blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-9-650-655blackmet-921Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВPHYSICO-CHEMICAL BASICS OF METALLURGICAL PROCESSESИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК В МНЛЗRESEARCH OF THE INFLUENCE OF BOUNDARY CONDITIONS HETEROGENEITY ON THE COOLING RATE OF CYLINDRICAL BILLETS AT CCMКраюшкинН. А.KrayushkinN. A.

Ведущий инженер-программист кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий

NationalUniversityof Science and Technology “MISIS”,Moscow

KNA-1989@mail.ruПрибытковИ. А.PribytkovI. A.

Кандидат технических наук, профессор кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий, зам. зав. кафедрой по учебной работе

Cand. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Energyefficient and Resource-saving Industrial Technologies”, Deputy Head of the Chair

ШатохинК. С.ShatokhinK. S.

Кандидат технических наук, доцент кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Energy-efficient and Resource-saving Industrial Technologies”

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», МоскваРоссияNational University of Science and Technology “MISIS”, MoscowRussian Federation201615102016599650655Copyright © Краюшкин Н.А., Прибытков И.А., Шатохин К.С., 20162016Краюшкин Н.А., Прибытков И.А., Шатохин К.С.Krayushkin N.A., Pribytkov I.A., Shatokhin K.S.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/921

Изложены результаты исследования влияния неоднородности граничных условий на интенсивность охлаждения металла в процессе непрерывной разливки цилиндрических заготовок из антикоррозионных марок сталей. Предполагается, что граничные условия неоднородны по длине заготовки. Приводится сравнительный анализ градиентов температур и возникающих термических напряжений в затвердевающей заготовке при разных режимах охлаждения, реализуемых в зоне вторичного охлаждения. На основе полученных результатов делаются выводы о влиянии интенсивности охлаждения на качество получаемых цилиндрических непрерывнолитых заготовок. Также даются рекомендации по организации рациональных тепловых режимов разливки цилиндрических непрерывнолитых заготовок.

The article presents the results of the investigation of infl uence of the boundary conditions heterogeneity on the rate of cooling of the metal during the continuous casting of cylindrical billets of highquality steel grades. It was assumed that the boundary conditions are not uniform along the length of the billet. The authors have made the comparative analysis of temperature gradients and thermal stresses occurring in solidifying billet at diff erent cooling modes implemented in the secondary cooling zone. The conclusions about the impact of the cooling intensity on the quality of the cylindrical cast billets were obtained on the basis of these results. The article also provides recommendations on the organization of rational heating modes of casting of cylindrical cast billets.

