blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-7-465-469blackmet-899Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЙ СЛУЖБЫ РОЛИКОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ МАШИН В УСЛОВИЯХ НАКИПЕОБРАЗОВАНИЯEVALUATION OF THE TEMPERATURE CONDITIONS OF SERVICE OF METALLURGICAL MACHINERY ROLLS AT SCALINGТелинН. В.TelinN. V.

д.т.н., профессор кафедры теплоэнергетики и теплотехники

Professor of the Chair “Thermal Power and Heat Engineering”

telin_nv@mail.ruСиницынН. Н.SinitsynN. N.

д.т.н., профессор кафедры теплоэнергетики и теплотехники

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Thermal Power and Heat Engineering”

sinitsyn@chsu.ruЧереповецкий государственный университет (162600, Россия, Вологодская обл., Череповец, просп. Луначарского, 5)РоссияCherepovets State University, Cherepovets, RussiaRussian Federation201629072016597465469Copyright © Телин Н.В., Синицын Н.Н., 20162016Телин Н.В., Синицын Н.Н.Telin N.V., Sinitsyn N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/899

Использование жесткой воды для внутреннего охлаждения роликов металлургических машин приводит к образованию накипи на внутренней поверхности канала охлаждения. При прогнозировании температурных условий службы роликов обычно не принимается во внимание тот факт, что в начальный период эксплуатации ролика канал охлаждения чистый и работает в условиях, резко отличающихся от условий конечного периода эксплуатации. Непрерывно растущий слой накипи на поверхности канала охлаждения, имеющий высокие механические свойства и низкий коэффициент теплопроводности, вызывает повышение температуры рабочей поверхности до значений температуры отпуска материала роликов металлургических машин. В данной работе исследованы температурные условия службы роликов металлургических машин в условиях накипеобразования на поверхности канала охлаждения. Предложена методика оценки температурных условий службы роликов металлургических машин в условиях образования накипи на поверхности охлаждения. На примере ролика машины непрерывного литья заготовок показано, что для выбранных условий эксплуатации максимальная температура наружной поверхности ролика достигает своего критического значения через полгода работы металлургической машины. Методика позволяет дифференцированно подходить к определению средней и максимальной температуры поверхности роликов с учетом величины и характера тепловой нагрузки, условий охлаждения и накипеобразования на поверхности теплообмена. Она может служить основой для определения ресурса роликов, нормирования расхода реагентов для подготовки охлаждающей воды.

The use of brackish water for indoor cooling of rollers of metallurgical machines leads to the formation of scale on the inner surface of the cooling channel. When forecasting the temperature conditions of service of rollers, the fact that in the initial period of operation of the roller cooling channel is clean and in working conditions dramatically different from those of the final period of operation, is usually not taken into account. Continuously increasing layer of scum on the surface of the cooling channel, which has high mechanical properties and low coefficient of thermal conductivity, causes a rise in temperature of the working surface to the tempering temperature of the material of metallurgical machinery rollers. The aim of this work was to study the temperature conditions of service of metallurgical machinery rollers at scale formation in the cooling channel surface. The authors have proposed a method of estimating the temperature conditions of service of metallurgical machinery rollers for this case. For example, the estimation for roller of continuous casting machine has shown that for selected operating conditions the maximum temperature of the roller outer surface reaches its critical value after six months of work of metallurgical machines. The technique allows a differentiated approach to the definition of average and maximum temperature of the surface of the rollers in view of the magnitude and nature of the heat load, cooling conditions, and scale formation on the heat transfer surface. It can serve as a basis for definition of rollers operation life and rational consumption of reagents for the preparation of cooling water.

