автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование методики проектирования и модернизация оборудования промежуточных ковшей МНЛЗ на основе моделирования потоков металла

084613082 На правах рукописи

ФИЛАТОВА ОЛЬГА АНАТОЛЬЕВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОВШЕЙ МНЛЗ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОТОКОВ МЕТАЛЛА

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы» (Металлургическое машиностроение) Технические науки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 8 НОЯ 2010

Магнитогорск - 2010

004613082

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты;

кандидат технических наук, доцент Точилкин Виктор Васильевич

доктор технических наук, профессор Баранов Георгий Леонидович

кандидат технических наук

Хребто Виктор Евстафьевич

Ведущая организация:

ОАО «МАГНИТОГОРСКИМ ГИПРОМЕЗ»

Защита состоится 25.11.2010 г. в 16.00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.111.03 при ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им.,Г.И. Носова» по адресу:

455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Автореферат разослан 2.?> 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Жиркин Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышению качества непрерывно-литой заготовки на МНЛЗ уделяется большое внимание инженерами металлургических предприятий и учеными, как в нашей стране, так и за рубежом.

Промежуточный ковш является важным технологическим агрегатом МНЛЗ. Его конструкция, а также конструкция его отдельных элементов определяют параметры течения стали. Это оказывает значительное влияние на стабильность её разливки и на содержание неметаллических включений в получаемой литой заготовке. Несмотря на то, что отдельное оборудование промковшей применяется на металлургических предприятиях, научно - обоснованных инженерных методик его проектирования в научной литературе нет, а имеются лишь отдельные рекомендации по их проектированию. Ввиду того, что на сегодняшний день не существует расчетных зависимостей для проектирования промежуточных ковшей, инженерам приходится принимать формы и размеры оборудования лишь на основе опыта эксплуатации других промковшей.

Таким образом, совершенствование методики проектирования оборудования промежуточных ковшей МНЛЗ на стадии выполнения рабочих чертежей, является актуальной задачей. Моделирование потоков металла при этом является необходимым средством для определения рациональных геометрических параметров оборудования, обеспечивающих прочность оборудования, стойкость к кавитационному разрушению, а также обеспечивающих высокое качество непрерывно-литой заготовки продукции и стабильную работу промковша.

Целью работы является совершенствование методики проектирования оборудования промежуточных ковшей. МНЛЗ на основе моделирования потоков металла для достижения стабильной работы промковша и повышения качества непрерывно-литой заготовки.

Для решения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) разработать методику проектирования оборудования промковшей МНЛЗ;

2) провести моделирование течения металла в Т-образном промежуточном ковше для выявления гидродинамических параметров потоков стали, необходимых для проектирования нового оборудования;

3) на основании разработанной методики проектирования модернизировать конструкцию оборудования промежуточного ковша для сортовой МНЛЗ, обеспечивающую повышение стабильности работы промковша и повышения качества непрерывно-литой заготовки;

4) провести опытно-промышленное опробование модернизированных конструкций оборудования промковша для оценки эффективности их работы и внедрения в производство.

Научная новизна работы:

• разработана методика проектирования оборудования промежуточных ковшей, отличающаяся тем, что в ней введены проектные расчеты для определения основных геометрических параметров оборудования и учитывается проверка работоспособности оборудования по условию не нарушения сплошности покровного шлака;

• получены расчетные зависимости для определения проектных размеров оборудования: высоты порога, диаметра приемного отверстия металлоприемника, угла наклона отверстий перегородки, которые целесообразно использовать при конструировании оборудования;

• на основе моделирования гидродинамических процессов установлено, что в промковшах Т-образного типа сортовой МНЛЗ с нечетной кратностью ручьев целесообразно выполнять в стенке огне-упора приемной камеры выемку с углом наклона 6,0...6,5 градусов, что обеспечивает снижение скорости на зеркале металла ниже допустимых величин.

Практическая ценность определяется:

возможностью использования разработанных аналитических методов расчета основных геометрических параметров при проектировании нового оборудования промковшей, которые ранее определялись на основе опыта разработчиков; разработкой конструкций многогранного огнеупора с выемкой и аргонного блока для пятиручьевого Т-образного промежуточного ковша, защищенных патентами РФ №91016 и №84277, применение которых обеспечило повышение производительности МНЛЗ и повышение качества непрерывно-литой заготовки; возможностью использования методики проектирования при разработке нового оборудования промковшей.

Реализация работы. Разработанное оборудование принято к использованию в ЭСПЦ ОАО «ММК». Акты внедрения патентов №84277 РФ и №91016 РФ представлены в приложении диссертации. В

результате внедрения на сортовых MHJI3 1, 2 модернизированного и созданного оборудования обеспечивается снижение выхода несоответствующей продукции и увеличение производства сортовой заготовки.

Апробация работы. Основные положения работы и отдельные разделы докладывались на научно-технической конференции Магнитогорского государственного технического университета в (2004-2010 гг.) на X Международном конгрессе сталеплавильщиков (Магнитогорск 2008г.).

Публикации. Результаты работы представлены в 14 публикациях, в числе которых 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 4 патента РФ на полезную модель, 1 учебное пособие с грифом УМО.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 142 страницах, в том числе: основной текст на 127 страницах, 14 таблиц, 84 рисунков, библиографический список из 150 наименований на 15 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены различные типы оборудования промежуточного ковша, а также направления их совершенствования, рекомендации по проектированию различного оборудования пром-ковшей. Выполнен обзор работы оборудования промковша на базе сортовых и слябовых МНЛЗ.

Определены преимущества и недостатки применяемого оборудования, выявлена роль промежуточного ковша, как основного элемента МНЛЗ для обеспечения стабильности процесса разливки и обеспечения качества литой заготовки по содержанию включений.

Для улучшения процесса рафинирования стали требуется обеспечить рациональные параметры течения расплава в ПК путем создания восходящих потоков стали. Для этих целей применяют гидродинамические устройства, которые устанавливаются во внутреннюю полость промковша и изменяют течение расплава в нем. Это способствует скорейшему выносу неметаллических частиц размерами более 20 мкм к покровному шлаку. Для удаления мелких частиц (размерами до 20 мкм) используют специальные устройства подачи инертного газа.

Комбинация таких устройств в промковше образует наиболее рациональную систему распределения потоков стали.

В главе рассмотрены представленные в научной литературе рекомендации по проектированию типового оборудования промковшей: порогов, перегородок и металлоприемников. Все они касаются промковшей с четным числом ручьев. При этом наиболее часто при проектировании оборудования используется метод аналогии, заключающийся в перенесении апробированных технических решений с действующих агрегатов на проектируемое оборудование. Для промковшей с нечетным числом ручьев рекомендаций выявлено не было. Проведенный анализ научно-технической литературы также не дал результатов по проведению проектных расчетов для определения основных размеров оборудования промковшей.

Таким образом, из представленного обзора вытекает, что в настоящий момент наиболее перспективным для России направлением является модернизация существующих промковшей МНЛЗ, обеспечивающих рациональное распределение потоков стали, повышающих стабильность и эффективность работы МНЛЗ. Уникальность и сложность данной проблемы выдвигают повышенные требования к качеству проектирования и делают актуальной задачу дальнейшего совершенствования расчетно-аналитических методов, обладающих простотой и точностью, достаточными для использования в инженерной практике.

Вторая глава посвящена разработке методики проектирования оборудования промежуточного ковша для комплекса непрерывной разливки стали.