непрерывная разливказона вторичного охлажденияинтенсивность охлаждениянеоднородность граничных условийкоэффициент теплоотдачискорость разливкиградиенты температуртермические напряженияcontinuous castingsecondary cooling zonecooling intensityboundary conditions heterogeneityheat transfer coeffi cientcasting modetemperature gradientsthermal stressReferencesЕвтеев Д.П., Колыбалов И.Н. Непрерывное литье стали. – М.: Металлургия, 1984. С. 131 – 135.Evteev D.P., Kolybalov I.N. Nepreryvnoe lit’e stali [Continuous casting of steel]. Moscow: Metallurgiya, 1984, pp. 131–135. (In Russ.).Кан Ю.Е. Управление технологическим процессом производства непрерывнолитых заготовок. – В кн.: Непрерывная разливка стали. – М.: Металлургия, 1989. С. 9 – 16.Kan Yu.E. Process control of cast billets production. In: Nepreryvnaya razlivka stali [Continuous casting]. Moscow: Metallurgiya, 1989, pp. 9–16. (In Russ.).Лин Дж.Б. Исследование непрерывной разливки стали. – М.: Металлургия, 1982. – 200 с.A studу of the continuous casting of steel. International Iron and Steel Institute, Brussels, 1977. (Russ.ed.: Lean J.B. Issledovanie nepreryvnoi razlivki stali. Moscow: Metallurgiya, 1989, pp. 9–16).Стальной слиток. Т. 2. Затвердевание и охлаждение / Ю.А. Самойлович, В.И. Тимошпольский, И.А. Трусова, В.В. Филиппов. – Минск: Бел. навука, 2000. – 640 с.Samoilovich Yu.A., Timoshpol’skii V.I., Trusova I.A., Filippov V.V. Stal’noi slitok: v 3-kh t. T. 2. Zatverdevanie i okhlazhdenie [Steel ingot: in 3 vols. Vol. 2. Solidifi cation and cooling]. Minsk: Bel. navuka, 2000, 637 p. (In Russ.).Малиночка Я.Н., Моисеева Л.А., Есаулова Т.В. Некоторые дефекты непрерывнолитых слябов и улучшение качества металла // Сталь. 1987. № 10. С. 27 – 30.Malinochka Ya.N., Moiseeva L.A., Esaulova T.V. Some defects in continuously cast slabs and metal quality improvement. Stal’, 1987, no. 10, pp. 27–30. (In Russ.).Мищенко И.О. Управление уровнем дефектов поверхности и макроструктуры непрерывнолитых слябов МНЛЗ: Автореф. дис... канд. техн. наук. – М.: МИСиС, 2006. – 25 с.Mishchenko I.O. Upravlenie urovnem defektov poverkhnosti i makrostruktury nepreryvno-litykh slyabov MNLZ: avtoref. dis... kand. tekh. nauk. [Management of defects level of surface and macrostructure of cast slabs: Extended Abstract of Cand. Sci. Diss.]. Moscow: MISiS, 2006, 25 p. (In Russ.).Краюшкин Н.А., Кузнецова Н.П. Исследование тепловых режимов затвердевания круглых сортовых заготовок из высококачественных марок сталей при полунепрерывной разливке стали // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. № 7. C. 45 – 48.Krayushkin N.A., Kuznetsova N.P. Investigation of thermal conditions of round billets of high-quality steel solidifi cation for semicontinuous casting. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012, no. 7, pp. 45–48. (In Russ.).Кузнецова Н.П., Никитин Д.А. // 66-е дни науки НИТУ «МИСиС». С. 287 – 294.Kuznetsova N.P., Nikitin D.A. In: 66-e dni nauki NITU “MISiS” [66th Scientifi c Days].Moscow: MISiS, pp. 287– 294. (In Russ.).Гусовский В.Л., Лифшиц А.Е. Методики расчета нагревательных и термических печей: Учебно-справочное издание. – М.: Теплотехник, 2004. – 400 с.Gusovskii V.L., Lifshits A.E. Metodiki rascheta nagrevatel’nykh i termicheskikh pechei: Uchebno-spravochnoe izdanie [Methods for calculating the heating and heat treatment furnaces: Educational and reference book]. Moscow: Teplotekhnik, 2004, 400 p. (In Russ.).Темлянцева М.В, Осколкова Т.Н. Трещинообразование в процессах нагрева и охлаждения сталей и сплавов. – М.: Флинта: Наука, 2005. – 195 с.Temlyantseva M.V, Oskolkova T.N. Treshchinoobrazovanie v protsessakh nagreva i okhlazhdeniya stalei i splavov [Cracking in the heating and cooling processes of steels and alloys]. Moscow: Flinta: Nauka, 2005, 195 p. (In Russ.).Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. – М.: Металлургиздат, 1962. – 567 с.Taits N.Yu. Tekhnologiya nagreva stali [Technology of steel heating]. Moscow: Metallurgizdat, 1962, 567 p. (In Russ.).Металлургическая теплотехника. Т. 1. Теоретические основы: Учебник для вузов / В.А. Кривандин, В.А. Арутюнов, Б.С. Мастрюков и др. – М.: Металургия, 1986. – 424 с.Krivandin V.A., Arutyunov V.A., Mastryukov B.S. etc. Metallurgicheskaya teplotekhnika. T.1. Teoreticheskie osnovy: Uchebnik dlya vuzov [Metallurgical heat engineering. Vol.1. Theoretical foundations: A Textbook for universities]. Moscow: Metalurgiya, 1986, 424 p. (In Russ.).Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья заготовок: Учеб. пособие. – М.: Металлургия. 1988. – 142 с.Emel’yanov V.A. Teplovaya rabota mashin nepreryvnogo lit’ya zagotovok: Uchebnoe posobie [Thermal operation of continuous casting machines: Textbook]. Moscow: Metallurgiya, 1988, 142 p. (In Russ.).Акименко А.Д., Коротков, К.П., Майоров Н.П. Освоение непрерывной разливки стали. – Л.: Судпромгиз, 1960. – 227 с.Akimenko A.D., Korotkov, K.P., Maiorov, N.P. Osvoenie nepreryvnoi razlivki stali [Development of continuous casting of steel]. Leningrad: Sudpromgiz, 1960, 227 p. (In Russ.).Кузнецова Н.П., Краюшкин Н.А. Исследование тепловых режимов затвердевания при полунепрерывной разливке круглых стальных слитков для производства бесшовных труб // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 3. C. 34 – 38.Kuznetsova N.P., Krayushkin N.A. Research of thermal modes of solidifi cation in semi-continuous casting of round steel ingots for the production of seamless tubes. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2014, no. 3, pp. 34–38. (In Russ.).Краснокутский П.Г., Кривандин В.А., Безруков В.И., Ольяк В.Д. Температурные напряжения в условиях скоростного струйного нагрева металла // Кузнечно-штамповочное производство. 1983. № 11. С. 25 – 27.Krasnokutskii P.G., Krivandin V.A., Bezrukov V.I., Ol’yak V.D. Thermal stresses in a high-speed jet of metal heating. Kuznechnoshtampovochnoe proizvodstvo. 1983, no. 11, pp. 25–27. (In Russ.).Краснокутский П.Г., Кривандин В.А., Ольяк В.Д., Безруков В.И. Определение допустимой интенсивности нагрева металла // Изв. вуз. Черная металлургия. 1984. № 7. С. 115 – 119.Krasnokutskii P.G., Krivandin V.A., Ol’yak V.D., Bezrukov V.I. Determination of permissible metal heat intensity. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1984, no. 7, pp. 115–119. (In Russ.).

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