роликиметаллургические машиныресурстемпературатеплообменохлаждениенакипеобразование.rollersmetallurgical machinesoperation lifetemperatureheat exchangecoolingscale formationReferencesМашины непрерывного литья заготовок. Теория и расчет / Л.В. Буланов, Л.Г. Корзунин, Е.П. Парфенов и др. – Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы «Марат», 2004. – 349 с.Bulanov L.V., Korzunin L.G., Parfenov E.P., etc. Mashiny nepreryvnogo lit’ya zagotovok. Teoriya i raschet [Continuous casting machines. Theory and analysis]. Ekaterinburg: Ural center of PR and advertising “Marat”, 2004, 349 p. (In Russ.).Буланов Л.В., Волегова В.Е. Рациональное охлаждение роликов МНЛЗ // Сталь. № 2. 2001. С. 16 – 18.Bulanov L.V., Volegova V.E. Rational cooling of CC rollers. Stal’. 2001, no. 2, pp. 16–18. (In Russ.).Манькина Н.Н. Физико-химические процессы в пароводяном цикле электростанции. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2008. – 432 с.Man’kina N.N. Fiziko-khimicheskie protsessy v parovodyanom tsikle elektrostantsii [Physico-chemical processes in the watersteam cycle of power plant]. Moscow: Energoatomizdat, 2008, 432 p. (In Russ.).Телин Н.В., Шестаков Н.И. Динамика неосесимметричного температурного поля полого вращающегося цилиндра // Теплоэнергетика. 2005. № 8. С. 72 – 76.Telin N.V., Shestakov N.A. The nonaxisymmetric temperature fi eld of a hollow rotating cylinder. Thermal Engineering (English translation of Teploenergetika). 2005, vol. 52, no. 8, pp. 658–661.Рогальский В.А. Нестационарное распределение температуры во вращающейся трубе при неосесимметричной теплоотдаче // Изв. вуз. Черная металлургия. 2002. № 3. С. 40 – 42.Rogalskii A.V. Nonstationary temperature distribution in a rotating pipe by non- axisymmetric heat transfer. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2002, no. 3, pp. 40–42. (In Russ.).Исаченко В.В., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Энергоатомидат, 1981. – 416 с.Isachenko V.V., Osipova V.A., Sukomel A.S. Teploperedacha [Heat transfer]. Moscow: Energoatomizdat, 1981, 416 p. (In Russ.).Лыков А.В. Теория теплопроводности. – М.: Высшая школа, 1967. – 599 с.Lykov A.V. Teoriya teploprovodnosti [Theory of thermal conductivity]. Moscow: Vysshaya shkola, 1967, 599 p. (In Russ.).Gorbatyuk S.M., Polikarpov E.N. Method of calculating the gaps between the rolls of a rotary rolling mill // Metallurgist. 2000. No. 44(9 – 10). Р. 483 – 484.Gorbatyuk S.M., Polikarpov E.N. Method of calculating the gaps between the rolls of a rotary rolling mill. Metallurgist. 2000, no. 44 (9–10), pp. 483–484.Gorbatyuk S.M., Sedykh L.V. Improving the durability of rollingmill rolls // Metallurgist. 2010. No. 54 (5 – 6). Р. 299 – 301.Gorbatyuk S.M., Sedykh L.V. Improving the durability of rollingmill rolls. Metallurgist. 2010, no. 54 (5–6), pp. 299–301.Bast J., Gorbatyuk S.M., Kryukov I.Yu. Horizontal HCC-12000 unit for the continuous casting of semifi nished products // Metallurgist. 2011. No. 55 (1 – 2). Р. 116 – 118.Bast J., Gorbatyuk S.M., Kryukov I.Yu. Horizontal HCC-12000 unit for the continuous casting of semifi nished products. Metallurgist. 2011, no. 55 (1–2), pp. 116–118.Gorbatyuk S.M., Kochanov A.V. Method and equipment for mechanically strengthening the surface of rolling-mill rolls // Metallurgist. 2012. No. 56 (3 – 4). P. 279 – 283.Gorbatyuk S.M., Kochanov A.V. Method and equipment for mechanically strengthening the surface of rolling-mill rolls. Metallurgist. 2012, no. 56 (3–4), pp. 279–283.Gorbatyuk S.M., Tuktarov E.Z., Rudenskii L.A. Small mill for the high-temperature rotary rolling of semifi nished products composed of refractory metals in protective media // Metallurgist. 2012. No. 55 (9 – 10). P. 673 – 677.Gorbatyuk S.M., Tuktarov E.Z., Rudenskii L.A. Small mill for the high- temperature rotary rolling of semifi nished products composed of refractory metals in protective media. Metallurgist. 2012, no. 55 (9–10), pp. 673–677.Gorbatyuk S.M., Osadchii V.A., Tuktarov E.Z. Calculation of the geometric parameters of rotary rolling by using the automated design system Autodesk Inventor // Metallurgist. 2011. No. 55 (7 – 8). P. 543 – 546.Gorbatyuk S.M., Osadchii V.A., Tuktarov E.Z. Calculation of the geometric parameters of rotary rolling by using the automated design system Autodesk Inventor. Metallurgist. 2011, no. 55 (7–8), pp. 543–546.Gorbatyuk S.M. Design of helical rolling stand rolls // Steel in Translation. 1999. No. 29 (12). P. 57 – 62.Gorbatyuk S.M. Design of helical rolling stand rolls. Steel in Translation. 1999, no. 29 (12), pp. 57–62.Gorbatyuk S.M., Pavlov V.M., Shapoval A.N., Gorbatyuk M.S. Experimental use of rotary rolling mills to deform compacts of refractory metals // Metallurgist. 1998. No. 42 (5 – 6). P. 178 – 183.Gorbatyuk S.M., Pavlov V.M., Shapoval A.N., Gorbatyuk M.S. Experimental use of rotary rolling mills to deform compacts of refractory metals. Metallurgist. 1998, no. 42 (5–6), pp. 178–183.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.