При создании методики проектирования были рассмотрены требования, предъявляемые к оборудованию промковша на этапе технического задания. На основе требований были выделены основные принципы построения, которые должны выполняться при проектировании оборудования на стадии технического проекта, среди которых:

1) разделение объема ПК на камеры: приемную и разливочную;

2) применение тех или иных механизмов рафинирования (гидродинамических, фильтрационных, газорафинирующих);

3) разделение потока металла от бойного места на направления, защищающие ближайшие ручьи от загрязненной стали;

4) сохранение сплошности покровного шлака. Это принципиально важно, так как только если скорость на границе раздела металл-

шлак меньше допустимой и„ — , оборудование промковша выполняет свое функциональное назначение. В противном случае будет происходить затягивание шлака в металл;

5) обеспечение кавитационной стойкости (г.

> [г.]) , достаточной устойчивости (^ - ), прочности ( а - ]) оборудования.

На основе изложенных основных принципов построения оборудования была создана схема алгоритма по его рациональному проектированию (рис. 1).

Исхода из условия работоспособности оборудования по скорости ^ [ч. ], были получены уравнения для проектных расчетов раз. личного оборудования промковша. При этом зависимости для определения неизвестной скорости и. были получены путем преобразования известных выражений механики жидкости и газа. Высота порога должна быть равна

* ^н-Щ,

Ф.Г <1)

где к1) = 1,5 - коэффициент, учитывающий влияние стенок промковша; <2^ - расход металла, поступающего в промковш, м3/с; /0 -ширина порога, м; Н— высота уровня металла в промковше, м.

Диаметр приемного отверстия металлоприемника должен быть

\ ;

(2)

где с1+ - диаметр защитной трубы, м; и+ - скорость металла, поступающего в промковш, м/с; //-высота столба металла в промковше, м; к0 - высота части приемной трубы, погруженной в металл, м; й, -высота металлоприемника, м; а> - угол раскрытия центральной части

(ядра) турбулентной струи, град.

Угол наклона отверстий в перегородке находится из условия

г

\

о =тах

1-1 /

1 + и

(Иа соб а - х, бш аУ 8уй • (/ сое а + /га ят а)

Подготовка данных

Исходные данные: конструкция и размеры ПК. скорость разливки, сечение заготовки

~ Л

Выявление основных проблем в исходном ПК на основе маг. моделирования разливки стали (высотснс скорости разливкя в отдельных ручьях; высокое содержание включений: неравномерная разливка по ручьям и т.д.)

Ж

Выбор варианта из существующих конструкций оборудования, используемых для решения выявленной проблемы (порог, перегородка, меа алло при емк ик. и др.)

Ж

Проектный расчет оборудования (определение геометрических параметров: Ь. з, В. а).

Ж

<с=

к=

Уточнение конструкции ооорудовадоя и его расположения с учетом особенности ГОС в параметров течения а нем металла

Ж

Оценка влияния конструкции оборудования на характер течения металла (наличие восходящих потоков металла, невысокие скорости в разливочных камерах ПК и т.д.) на основе мат. моделирования процесса разливкя стали

Ж

Оценка критерия сплошности шлака и ^ [у]н кавктацыоввон стойкости Г1 > [г,]

ж

Проверка критерия прочности (С й [¿г]) н устойчивости {Р < ) оборудования ПК

Ж

Вьшолненне критериев удобства монтажа и демонтажа элементов СРП стеля

С

ж

ЗАВЕРШЕНИЕ

3

Рис. 1. Упрощенная схема алгоритма проектирования СРП

где т - число отверстий в перегородке, м; - скорость движения стали по оси струи, м/с; к6 - расстояние от оси отверстия до поверхности расплава, м; х, - координата точки, в которой пересекаются ось струи и поверхность расплава, м; уг - вихревая вязкость затопленной струи, м2/с; а - угол наклона отверстия, град.

После проектных расчетов оборудования необходимо проверить его на работоспособность. При этом приходится обращаться к математическому моделированию течения потоков стали в промежуточном ковше, и исследовать, как влияет конструкция нового разработанного оборудования на течение металла в промковше, и затем на основе исследований определять конечную конструкцию оборудования, рассчитывать его на кавитационную стойкость, прочность.

Методики расчета различных изделий на прочность и устойчивость достаточно хорошо разработаны и поэтому в работе не представлены. Расчет оборудования на кавитационную стойкость основан на определении кавитационного числа.

Третья глава посвящена проектированию оборудования Т-образного промковша на основе математического моделирования гидродинамических процессов.

В настоящее время в электросталеплавильном цехе ОАО «ММК» функционируют две сортовые МНЛЗ с расстоянием между ручьями 1250 мм, при этом используют пятиручьевой Т- образный промежуточный ковш (рис. 2, а). Использовать известное оборудование промежуточных ковшей с четным числом ручьев в рассматриваемом Т-образном промковше нельзя. Объясняется это его конструктивными особенностями.

В работе рассмотрены следующие конструкции оборудования для Т-образного промковша (рис. 2, б, в, г): ПК без гидродинамических устройств, ПК с комплектом «дно - порожек», ПК с трехэлементной системой распределения потоков (СРП), ПК с многогранным огнеупором. Проведено математическое моделирование течения металла в рассмотренных промковшах для выявления основных проблем в данном типе ПК и выбора лучшего решения по их устранению.

Рис.2. Пятиручьевой Т-образный ПК: а -без гидродинамическох устройств; б -с комплектом «дно-порожек»; в -с трехэлементной СРП с турбостопом; г -с многогранным огнеупором; д - многогранный огнеупор с внутренней выемкой; е - СРП с системой подачи аргона За основу построения математической модели взяты известные уравнения движения жидкости Навье - Стокса, уравнение неразрывности потока, уравнение конвективной диффузии, уравнение теплового баланса. Были определены начальные (табл. 1) и граничные условия (табл. 2). Граничные области модели представлены на рис. 3. При моделировании делались следующие допущения: объем, в котором происходит исследование, изначально заполнен жидкостью; жид-

кость является вязкой и несжимаемой; моделируем процесс разливки открытой струей; вязкость остается постоянной; скорость истечения жидкости из стальковша в ПК постоянна и задана; расход жидкости из промковша в кристаллизаторы равен расходу жидкости из сталь-ковша в промковш.

Таблица 1

_Начальные условия модели__

Название константы Обозначение Значение

Плотность стали, кг/м3 Рс 7000

Плотность неметаллических частиц, кг/м3 Р. 3000

Динамическая вязкость стали, Па ■ с Ъ 0,006

Начальная объемная доля частиц, м' Ф. 0,0001

Коэффициент теплопроводности, Вт м-К к 30

Теплоемкость при постоянном давлении, Дж кг-К ср 656

Таблица 2

Граничные условия модели_

Пл. Граничные условия дифференциальных уравнений

Навье-Стокса Переноса частиц Теплового баланса

1 Входной поток и = -и0 = —3 м/с Объемная доля частиц р. =(*>/ =0,001 Температура входного потока: Г =1823К

2 Плоскость симметрии Я • и = 0 Непроницаемость «•(?>.".)= 0 Непроницаемость

3 Свободная граница п-й — 0 Поток [дУм + (Уи)г)]-Й = 0 Тепловой поток ,Вт м

4 Непроницаемость й = 0 Непроницаемость л •(<*.«.) = ° Тепловой поток гВт -«•?=?„=- 6—р м

5 Выходной поток Р = Ро= 0 Поток [и(?и.+(?Ог)]-й = 0 Конвективный теплообмен и-(-/сУГ)=0

На основе анализа результатов моделирования течений металла в рассмотренных ПК был сделан вывод, что в Т-образном промковше необходимо устанавливать оборудование, конструкция которого позволит увеличить путь металла от бойного места до ручья №3, уменьшить хаотичность движения металла в приемной камере, снизить скорости потоков на зеркале металла.

