Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса о теплотехнических процессах при непрерывной разливке стали 12
1.1. Непрерывная разливка в современном металлургическом цикле 12
1.2. Конструкции и направления развития МНЛЗ 15
1.3. Конструкции кристаллизаторов и способы организации их охлаждения 22
1.4. Роль тепловых процессов и теплотехнические особенности работы МНЛЗ 25
1.5. Теплообмен в зоне кристаллизатора 29
1.5.1. Методы исследований теплообмена в кристаллизаторе 29
1.5.2. Теплотехнические процессы в кристаллизаторе 32
1.5.3. Экспериментальные исследования теплообмена в кристаллизаторе 35
1.5.4. Влияние материала рабочих стенок и их защитных покрытий на тепловой режим и формирование оболочки слитка 39
1.5.5. Влияние шлакообразующих смесей на теплопередачу в кристаллизаторе 44
1.5.6. Расчет температурного поля рабочей стенки и слитка 47
1.5.7. Расчет термического сопротивления рабочей стенки 50
1.5.8. Влияние конструктивных особенностей систем охлаждения на теплопередачу в кристаллизаторе и качество слитка 54
1.6. Способы воздействия на тепловые процессы и формирование оболочки слитка в кристаллизаторе МНЛЗ 59
1.6.1. Способы воздействия на теплообмен в кристаллизаторе 59
1.6.2. Методы контроля формирования оболочки слитка, обнаружения и прогнозирования прорывов 63
1.6.3. Влияние конструктивных параметров (конусности) на тепловой режим и формирование оболочки слитка 70
1.7. Теплотехнические процессы в зоне вторичного охлаждения (ЗВО) 74
1.7.1. Организация работы и теплообмен в ЗВО 74
1.7.2. Основные конструкции и способы изготовления форсунок 78
1.7.3. Принципиальные схемы оборудования для испытания форсунок 82
1.7.4. Исследование гидродинамических и теплообменных характеристик форсунок...86
1.7.5. Методы оценки дисперсности распыливания охладителя форсунками 92
1.8. Способы воздействия на тепловые процессы в ЗВО МНЛЗ 95
1.8.1. Математическое моделирование затвердевания и охлаждения сляба 95
1.8.2. Регулирование охлаждения слитка в ЗВО 98
1.9. Постановка задачи 105
2. Экспериментальные исследования теплообмена в кристаллизаторе 109
2.1. Методика исследования режима работы кристаллизатора в натурных условиях... 109
2.2. Закономерности теплообменных процессов в кристаллизаторе при изменении технологических параметров разливки 118
2.3. Исследование тепловых процессов в кристаллизаторе с медными и бронзовыми рабочими стенками в натурных условиях 129
2.4. Теплообмен в кристаллизаторе на аварийных режимах разливки 137
2.5. Механические характеристики работы кристаллизатора 142
Выводы по главе 147
3. Математическое и физическое моделирование теплообмена в кристаллизаторе 150
3.1. Математическое моделирование теплообмена в зоне начального формирования оболочки слитка 150
3.1.1. Математическая модель теплообмена 150
3.1.2. Математическое моделирование теплообмена на установившихся режимах разливки 156
3.1.3. Математическое моделирование теплообмена на переходных режимах разливки 161
3.2. Расчет температурных полей и тепловых потоков в зоне начального формирования оболочки слитка 165
3.2.1. Методика предварительного расчета температурных полей и тепловых потоков 165
3.2.2. Методика расчета теплообмена в кристаллизаторе в условиях действующей МНЛЗ 171
3.2.3. Расчет температурного поля в слое защитного шлака 174
3.3. Физическое моделирование тепловых процессов в рабочих стенках кристаллизатора со сверлеными каналами 179
3.3.1. Математическая модель и экспериментальная установка для исследования тепловых процессов в рабочих стенках кристаллизатора 179
3.32. Результаты физического моделирования тепловых процессов 186
3.4. Математическое и физическое моделирование температурного поля и эксплуатационных свойств рабочей стенки щелевого кристаллизатора с защитным покрытием 191
