Введение к работе
6*1![ыьность_пообяеш. Коренное улучшение качества металлопродукции является одной из важнейших задач современной металлургии- Решение этой задачи предусматривает, в частности, повышение характеристик литого металла - достижение большей физической и химической однородности. Необходимость получения высококачвст-' венного литого металла в условиях рассирсігая сортамента разлива-емых сталей и увеличения производительности металлургических агрегатов привела к развитию различных способов внеянего воздействия на расплав. Одним из перспективных методов внешнего воздействия является электромагнитное перемешивание (ЭМП) металлов при кристаллизации.
.Эффективность применения ЭШ зависят от применяемых режимов работы и параметров устройства ЭШ. Разнообразие конструктивних решений, некоторая противоречивость технологических результатов применения ЭШ, отсутствие в большинстве работ сведений по гидродинамике жидкой фазы позволяет оценить эффективность ЭМП только качественно. Для количественной оценки необходимо проведение исследований гидродинамики во взаимосвязи с другими физико-химическими процессами, имеющими место при кристаллизации непрерывного слитка. Установление таких связей позволит наиболее полно реализовать технологичес те возможности различных устройств ЭШ, научно обосновать конструкцию, параметры, режимы работы, провести их оптимизацив и разработать алгоритм управления ЗШ жидкой фазы кристаллизующегося непрерывнолитого слитка. * ЦйЗЬ-ЕійЗЗЇУ* Исследование влияния ЭШ на кристаллизацию.и
формирование структуры непрерывнолитых заготовок и разработка
с. практических рекомендаций по оптимизации режима работы устройства ЭШ.
Достижение основной цели потребовало решения следующего комплекса вопросов:
постановка задачи гидродинамики кишкой сердцевины в условиях применения ЭМП и численная её реализация;
выявление закономерностей формирования макроструктуры непрерывнолитых заготовок при ЭШ;
выявление механизма воздействия ЭМП на формирование микроструктуры слитка;
изучение влияния ЭМП на неравномерность затвердевшей корочки;
разработка практических рекомендаций по оптимизации режима работы устройства ЭМП.
Над4ная_новизна. Рассчитаны гидродинамические картины для
задач, связанных с конвекцией при ЭШ, и влияние его на эффек
тивные коэффициенты тепло- и массопереноса. *
На основе анализа теплофизическкх процессов установлены закономерности формирования непрерывнолигых заготовок при ЭШ. Строение зоны столбчатых кристаллов рассмотрено как следствие периодичности кристаллизации, при этом расчетные результаты адекватны экспериментальным. Предложен механизм влияния активных внешних воздействий на процесс объемного зародышеобразова-ния.
Аналитически получена зависимость оптимальной частоты питающего тока индукционного вращателя от характерного размера заготовки и требуемой скорости вращения жидкой фазы.
Практическая.ценность. Разработан способ, позволяющий прогнозировать влияние интенсивности ЭШ на структурные характеристики слитков UHI3. Обоснована возможность уменьшения разнотол-щинности затвердевшей корочки за счет применения ЭМП. Предложе-
' г,
ны рекомендации по применению рационального режима работы индукционного вращателя.
^5Е2&Ш!.2_Е21У" Материалы диссертации доложены и обсуждены на Первом конгрессе сталеплавильвпшов (Москва, 12-16 октября 1992 г.) и на кафедре металлургии стали МИСиС.
25Ь2Ї_Е55.ЇЙ* Диссертация состоит из введения, шести глав-, захлЪчения, списка литературы из 112 источников, содержит 117 страниц, 10 таблиц.