На основании результатов математического моделирования и предложенной методики проектирования был разработан новый элемент промковша - многогранный огнеупор с выемкой (рис. 2, <3). Согласно проектному расчету рассчитана максимальная высота рабочей стенки огнеупора и выбрана ее толщина. Затем, при помощи моделирования были уточнены конструктивные параметры оборудования -высота стенки (рис. 4, б) и угол наклона выемки (рис. 4, а). Была выбрана высота средней части стенки 380 мм, при котором скорость металла на зеркале <Л <0.13ж/с;а следовательно выполняется условие сохранения сплошности покровного шлака, установлен угол наклона выемки равный 6,5° , при котором струя металла, направленная в сторону приемной камеры, не нарушает сплошность покровного шлака.

талла в ггоомковше

Угол наклона струи

50

«

I 40 I 30

I 20 >

10 о

/

/

2 4 5

Угол наклоне станки

— Утоп накпана струи

а б

Рис. 4. Графики зависимости: угла струи металла от угла выемки (а) и скорости на зеркале металла от высоты стенки многогранного огнеупора (б)

По результатам моделирования было определено, что выемка способствует образованию направленной струи металла в сторону приемной камеры, это ведет к уменьшению хаотичности течения в приемной камере и уменьшению скорости на зеркале металла (рис. 5). Конструкция нового оборудования обеспечивает хорошее выравнивание скоростей по ручьям. Кроме того, математическое моделирование позволило найти и другие параметры, необходимые для проверочного расчета оборудования, такие как давление и скорость потока металла, действующего на стенку порога огнеупора. По результатам проверочного расчета минимальное кавитационное число составляет 18,7, что позволяет сделать заключение о кавитационной стойкости нового оборудования. Сила давления жидкого металла с учетом скоростного потока на стенку порога составила 5477 Н, напряжение в опасном сечении элемента при толщине стенки 100 мм составило 0,58 МПа, что значительно меньше допустимого напряжения для материала огнеупора. Таким образом, усовершенствованная методика проектирования позволила определить размеры оборудования промковша сортовой МНЛЗ.

В главе представлены результаты моделирования процесса разливки в ПК по содержанию включений (рис. 6) и по температуре.

Выявлено, что при использовании в промежуточном ковше многогранного огнеупора с выемкой, концентрация включений на выходе из промковша снижается до 2,5 раз, по сравнению с промежуточным ковшом без гидродинамических устройств.

Рис. 5. Поле скоростей на плоскости симметрии: а - многогранный огнеупор без выемки; б - многогранный огнеупор с выемкой

В результате, при помощи предложенной методики проектирования и с использованием математического моделирования потоков металла, была разработана конструкция оборудования - многогранного огнеупора с выемкой, который защищен патентом №91016 РФ и внедрен в производство.

И Ручей №1 ■ Ручей №2 □ Ручей №3

-Дно-порожек"

•рехэле-ментная СРП

Многогранный огнеупор

Мносотран- Многогран- Многогранный

ный огнеупор ный огне- огнеупор с

с выемкой упор с боко- выемкой и

зыми пере- боковымд

городками перегородками

Без гидродинамических устройств

Рис. 6. Содержание включений в металле по ручьям ПК

Для более эффективного рафинирования металла в промковше кроме гидродинамических необходимо использовать и газорафини-рующие устройства. Поэтому была поставлена задача - модернизировать оборудование промковша с системой подачи аргона.

В четвертой главе приведены рекомендации по проектированию оборудования с системой подачи аргона и проведено математическое моделирование течения металла в промежуточном ковше, оснащенным таким оборудованием.

Для подачи аргона к жидкой стали возможно использование уже апробированных устройств и систем для подачи газов. При этом следует обратить внимание на три аспекта, связанных с подачей газа: чистота подаваемого газа аргона; стабильность давления газа при продувке; минимальный расход газа при получении положительных результатов продувки. Определяющим при проведении проектных работ является положение и размер сопел.

Для продувки металла в промежуточном ковше были разработаны аргонные блоки (см. рис. 2, е), которые устанавливаются в днище промковша вместе с многогранным огнеупором с выемкой. При по-

мощи математического моделирования продувки стали аргоном были определены конструктивные размеры сопел и их расположение.

При моделировании были приняты следующие допущения: считалось, что газ не растворяется в жидкой стали; пузырьки газа не сливались друг с другом; плотность стали не изменялась во времени; расход газа считался постоянным.

В процессе проектирования системы подачи аргона были определены давление в системе подачи аргона и массовый расход газа.

Результаты расчета представлены на рис. 7 в виде картин распределения газа.

На основе результатов моделирования продувки стали аргоном было выявлено, что затягивание пузырьков газа с неметаллическими включениями в отверстие в сторону разливочного канала при использовании нескольких щелевых каналов в блоке происходит значительно меньше, чем при использовании сплошного щелевого сопла. Также распределение газовых пузырьков в первом случае более равномерное по сечению ковша.

На основании численного моделирования был разработан комплект оборудования, оснащенный аргонными блоками, обеспечивающий надежную фиксацию отдельных блоков и всего оборудования промежуточного ковша. На разработанные аргонные блоки был получен патент 84277 РФ.

-3

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 О

Рис. 7. Объемная доля аргона в металле в горизонтальной плоскости, проходящей через отверстие аргонного блока: а - блок с одной сплошной щелью; б - блок с сериями каналов

В пятой главе представлены результаты опытно-промышленных испытаний разработанного оборудования ПК сортовой МНЛЗ. В ЭСПЦ ОАО «ММК» были поставлены комплекты производства ЗАО «Огнеупор» включающие в себя: многогранный огне-

упор с выемкой и аргонные блоки (рис.8). Все элементы выполнены с использованием высокоглиноземистого бетона СКБ-93. Стоит отметить положительную динамику по выходу несоответствующей продукции (НП) в сортопрокатном цехе. Использование внедренных огнеупорных элементов для Т-образного промковша уменьшает пора-женность непрерывно-литой заготовки неметаллическими включениями, снижает выход брака и негодной продукции. Снижена пора-

женность непрерывно-литой заготовки дефектами макроструктуры. Средний балл дефекта «краевая точечная загрязненность» уменьшен с 1,32 до 0,86. Для стали марки Зсп количество темплетов с баллом «краевая точечная загрязненность» 2 и более снижено с 52,8 % до 16,2 %.

Испытания аргонных блоков показали положительные результаты по стойкости элементов и по показателям дефекта КТЗ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана методика проектирования оборудования промежуточных ковшей МНЛЗ, позволяющая рассчитать основные геометрические размеры проектируемого оборудования и проверить его на соблюдение условия не нарушения сплошности покровного шлака. Получены расчетные зависимости для определения геометрических параметров оборудования.

2. При использовании разработанной методики проектирования и на основе моделирования потоков металла в промковше разработана конструкция оборудования для пятиручьевого Т-образного промежуточного ковша сортовой МНЛЗ - многогранный огнеупор с выемкой.

