Введение к работе
Актуальность темы. ЦМрокое применение иепрер-тшой разливки стали обусло. ієно рядом судаственньос преимуществ перед старым способом разливки в изложницы. Это, прежде есєго, уменьшение себестоимости получаемого металла на 10-І5Х, повьшэнче пр лэводи-гельности труда иа 15-25% в результате механизации производства, улучшение качестча непрерывных слитков и структури металла, так, яапгимер, повышается степень однородности слитка, каче тво поверхности, уменыиается осевая рыхлость слитка.
Эти основные преимущества создают пр ^посылки для дальней -пего развития способа кэпрерь^нои разливки стали и полной замены зтарого способа разливки в изложницы.
Технология непрерывной разливки интенсивно разрабатывается в течение последних десятилетий во всем мире и состоит в том, что жидкий Могэлл непрерывно заливается в верхнето часть водоох-лаидаемоп формы - кристаллизатор, постепенно затвердевает и ох-ллядавтея. преходя вдоль Bv-ей тежологичэской оси машины непрерывного литья заготовок (МйЛЗ).
Улучшнке качестЕа непрерывполитых ваготовок путем укэыяие-, ния пораненности их внутренними трещинами, является одним из главных ні травлений развотия как конструкций малин, та!', и технологии непрерывного литья.
Качество формирующегося слитка зависит от комплекса тепло; о физических, физико - чимических, механических и других явлений, определявших его внутреннее строение. Для непрерывного ,литьа характерно одновременное протекание пр цэссов кр?";талли8ацки и деформирования и, как следствие, возможность образования дефектов макроструктуры в виде внутренних троцин, вызванных деформацией слитка в двухфазном состоянии. Неудачное конструктивное ре-иэние ШЛо или неправильный режим выягивания и охлаждения елг^-ка, а такие плохое состояние роликовой проводки приводят к недопустимому количеству внутренних трещин в литой стпуктуре получаемого металла
В настоящее время имеется значительное числг публикации посвящэнных исследованию влияния отдельных факторов на качество непрерывиолитых заготовок. Тем не менее, область применения су-щэетвуюаих решений и математических моделей процесса н'>преривног
раалиьки является весьма ограниченной. &ю обусловлено как а"а-читедышм разбросом имеющихся немки .'очислзнных данных по описанию механгческих сьайств стали в высокотемпературно»* интервале хрупкости, так и нее». _>ершенотвом расчетных схем. лежащих в оно-tt> решения задачи получения бездефектных слитков.
Це^ь работы - соадачи^ численных методов, позволяющих проводить комплексное исследование влияния настройки и состояния направляющего и поддерживающего роликового аппарата М"ЯЗ на качество фиетг лизующэгося непрерывного слитка, расчет напряженно де4ормировашюго со ;ояни? (НДС) слитка при ого движении вдоль технологической : ?и МШБ и выработка критериев определения ра-иионадьных параметров настройки и контроля за состоянием направляющего аппарата МКЛЗ.
Научная нивиана. Разработана нова;; постановка технодогу.^-е-кой задачи деформирования слябовой непреривнолитоп ааготонки її направляющем аппарате ШШЗ, включающая как изгиб оси слегка, так и выпучивание ооолочки слитка под действием феррос атичеекої j дав/гения а жидкой ^азе.
Разработан численный алгоритм расчета НДС непрерывного слитка, основанный на явной разностной схеме Эйлера при иснольеовании уравнения состояния нелинейно вяакоупругоплаетического тела. Решение контактной задачи о взаимодействии неі.ре: дшолитоя заготовки с роликовое проводкой МГ"3 выполнено на основе метода градиентного сі *ска, в предположении линейного контакта между слитком и роликовыми опорами."
Разработан» инженерная ютодпка оценки возможности вс-шкно-вении внутренних трещин в конечном стальном продукте при ра&лич них отклонениях элементов направляющего и подд-ржш .іодего аппарата 11ЯЗ в пространстве г>т расчетного положения, основанная на определении допустимых отклонений роликов и их пар.
достоверность ревультатов исследования ьытекает из обоснованности использованных теоретических полоййнии и математических методов и подтверждена .поданными экспериментами по оы.нке гочноотн разработанных алгоритмов, в таїие сравнительным клали-ыт расчетных результатов с имездичисп экспериментальными данными других авторов но целому ряду параметров характерных для процесса непрерывной разливки стали на установках радиалыы -криволинейного типа.
Практическая .дикость работы состоит з том, что на основе численного моделирования разработана инженерная методика расчета влнян-і о-иу^нении опор направлящ.го аппарата МНЛЗ, при различных сочетаниях і хнологических режимов разливки и конструкционных параметров машины, на качество получаемой ааготовк .. Это дает возможность, без детального изучения НДС непрерывного слитка, оценивать опасность различных"вариантов смещении элементов роликовой системы и принимать ресения об остановке прс jecca раз пивки для проведения соответствующих профилактических работ по наладке оборудовзлия.
Результаты работы в виде іатематических а^оритмов и расчет-дых методик передели во Всесоюзный научно-исследовательский и прсзктно-конструкторский институт метал .ургического машиностроения (ВІ!И№тМаг,і) для практического использования.
Апробация работы. В ходе выполнения диссертационной работы результаты иссл дований докладывались иа Всесоюзной конференции і:о непрерывно;! разливке (Сиердлс^ск, 1987 г.), на Сибирской ппсо ле - семинаре по современным проблемам механики деформируемого твердого тела (Якутск, 199П г. ], а также на научном семинаре "Прикладная теория пластичности и ползучестя" в МТУ им. IL Э. . Баумана в 1907, 1983 и 1990 годах.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, раздел с осног 'ими результатам и выводами по работе, списка литературы. Работа излажена ,.а 16ч страницах, включая 53 рисунка и 10 таблиц. Библиограф/-». насчитывает 94 най' і-нования.