3.4.1. Расчет температурного поля рабочей стенки щелевого кристаллизатора с защитным покрытием 191
3.4.2. Исследование теплообменных процессов в щелевом кристаллизаторе с защитным покрытием рабочих стенок 194
3.4.3. Экспериментальная установка для физического моделирования 203
3.4.4. Результаты физического моделирования эксплуатационных свойств защитных покрытий кристаллизатора 206
3.4.5. Совершенствование режима работы кристаллизаторов с учетом теплового расширения покрытий 215
3.5. Математическое моделирование теплообмена в рабочей стенке щелевых кристаллизаторов с круглыми и прямоугольными щелевыми каналами 222
3.5.1. Температурное поле рабочей стенки кристаллизаторов с круглыми и прямоугольными каналами 222
3.5.2. Методика расчета термического сопротивления рабочей стенки кристаллизатора, оснащенного каналами щелевого типа 225
3.5.3. Исследование влияния конструктивных параметров рабочей стенки кристаллизатора на величину ее термического сопротивления 234
3.5.4. Исследование влияния скорости движения охлаждающей жидкости на суммарную величину термического сопротивления рабочей стенки кристаллизатора 240
3.55. Исследование режима охлаждения рабочей стенки кристаллизатора 243
3.5.6. Совершенствование конструкции и режима охлаждения кристаллизатора, оснащенного каналами щелевого типа 247
Выводы по главе 248
4. Расчетный анализ систем охлаждения кристаллизаторов замкнутого (петлевого) типа 251
4.1. Инженерная методика расчета гидравлических процессов в системах охлаждения 251
4.2. Результаты математического моделирования гидравлических процессов в системах охлаждения 261
4.3. Экспериментальные исследования систем охлаждения 267
Выводы по главе 274
5. Совершенствование тепловых процессов разливки в кристаллизаторе 276
5.1. Совершенствование теплового режима изменением распределения расходов воды в системах охлаждения кристаллизатора 276
5.2. Интенсификация теплоотдачи в каналах охлаждения рабочих стенок кристаллизатора 281
5.3. Совершенствование теплосъема в зоне контакта слитка с кристаллизатором 284
5.3.1. Совершенствование теплосъема в кристаллизаторе углом наклона узких стенок 284
5.3.2. Совершенствование теплосъема в кристаллизаторе изменением технологических параметров разливки 289
5.4. Повышение стабильности процесса разливки изменением положения разливочного стакана промежуточного ковша 293
5.5. Совершенствование процесса непрерывной разливки путем контроля геометрических параметров МНЛЗ в зоне кристаллизатора 302
5.5.1. Повышение стабильности процесса разливки угловым смещением кристаллизатора относительно поддерживающей роликовой секции 302
5.5.2. Повышение качества непрерывного слитка путем настройки траектории движения механизма качания кристаллизатора 305
5.6. Инженерная методика оценки теплообмена в зоне кристаллизатора на установившихся и переходных режимах разливки 315
5.6.1. Методика оценки теплообмена на установившихся режимах разливки 315
5.6.2. Методика оценки теплообмена на переходных режимах разливки 316
Выводы по главе 319
6. Теплообмен в зоне вторичного охлаждения 320
6.1. Теплообмен в зоне деформации слитка поддерживающими роликами 320
6.2. Исследование гидродинамических и теплообменных характеристик форсунок...324
6.2.1. Физическая сущность метода определения гидродинамических и теплотехнических характеристик форсунок 324
6.2.2. Экспериментальный стенд и методика проведения экспериментов 327
6.2.3. Получение и обработка видеосигналов при прохождении плоскополяризованного света через факел диспергированной жидкости 332
6.2.4. Инженерная методика определения локальных гидродинамических и теплообменных характеристик плоскофакельных форсунок 334