3. С использованием моделирования определены рациональные геометрические параметры модернизированного оборудования - многогранного огнеупора с выемкой: значения высоты стенки 300...380 мм; угла наклона выемки 6...6,5 отношения высот относительно

Рис. 8. Оборудование Т -образного ПК сортовой МНЛЗ:

1 - комплект аргонных блоков;

2 - многогранный огнеупор с выемкой; 3 - стартовые трубы

уровня металла 0,4—0,5. Опытно - промышленные испытания разработанной конструкции оборудования промковша дали следующие положительные эффекты: снижена пораженность непрерывно-литой заготовки дефектами макроструктуры; средний балл дефекта «краевая точечная загрязненность» уменьшен с 1,32 до 0,86; аттестация металлопродукции в сортопрокатном цехе в продукцию несоответствующего качества по дефекту неметаллические включения снижена на 0,018%; отсортировка в брак снижена на 0,010%.

4. Разработан комплект оборудования с системой подачи аргона для Т- образного промковша, включающий в себя многогранный ог-неупор с выемкой и аргонные блоки для продувки металла аргоном, обеспечивающие стабильную, равномерную подачу инертного газа в процессе всего цикла работы ПК. Применение разработанного комплекта оборудования, оснащенного аргонными блоками для продувки металла аргоном, дало следующие положительные эффекты: стойкость аргонных блоков производства ЗАО «Огнеупор» сопоставима с серийностью разливки; средний балл дефекта КТЗ снижается в среднем в 1,47 раза.

5. Разработанные с помощью предложенной методики проектирования конструкции оборудования промковша - многогранный огнеупор с выемкой и аргонные блоки внедрены в производство на сортовой МНЛЗ ЭСПЦ ОАО «ММК». Выполненные на этом агрегате исследования дали экспериментальное подтверждение достоверности полученных теоретических результатов, работоспособности предложенных комплектов оборудования и адекватности разработанных математических моделей. На разработанное оборудование промковша МНЛЗ выданы патенты 84277 РФ и 91016 РФ, МКИ7 B22D 41/00. Акты внедрения патентов представлены в приложении диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

- в статьях:

1. Вдовин К.Н., Точилкин В.В., Филатова O.A. Проектирование элементов оборудования комплекса разливки сортовой МНЛЗ// Материалы 67-ой научно-технической конференции: Сб. докл. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. Т. 1.С.207-210.

2. Разработка оборудования и исследование процессов непрерывной разливки стали в металлургическом агрегате - промежуточ-

ном ковше сортовой МНЛЗ / К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, С.Н. Ушаков, O.A. Филатова, A.A. Хоменко // Материалы 66-ой научно-технической конференции: Сб. докл. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008. Т.1.С.262-265.

3. Развитие технологии разливки металла и оборудования промежуточного ковша сортовой MHJI3/ К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, С.Н. Ушаков, O.A. Филатова, A.A. Хоменко, C.B. Шевченко // Огнеупоры и техническая керамика. - 2009. № 1-2. С. 25-29.

4. Технология управления потоками металла в разливочной камере промежуточного ковша сортовой МНЛЗ/ К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, О.А Филатова, A.A. Хоменко // Технология металлов. 2009. №4. С. 2-5. (Издание, рекомендованное ВАК)

5. Технология управления потоками металла в промежуточных ковшах сортовых МНЛЗ/ С.Н. Ушаков, A.A. Хоменко, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова // Труды десятого Международного конгресса сталеплавильщиков. ОАО «Черметинформация». МОО «Ассоциация сталеплавильщиков». -М.: 2009. С. 613-617.

6. Точилкин В.В., Филатова O.A., Хоменко A.A. Конструкции элементов систем распределения потоков стали, модернизируемых промежуточных ковшей МНЛЗ// Ремонт, Восстановление, Модернизация. 2008. №11. С. 11-13. (Издание, рекомендованное ВАК)

7. Экспериментальное исследование процессов непрерывной разливки стали в промежуточном ковше сортовой МНЛЗ/ К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова, A.A. Хоменко // Литейные процессы. Межрег. Сб. науч. тр. / Под ред. Колокольцева В.М. 2009. С. 155-160.

8. Точилкин В.В., Филатова O.A., Хоменко А. А. Методика проектирования элементов системы распределения потоков стали промежуточного Т-образного ковша сортовой МНЛЗ // Технология металлов. 2010. №4. С. 20-24. (Издание, рекомендованное ВАК)

9. Филатова O.A. Повышение эффективности очищения металла в промежуточном ковше МНЛЗ // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр./ Под ред. Же-лезкова О.С. Вып.7. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. С.68-70.

- в патентах:

Ю.Патент 36784 РФ, МПК7 B22D 11/10. Промежуточный ковш для непрерьюной разливки металла/ В.Ф. Рашников, К.Н. Вдовин,

В.М. Корнеев, В.А. Осипов, В.В. Точилкин, O.A. Филатова, М.В. Семенов (РФ). Опубл. 27.03.2004, Бюл. № 9. С. 538.

11. Патент 37332 РФ, МПК7 B22D 11/00. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова (РФ). Опубл. 20.04.2004, Бюл. № 11 С.524.

12.Патент 84277 РФ, МПК7 B22D 41/00. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / С.Н. Ушаков, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Марочкин, C.B. Прохоров, И.Р. Шайгулин, O.A. Филатова, A.A. Хоменко. Заявл. 29.12.2008; Опубл. 10.07.2009. Бюл. № 19, ч.5. С. 1223.

13.Патент 91016 РФ МПК7 B22D 41/00. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / С.Н. Ушаков, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, C.B. Прохоров, A.A. Хоменко, O.A. Филатова, В.А. Ар-тюшин, И.Р. Шайгулин, И.С. Чеусов. Заявл. 12.10.2009; Опубл. 27.01.2010. Бюл. № 3, ч.5. С. 1396.

-в других работах:

14. Проектирование и расчет пневмоприводов: Учеб. Пособие / В.И. Кадошншсов, O.A. Филатова, И.Д. Кадошникова, Е.В. Куликова Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. С. 19-21.

Подписано в печать 18.10.2010. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 772.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ГО У ВПО «МП У»

ВВЕДЕНИЕ

1. КОМПЛЕКС МАШИН НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЕГО ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1. Компоненты комплекса машин непрерывной разливки стали

1.2. Конструкции и особенности функционирования промежуточного ковша (ПК)

1.3. Конструкции оборудования промковша сортовой МНЛЗ электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) ОАО «ММК»

1.4. Методы и особенности моделирования при проектировании элементов оборудования МНЛЗ, работающих с потоками жидкого металла

1.5 .Математическая модель процесса рафинирования стали

1.6.Выводы по главе

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

2.1. Основные положения по проектированию оборудования промежуточного ковша МНЛЗ

2.2. Требования, предъявляемые к оборудованию систем распределения потоков стали (СРП) промежуточных ковшей МНЛЗ, и общие принципы их построения

2.3.Методика расчета элементов системы распределения потоков стали. Оценка работоспособности оборудования СРП промковша

2.4. Проектирование оборудования СРП стали промковша. Структурная схема алгоритма

2.5. Выводы по главе 56 3 СОЗДАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ РАПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ СТАЛИ Т - ОБРАЗНОГО ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША СОРТОВОЙ МНЛЗ

3.1. Компоновка оборудования СРП ПК и задачи математического моделирования при создании и модернизации элементов СРП

3.2. Условия математического моделирования процесса непрерывной разливки стали в промежуточном ковше

3.3. Моделирование потоков металла в Т- образном промежуточном ковше с различными комплектами оборудования СРП

3.4. Разработка оборудования системы распределения потоков стали для Т-образного промежуточного ковша

3.5. Сравнение результатов моделирования течения метала в Т-образном промковше с различным оборудованием

3.6. Выводы по главе

4. СОЗДАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ, РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ СТАЛИ С АРГОННЫМИ БЛОКАМИ Т - ОБРАЗНЫХ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОВШЕЙ СОРТОВЫХ МНЛЗ

