н. Особенности гидродинамики разливки при формировании кузнечных слитков / В.Н.Гущин, М.А.Ларин// Материаловедение и металлургия. Н.Новгород: НГТУ, 2007. том 61. -С.42-43.

358. Гущин, В.Н. Гидростабилизирующие способы подвода расплава в сля-бовые кристаллизаторы МНЛЗ/В.Н. Гущин, В.М. Паршин, A.B. Куклев// Сталь. 2007. №7. С.16 - 19.

359. Гущин, В.Н. Оптимизация конструкций шлакоулавительных и вихрега-сящих систем в промежуточных ковшах/ В.Н. Гущин, В.М. Паршин,

360. A.B. Куклев// Сталь. 2007. №12.- С.23 27.

361. Гущин, В.Н. Особенности физического и математического моделирования многофазных потоков/ В.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Известия ву-зов.ЧМ. 2007. №7. С.45 - 47.

362. Гущин, В.Н. Расчёт кинетики двухфазной зоны бинарных сплавов с учётом внешних воздействий/ В.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Известия ву-зов.ЧМ. 2007. №11.- С.25 29.

363. Ландау, Л.Д. Гидродинамика/ Л.Д. Ландау, Е.А. Лифшиц. -М: Наука. 1987. 736 с.

364. Гущин, В.Н. Комплексная внепечная обработка стали при непрерывной разливке / В.Н. Гущин, В.Н. Ульянов // Металлургия в машиностроении. 2007. №2.-С. 3-7.

365. Гущин, В.Н., Ульянов В.А. Оптимизация подвода расплава в двухвалковый кристаллизатор при непрерывном литье тонкой стальной полосы/

366. B.Н. Гущин, В.А. Ульянов // Литейщик России. 2007. №12. С. 38 - 41.

367. Рис. П. 1.1. Динамика продвижения фронта расплава на модельной установке промежуточного ковша ёмкостью 30 т383 а

368. Рис. П. 1.2. Модели промежуточных ковшей: а- с полнопрофильными перегородками; б с устройством типа "турбостоп"

369. Рис. П. 1.3. Модель промежуточного ковша с полнопрофильными угловымиперегородками

370. Рис. П. 1.4. Динамика продвижения вращающего фронта расплава на модели кристаллизатора сечением 300x360 мм при использовании глухо донного разливочного стакана с четырьмя смещёнными выходными каналами

371. Рис. П. 1.5. Кинограммы разливки на модельной установке слябового кристаллизатора сечением 250x1250 мм при использовании глуходонного разливочного стакана с двумя смещёнными выходными каналами

372. Рис. П. 1.6. Кинограммы разливки на модельной установке слябового кристаллизатора сечением 250x1700 мм при использовании разработанной конструкции разливочного стакана со смещёнными выходными каналами

373. Рис. П. 1.7. Примеры динамики шлакового покрытия на модельной установкекристаллизатора сечением 250x1700 мм

374. Рис. П. 1.8. Кинограммы продвижения фронта расплава на модельной установке двухвалкового кристаллизатора при использовании погружного разливочного стакана