4.1. Основные положения по проектированию оборудования СРП стали с подачей аргона

4.2. Цели и задачи разработки оборудования систем распределения потоков стали в Т- образном ПК сортовой МНЛЗ с подачей аргона

4.3. Конструкции оборудования создаваемых СРП в Т- образном

ПК сортовой МНЛЗ, обеспечивающих подачу аргона

4.4. Разработка основ проектирования и выбор параметров системы подачи аргона в СРП с использованием аргона

4.5. Методы исследования процесса продувки жидкой стали инертным газом - аргоном при использовании СРП в ПК

4.6. Численное моделирования процесса разливки стали в промковше с использованием СРП на базе аргонных блоков

4.7. Состав мероприятий по рафинированию металла в ПК МНЛЗ

4.8. Выводы по главе

5. КОНСТРУКЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ СТАЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША МНЛЗ 1, 2 ЭСГ1Ц

5.1. Конструкции создаваемых СРП в Т- образном ПК сортовой МНЛЗ, обеспечивающих подачу аргона

5.2. Особенности эксплуатации и использования элементов СРП на МНЛЗ

5.3. Результаты испытаний аргонных блоков на сортовых МНЛЗ 1,2 ЭСПЦ ОАО ММК

5.4. Выводы по главе

Повышению качества непрерывно-литой заготовки на MHJI3 уделяется большое внимание инженерами металлургических предприятий и учеными, как в нашей стране, так и за рубежом.

Промежуточный ковш является важным технологическим агрегатом MHJI3. Его конструкция, а также конструкция его отдельных элементов определяют параметры течения стали. Это оказывает значительное влияние на стабильность её разливки и на содержание неметаллических включений в получаемой литой заготовке.

В СНГ достаточно серьезно проблемой повышения качества непрерывно - литой заготовки, в том числе и за счет рафинирования стали в промежуточном ковше, занимаются Ефимов В.А., Ефимов Г.В., Эльдарханов A.C., Смирнов А.Н., Лякишев Н.П. и др. [24, 25, 40, 105, 107, 108, 128, 137]. В их работах представлено несколько способов интенсификации процесса рафинирования стали в промежуточном ковше. Основным механизмом рафинирования признается процесс удаления включений за счет их всплытия к поверхности расплава и дальнейшей ассимиляции покровным шлаком. В их работах указывается, что для интенсификации процесса рафинирования стали, в первую очередь, требуется выбрать рациональные параметры течения металла в промежуточном ковше (ПК). Для этих целей применяют специальное оборудование промежуточного ковша, которое устанавливается во внутреннюю полость ковша. Его использование способствует скорейшему выносу неметаллических частиц к покровному шлаку. Комбинация такого оборудования в промежуточном ковше образует систему распределения потоков стали (СРП).

Несмотря на то, что отдельное оборудование СРП уже давно с успехом применяется на многих металлургических предприятиях мира, обоснованных инженерных методик их расчета в научной литературе до сих пор не представлено. В особенности это относится к Т-образным промежуточным ковшам с некратным числом ручьев. Такие ковши в последние годы применяются на многих металлургических предприятиях и, в частности, в сортовой МНЛЗ электросталеплавильного цеха Магнитогорского металлургического комбината, введенной в эксплуатацию в 2004 году. Конструкция такого ковша не позволяет, используя существующие разработки, осуществить эффективное рафинирование стали. Проблема повышения качества непрерывно-литых заготовок для такого рода машин стоит особенно остро.

Поэтому повышение эффективности работы МНЛЗ и получение качественной непрерывно-литой заготовки посредством создания новых конструкций оборудования системы распределения потоков стали Т-образного промежуточного ковша МНЛЗ является актуальной задачей, а исследования, направленные на создание нового оборудования СРП, разработки основ методологии их проектирования, имеют научное и практическое значение.

Решению этой проблемы и посвящена диссертационная работа, в которой предложена методика расчета гидродинамических устройств промежуточных ковшей МНЛЗ различной конструкции.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 145 страницах, в том числе: основной текст на 127 страницах, 16 таблиц, 84 рисунков, библиографический список из 150 наименований на 15 страницах.

5.4. Выводы по главе

1. Опытно-промышленные испытания многогранного огнеупора с выемкой показали, что в результате проведенной модернизации оборудования системы распределения потоков стали Т-образного промковша сортовой МНЛЗ:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее важные результаты, полученные в рамках реализации выполненной работы, заключаются в следующем:

1. Разработана методика проектирования оборудования промежуточных ковшей МНЛЗ, позволяющая рассчитать основные геометрические размеры проектируемого оборудования и проверить его на соблюдение условия не нарушения сплошности покровного шлака. Получены расчетные зависимости для определения геометрических параметров оборудования.

2. При использовании разработанной методики проектирования и на основе моделирования потоков металла в промковше разработана конструкция оборудования для пятиручьевого Т-образного промежуточного ковша сортовой МНЛЗ — многогранный огнеупор с выемкой.

3. С использованием моделирования определены рациональные геометрические параметры модернизированного оборудования — многогранного ог-неупора с выемкой: значения высоты стенки 300.380 мм; угла наклона выемки 6.6,5 отношения высот относительно уровня металла 0,4—0,5. Опытно - промышленные испытания разработанной конструкции оборудования промковша дали следующие положительные эффекты: снижена пора-женность непрерывно-литой заготовки дефектами макроструктуры; средний балл дефекта «краевая точечная загрязненность» уменьшен с 1,32 до 0,86; аттестация металлопродукции в сортопрокатном цехе в продукцию несоответствующего качества по дефекту неметаллические включения снижена на 0,018%; отсортировка в брак снижена на 0,010%.

4. Разработан комплект оборудования с системой подачи аргона для Т-образного промковша, включающий в себя многогранный огнеупор с выемкой и аргонные блоки для продувки металла аргоном, обеспечивающие стабильную, равномерную подачу инертного газа в процессе всего цикла работы ПК. Применение разработанного комплекта оборудования, оснащенного ар-гонными блоками для продувки металла аргоном, дало следующие положительные эффекты: стойкость аргонных блоков производства ЗАО «Огне-упор» сопоставима с серийностью разливки; средний балл дефекта КТЗ снижается в среднем в 1,47 раза.

5. Разработанные с помощью предложенной методики проектирования конструкции оборудования промковша — многогранный огнеупор с выемкой и аргонные блоки внедрены в производство на сортовой МНЛЗ ЭСПЦ ОАО «ММК». Выполненные на этом агрегате исследования дали экспериментальное подтверждение достоверности полученных теоретических результатов, работоспособности предложенных комплектов оборудования и адекватности разработанных математических моделей. На разработанное оборудование промковша МНЛЗ выданы патенты 84277 РФ и 91016 РФ, МКИ7 В22В 41/00. Акты внедрения патентов представлены в приложении диссертации.

1. Абрамович Г. Н., Крашенинников С. Ю., Секундов А. Н. Турбулентные течения при воздействии объёмных сил и неавтомодельности. М.: Машиностроение, 1975. 96 с.

2. Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй. М.: Гос. Изд. физ.-мат. лит., 1960. 646 с.

3. Аверин, В.В. Непрерывная разливка стали Текст. / В.В. Аверин, А.Ю. Поляков, A.M. Самарин // Изв. АН СССР. ОТН. 1955. - № 3. С. 90-107.

4. Авраменко М.И. О k~s модели турбулентности// Препринт. РФЯЦ-ВНИИТФ №224 .2005. С. 1- 21.

5. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: пер. с англ. М.: Мир, 1990. Т. 1. 384 с.

6. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: пер. с англ. М.: Мир, 1990. Т. 2. 392 с.

7. Арсентьев П.П., Филиппов С.И. Закономерности изменения вязкости металла и шлака при кислородно-конвертерной плавке // Известия вузов. Черная металлургия. 1968. №3. С. 17-23.

8. Бигеев А.М, Бигеев В.А. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали: учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. Магнитогорск: МГТУ, 2000. 544 с.

9. Буш М., Цирази Т., Ватцингер Д. Результаты работы МНЛЗ для литья ультрашироких слябов на заводе "IPSCO STEEL": пер. с англ.//Steel Times International. 2002.Сентябрь. С. 18-20.

10. Ю.Вдовин К.Н., Точилкин В.В. Проектирование рафинирующих устройств современных промежуточных ковшей МНЛЗ// 60 лет непрерывной разливки в России: Сборник статей. / Под ред. C.B. Колпакова, Е.Х. Шахлазова. М. Интерконтакт, Наука, 2007. С. 349-354.

11. П.Вдовин К.Н., Точилкин В.В., Филатова O.A. Проектирование элементов оборудования комплекса разливки сортовой МНЛЗ// материалы 67-й научно-технической конференции: Сб. докл. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. -Т.1.- С. 207-210.

12. Вдовин К.Н., Семенов М.В., Точилкин В.В. Рафинирование металла в промежуточном ковше MHJI3: монография. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. 118 с.

13. Влияние конструкции промежуточного ковша на качество непрерывно литого слитка / В.Ю. Кочкин и др. // Совершенствование технологии в ОАО «ММК»: сборник трудов центральной лаборатории ОАО "ММК". 2002. Выпуск 6. С. 98-104.

14. Галлагер Р. Метод конечных элементов: Основы пер. с англ.. М.: Мир, 1984. 428 с.

15. Герц Е.В. Динамика пневматических систем машин. М.: Машиностроение,1987. 464 с.

16. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов. М.: Машиностроение, 1975. 272 с.

17. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Теория и расчет силовых пневматических устройств. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 178 с.

18. Гидромеханика. Терминология. Буквенные обозначения величин/ Отв. ред. Г.Ю. Степанов. М.: Наука, 1990. 36 с.

19. Дейли Д., Д. Харлеман. Механика жидкости. М.: Энергия, 1971. 480 с.

20. Дефекты стали: справ, изд. / Под ред. С. М. Новокщеновой, М.Н. Виноград. М.: Металлургия, 1984. 199 с.

21. Дитрих Я. Проектирование и конструирование: Системный подход: пер. с польск. М.: Мир, 1981. 456 с.

22. Добронравов А.И., Носов С.К., Суспицын В.Г. Предупреждение дефектов непрерывнолитых слябов: учебное пособие. Магнитогорск: МГМА, 1997. 57с.

23. Дюдкин Д.А. Качество непрерывной стальной заготовки. Киев: Техника,1988. 253 с.

24. Ефимов В.А., Эльдарханов A.C. Технологии современной металлургии. М.: Новые технологии, 2004. 784 с.

25. Зекели Дж. Теплопередача и массоперенос при перемешивании металла в разливочном ковше // Инжекционная металлургия: Лума, Швеция, 1977.: пер. с англ.. М.: Металлургия, 1981. С. 199-215.

26. Зекели Дж., Эль-Каддах Н. Турбулентность и перемешивание в технологических процессах ковшевой металлургии// Инжекционная металлургия'83: Труды конференции/ Перевод с англ под ред. М.Ф. Сидоренко. М.: Металлургия, 1986. С.90-105.

27. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: пер. с англ.. М.: Мир, 1986. 318 с.3О.Зубарев А.Г. Теория и технология производства стали для МНЛЗ. М.: "Металлургия", 1986. 232 с.

28. Кашин В.И. Новые металлургические процессы // Сталь. 1992. №4. С. 30-31.

29. Кащеев И.Д. Свойства и применение огнеупоров: справочник. М.: Теплотехник, 2004. 352 с.

30. Кудрин В. А. Внепечная обработка чугуна и стали Электронный ресурс. М.: Металлургия. 1992.

31. Кудрин В.А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. М.: «Мир», ООО «Издательство ACT», 2003. 528 с.

32. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учебное пособие. Гидродинамика. Изд. 4-е. М.: Наука : Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. Т. 5. - 736 с.

33. Лин Дж.Б. Исследование непрерывной разливки стали. М.: Металлургия, 1982. 200 с.

34. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа: учеб. для вузов, изд. 6-е, пере-раб. и доп. М.: Наука : Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. — 840 с.

35. Лякишев Н.П., Шалимов А.Г. Развитие технологии непрерывной разливки стали. М.: ЭЛИЗ, 2002. 208 с.

36. Математическая модель процесса взаимодействия газовых струй с жидкой металлической ванной/ А.В.Гуляев и др. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2000 . № 7. С. 20-23.

37. Машины непрерывного литья заготовок. Теория и расчет / Л.В. Буланов и др. Под общей редакцией Г.А.Шалаева. Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы, 2003. 320 с.

38. Негода A.B., Царев В.Ф., Козырев H.A. Влияние температурно-скоростных режимов на качество непрерывнолитой стали // Сталь. 2000. № 3. С. 20-22.

39. Нисковских В.М., Карлинский С.Е., Беренов А.Д. Машины непрерывного литья слябовых заготовок. М.: Металлургия, 1991. 272 с.

40. Орлов П.И. Основы конструирования: справочно-методическое пособие в 3-х книгах. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977.

41. Освоение непрерывной разливки стали на сортовых МНЛЗ мартеновского цеха / P.C. Тахаутдинов и др. // Совершенствование технологии в ОАО «ММК»: сб. трудов Центральной лаборатории ОАО «ММК». Магнитогорск: Дом печати, 2005. Вып. 9. С. 174-179.

42. Освоение технологии производства непрерывнолитой заготовки в мартеновском цехе ОАО «ММК» / P.C. Тахаутдинов и др.// Сб. трудов Центральной лаборатории ОАО «ММК». Магнитогорск: Дом печати, 2005. Вып. 9. С. 8994.

43. Охотский В.Б. Модель турбулентной струи// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1982. № 5. С. 21-24.

44. Паршин В.М., Куклев A.A. Разработка и внедрение отечественных технических решений для создания УНРС мирового уровня и модернизации действующих УНРС на предприятиях черной металлургии// Электрометаллургия. 2004. №9. С. 2-8.

45. Пат. 1560375 СССР на изобретение. Промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного литья заготовок / В.А. Кучеров, А.Е. Коваль, Ю.Е. Канн и др.; опубл. 30.04.90, Бюл. №16. С. 61.

46. Пат. 1631820 СССР на изобретение. Промежуточный ковш установки непрерывной разливки стали/ Б.А. Коротков, Э.А. Шитов, Ю.И. Жаворонков и др.; опубл. 15.12.94, Бюл. №23. С. 199.

47. Пат. 2025200 РФ на изобретение. Промежуточный ковш для обработки металла при непрерывном литье/ В.П. Милькин; опубл. 30.12.94, Бюл. №24. С. 44-45.

48. Пат. 2038911 РФ на изобретение. Промежуточный ковш для непрерывной разливки / Д.А. Романович, C.B. Казаков, А.Г. Свяжин и др.; опубл. 09.07.95, Бюл. №19. С. 127.

49. Пат. 2043842 РФ на изобретение. Способ непрерывной разливки металлов и устройство для его осуществления / С.М. Чумаков, С.Д. Зинченко, А.П. Ще-голев и др.; опубл. 20.09.95, Бюл. №26. С. 156.

50. Пат. 2086354 РФ на изобретение. Разливочный ковш / М.Г. Королев, Г.С. Чалышев, Ю.Я. Красников и др.; опубл. 10.08.97, Бюл. №22. С. 229.

51. Пат. 2185261 РФ на изобретение. Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали / И.М. Шатохин; опубл. 20.07.2002, Бюл. №20. С. 220.

52. Пат. 30106 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла/ A.B. Ярошенко, М.Г. Королев, Д.Д. Козлов и др.; опубл.2006.2003, Бюл. №17. С. 845.

53. Пат. 33340 РФ на полезную модель. Ковш промежуточный для непрерывной разливки металла / В.Ф. Рашников, P.C. Тахаутдинов, К.Н. Вдовин, В.Е. Хребто и др.; опубл. 20.10.2003, Бюл. №29. С. 518.

54. Пат. 33525 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / В.Ф. Рашников, P.C. Тахаутдинов, К.Н. Вдовин, В.Е. Хребто и др.; опубл. 27.10.2003, Бюл. № 30. С. 538.

55. Пат. 36784 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла/ К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова и др.; опубл. 27.03.2004, Бюл. № 9. С. 538.

56. Пат. 37332 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова; опубл.2004.2004, Бюл. № 11. С.524.

57. Пат. 37476 РФ на полезную модель. Ковш промежуточный для непрерывной разливки металла/ В.Ф. Рашников, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др.; опубл. 27.04.2004, Бюл. № 12.

58. Пат. 38654 РФ на полезную модель. Ковш промежуточный для непрерывной разливки металла / A.A. Морозов, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др.; опубл. 10.07.2004, Бюл. №19. С. 669.

59. Пат. 38655 РФ на полезную модель. Ковш промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / В.М. Корнеев, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др.; опубл. 10.07.2004, Бюл. № 19. С. 670.

60. Пат. 44557 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / В.М. Корнеев, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др.; опубл.2703.2005, Бюл. №9. С. 1204.

61. Пат. 51920 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / К.Н. Вдовин, В.А. Осипов, В.В. Точилкин С.Н. и др.; опубл. 10.03.2006, Бюл. № 7.

62. Пат. 54320 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / К.Н. Вдовин, В.М. Корнеев, В.В. Точилкин и др.; опубл.2706.2006, Бюл. №18. С. 834.

63. Пат. 62345 РФ на полезную модель. Кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок / Вдовин К.Н., Точилкин В.В., Ячиков И.М. и др. // Бюл. 2007. № 10. 2 с.

64. Пат. 62851 РФ на полезную модель. Ковш промежуточный для непрерывной разливки металла / Г.С. Сеничев, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др. Бюл. 2007. № 13.

65. Пат. 62852 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / Г.С. Сеничев, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др. Бюл. 2007. № 13.

66. Пат. 76836 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / Д.Е. Бутурлакин, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др. заявл. 27.05.208; опубл. 10.10.2008. Бюл. № 28 (5 ч.). С. 1238.

67. Пат. 78712 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / Д.Е. Бутурлакин, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др. Заявл. 10.07.2008; опубл. 10.12.2008. Бюл. № 34 (5 ч.). С. 1223.

68. Пат. 80373 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / Д.Е. Бутурлакин, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др. Заявл. 01.09.2008; опубл. 10.02.2009. Бюл. № 4 (5 ч.) . С. 1223.

69. Пат. 84277 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / С.Н. Ушаков, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова и др. Заявл. 29.12.2008; Опубл. 10.07.2009. Бюл. № 19 (5 ч.) . С. 1223.

70. Пат. 91016 РФ на полезную модель. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла / С.Н. Ушаков, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова и др. заявл. 12.10.2009; опубл. 27.01.2010. Бюл. № , ч. С. .

71. Перспективы исследований высокоскоростной непрерывной отливки обычных слябов из углеродистой стали// Черметинформация. Приложение к изданию «Новости черной металлургии за рубежом». 2002. №4. С. 20-27.

72. Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник / Е.В.Герц, А.И.Кудрявцев, О.В.Ложкин и др. Под общ. ред. Е. В. Герц. М.: Машиностроение, 1981. 408 е.: ил.

73. Повышение качества непрерывнолитых заготовок на Днепровском металлургическом комбинате / Л.С. Рудной, А.П. Чуванов и др. // Сталь. 2003. №2. С. 44-47.

74. Повх И.Л. Техническая гидромеханика. Л.: Машиностроение, 1969. 524 с.

75. Попандопуло И.К. , Михневич Ю.Ф. Непрерывная разливка стали. М.: Металлургия, 1990. 295 с.

76. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. 320 с.

77. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. М.: Машиностроение, 1987. 464 е.: ил.

78. Проектирование и расчет пневмоприводов: Учеб. пособие/ Кадошников В.И., Филатова O.A. и др.. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. С. 19-21.

79. Производство стали на агрегате ковш-печь / Д.А. Дюдкин и др. / Под науч. ред. Дюдкина Д.А. Донецк: ООО «Юго-Восток, Лтд», 2003. 300 с.

80. Процессы непрерывной разливки: Монография / А.Н. Смирнов и др.. Донецк: ДонНТУ, 2002. 536 с.

81. Развитие технологии разливки металла и оборудования промежуточного ковша сортовой МНЛЗ/ К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова и др.// Огнеупоры и техническая керамика. 2009. № 1-2. С. 25-29.

82. Разработка, исследование и внедрение технологии рафинирования сталей при их разливке в промежуточных ковшах МНЛЗ / О.В. Носоченко и др.// Металл и лит. Украина. 1998. № 7-8. С. 24-26.

83. Рафинирование стали инертным газом / Баканов К.П., Бармотин И.П., Власов H.H., Герасимов Ю.В., Каблуковский А.Ф., Косырев Л.К. и др.. М., Металлургия. 1975. 232 с.

84. Рафинирование металла в промежуточном ковше/ K.H.Bдовин и др.// Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И.Носова. 2007. № 1. С. 43 46.

85. Роуч, П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980. 616 с.

86. Семенов М.В., Точилкин В.В. Методика расчета работоспособности элементов промежуточного ковша МНЛЗ // Вестник машиностроения 2007. № 6. С. 41-43.

87. Семенов М.В., Точилкин В.В. Разделительная перегородка промежуточного ковша с нечетным числом ручьев // Тез. докл. международной научно-технической конференции молодых специалистов: Магнитогорск, ОАО «ММК», 2005. С. 28-30.

88. Семенов М.В., Точилкин В.В. Система распределения потоков стали пятиручьевого промежуточного ковша MHJI3 // Заготовительные производства в машиностроении. 2007. № 2. С. 9 11.

89. Семенов М.В., Точилкин В.В. Устройства для рафинирования стали в пятиручьевом промежуточном ковше MHJI3 // Вестник машиностроения. 2007. №2. С. 56-57.

90. Семенов М.В., Точилкин В.В. Эффективность рафинирования стали при оснащении промежуточных ковшей МНЛЗ перегородками или порогами// Технология металлов. 2007. - № 7. - С. 2 - 6.

91. Скворцов A.A., Акименко А.Д. Теплопередача и затвердевание стали в установках непрерывной разливки. М.: Металургия, 1965. С. 51-52.

92. Смирнов А.Н, Несвет В.В. Опыт непрерывной разливки стали длинными сериями на многоручьевой МНЛЗ // Сталь. 2002. №8. С. 36-39.

93. Смирнов А.Н. Современный прогресс и перспективы развития процессов непрерывной разливки // Сталь. 2005. №12. С. 29-32.-138107. Смирнов А.Н. Четвертая Европейская конференция по непрерывной разливке // Сталь. 2003. №2. С. 49-50.

94. Снижение количества шлака в ковше при выпуске плавки из конвертера / Л.М. Учитель и др. // Сталь. 1991. №4. С. 27-28.

95. Совершенствование непрерывной разливки// Приложение №7 к журналу "Новости черной металлургии за рубежом". 2000. С. 29—38.

96. Совершенствование футеровок при разливке на МНЛЗ конвертерной стали / P.C. Тахаутдинов и др. . // Сталь. 1997. №5. С. 26-28.

97. Соколов И.В. Интенсификация вихря в сходящихся течениях несжимаемой жидкости неавтомодельное решение уравнений Навье-Стокса // Механика жидкости и газа. 1989. №3. С. 100-107.

98. Сурин В.А., Назаров Ю.Н. Массо- и теплообмен, гидрогазодинамика металлургической ванны. М.: Металлургия, 1993. 352 с.

99. Схиртладзе А.Г., Ярушин С.Г. Проектирование нестандартного оборудования: учебник. М.: Новое знание, 2006. 424 с.

100. Теоретические и лабораторные исследования явления инжекции / Д.Дж.К. Робертсон, С. Огучи и др. // Инжекционная металлургия'86: Труды конференции; пер. с англ. [под ред. В.А. Кудрина]. М.: Металлургия; 1990. С. 167-189.

101. Технология управления потоками металла в промежуточных ковшах сортовых МНЛЗ / К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова и др. // Труды десятого конгресса сталеплавильщиков. М., 2009. С. 613-617.

102. Технология управления потоками металла в разливочной камере промежуточного ковша сортовой МНЛЗ/ К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, A.A., O.A. Филатова и др. // Технология металлов. 2009. №4. С. 2-5.

103. Точилкин В.В. Модернизация металлургического агрегата — промежуточного ковша MHJI3 с учетом особенностей движения потоков стали в ковше // Ремонт, восстановление и модернизация. 2005. №12. С. 4-6.

104. Точилкин В.В. Особенности гидродинамических процессов при рафинировании стали в промежуточном ковше МНЛЗ // Процессы и оборудование металлургического производства: Сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова. 2002. Вып.4. С. 115-119.

105. Точилкин В.В., Филатова O.A., Хоменко А. А. Методика проектирования элементов системы распределения потоков стали промежуточного Т-образного ковша сортовой МНЛЗ // Технология металлов. 2010. №4. С. 2024.

106. Трейси Б.М. Эванс Дж. У. Удаление неметаллических включений из стали // Инжекционная металлургия'86: Труды конференции; пер. с англ. под ред. В.А. Кудрина. М.: Металлургия, 1990. С.239-247.

107. Трудоношин В.А., Пивоварова Н.В. Системы автоматизированного проектирования. Математические модели технических объектов: Учеб. Пособие для втузов под ред. И.П. Норенкова. М.: Высш. шк. 1986. Кн 4. С. 12.

108. Угодников А.Л., Луковников B.C. Промежуточные ковши сортовых МНЛЗ // Сталь. 1989. № 4. С. 22-23.

109. Уменьшение теплопотерь стали при непрерывной разливке на сортовой МНЛЗ/ В.В. Несвет и др.// Сталь. 1999. № 7. С. 26-27.

110. Филатова O.A. Повышение эффективности очищения металла в промежуточном ковше МНЛЗ // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион сб. науч. тр. Под ред. Железкова О.С.. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ». 2006. С. 68-70.

111. Фильтрация стали в процессе непрерывной разливки/ A.JI. Либерман и др.//Сталь. 1992. №4. С. 16-18.

112. Численные методы исследования течений вязкой жидкости/ А.Д.Госмен и др.. М.: Мир, 1972. 326 с.

113. Экспериментальное и математическое моделирование гидродинамики расплава в двухкамерном ковше / А.Г. Чернятевич и др.// Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2002. №10. С. 17—24.

114. Экспериментальное исследование процессов непрерывной разливки стали в промежуточном ковше сортовой МНЛЗ: литейные процессы: межрег. сб. науч. тр под ред. Колокольцева В.М. / К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин, O.A. Филатова [и др.]. 2009. С. 155-160.

115. Эффективность рафинирования стали в промежуточном ковше с перегородками/ Куклин A.B. и.др.// Металлург. 2004. № 8 С. 43 44.

116. Явойский В.И., Рубенчик Ю.И., Окенко А.П. Неметаллические включения и свойства стали. М.: Металлургия, 1980. 176 с.

117. Явойский A.B., Терзиян С.П., Пан A.B. Продувка стали в ковше пульсирующим потоком аргона // Изв. Вузов. Черная металлургия. 1987. № 3. С.40-43.

118. Явойский В.И., Явойский A.B., Сизов A.M. Применение пульсирующего дутья при производстве стали. М.: Металлургия, 1985. 176 с.

119. Явойский В.И., Дорофеев Г.А., Повх И.Л. Теория продувки сталеплавильной ванны. М.: Металлургия, 1974. 496 с.

120. Явойский В.И. Теория процессов производства стали. М.: Металлургиздат, 1963. 820 с.

121. Ackerman, M.J., Orban W.G. A Perspective of Practical Issues Relating to Tundish Development // Iron & Steelmaker. 2003. April. P. 41-43.

122. Heaslip L.J., McLean A. Tundish metallurgy' — consideration pertaining tofhtundish performance and metallurgical treatment during continuous casting // "39

123. Elec. Furnace Conf. Proc. Vol. 39: Houston Meet., Dec 8-11, 1981". Chelsa, Mich. 1982. P. 333-337.

124. Kittaka S., Wakida S., Kanki T. Nippon steel type tundish plasma heater "NS-Plasma I" for continuous caster // SEAISE Quarterly. 2001. №2. P. 38-46.

125. Kuzmin D., Turek S. Multidimensional FEM-TVD paradigm for convection-dominated flows // European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS), 2004. P. 1-19.

126. Miki Y., Thomas Brian G. Mathematical modeling of inclusion separation in tundish // Current Advanc. Mater. Proc. 1998. №11. P. 870.

127. Miki Y., Kitaoka H., Bessho N. Inclusion separation from molten steel in tundish with rotation electromagnetic field // Tetsu-to-hagane : Journal Iron and Steel Institute Japan. 1996. №6. P.40-45.

128. Mutou A., Yama-Zoye H., Yamada K. Renewal of Continuous Casting Machine and Process in Kashima Steel Works // SEAISI Quarterly. 2002.September. P. 62-67.

129. Odental H.J., Bo/ling R., Pfeifer H. Mechanism of fluid flow in continuous casting tundish with different turbostop-pers. // Steel Research. 2001. 72. Ns 1H-12. P. 466-476.

130. Sorimachi K., Hasunuma J. Development of continuous casting technologies at Kawasaki Steel //Kawasaki Steel giho. 1996. V.28. №1. P. 1-2.

131. Traut M.A., Hargreaves R.J. Craft. Tully automated application of tundish working linings at the DHCC LTV- Cleveland West// Steelmaking Conference Proceeding. 1994. P. 539-542.

132. Troniman J., Comacho D. Plasma tundish heating at Nucor Steel Nebraska // Iron and Steel Engineer. 1995. V.73. №11. P. 39-44.