6.2.5. Определение средних диспергирующих и гидродинамических характеристик плоскофакельных форсунок 340
6.2.6. Инженерная методика расчета охлаждающих свойств плоскофакельных форсунок 344
6.3. Методика расчета теплообмена в ЗВО при постоянной скорости разливки 348
Выводы по главе 349
7. Совершенствование тепловых процессов разливки и повышение качества слитка в ЗВО МНЛЗ 351
7.1. Динамическое охлаждение в ЗВО 351
7.1.1. Принцип охлаждения сляба при стационарных и нестационарных режимах разливки 351
7.1.2. Математическая модель реализации динамического охлаждения 361
7.2. Повышение качества непрерывного слитка путем настройки
геометрических параметров технологической оси МНЛЗ 367
7.2.1. Настройка технологической оси на радиальном и криволинейном участке 367
7.2.2. Настройка технологической оси на горизонтальном участке 377
Выводы по главе 384
Заключение 385
Литература 393
Список использованных обозначений 442
Приложения 444
- Влияние материала рабочих стенок и их защитных покрытий на тепловой режим и формирование оболочки слитка
- Исследование тепловых процессов в кристаллизаторе с медными и бронзовыми рабочими стенками в натурных условиях
- Методика предварительного расчета температурных полей и тепловых потоков
- Результаты математического моделирования гидравлических процессов в системах охлаждения
Введение к работе
Непрерывная разливка металлов является перспективным технологическим процессом, получившим широкое распространение в металлургическом производстве и машиностроении, что объясняется, по сравнению с разливкой в изложницы, меньшими затратами, снижением числа производственных операций, уменьшением отходов и повышением выхода годного металла.
В настоящее время, как в России, так и во всем мире, особое место уделяют совершенствованию процесса непрерывной разливки и увеличению количества стали, производимой на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), главными технологическими функциями которых являются фазовый переход металла из жидкого состояния в твердое и формирование слитка в процессе его вытягивания.
Из анализа литературных источников можно сделать вывод, что в настоящее время основными зарубежными фирмами, проектирующими и поставляющими МНЛЗ, являются «Фест Альпине» (Австрия), «Конкаст» (Швейцария), по проектам которой строят машины «Шлеман Зимаг» и «Мансманн Демаг» (Германия), «Дистингтон», «Бритиш Стил кор-порейтед», «Дэви Макки» (Великобритания), «Ниппон Стил», «Кобе Стил», «Кавасаки Стил», «Мицубиси» (Япония), «Инногенти» (Италия), «Копперз», «Армко Стил», «Юнайтед Стейтс Стил», «Рокоп» (США), «АСЕА» (Швеция) и др. В бывшем СССР и в России крупнейшими разработчиками МНЛЗ и технологии непрерывной разливки являлись ВНИИМЕТМАШ, ЦНИИЧЕРМЕТ, УКРНИИМЕТ, ВНИИМТ, ВНИПИСАУ, ПО «УРАЛМАШ», АО «ЮжУралмаш», Гипромез, НПО «Тулачермет», НПО «Черметавтома-тика» и другие предприятия. В нашей стране созданы крупные сталеплавильные комплексы с непрерывной разливкой стали на Новолипецком металлургическом комбинате (ОАО «НЛМК»), Магнитогорском металлургическом комбинате (ОАО «ММК») и Череповецком металлургическом комбинате (далее в тексте ОАО «Северсталь»).
Центр тяжести работ по реконструкции МНЛЗ все более смещается на предприятия, эксплуатирующие эти машины. Следует отметить, что парк МНЛЗ листового назначения в основном физически изношен и морально устарел. Характерной особенностью отечественных МНЛЗ является сравнительно низкий уровень их автоматизации [299].
На отечественных предприятиях черной металлургии материальные энергетические затраты на производство одной тонны проката на 30-50 долларов выше, чем на большинстве зарубежных заводов. Вместе с тем российская металлургия не является технически отсталой отраслью, так как имеет ряд предприятий (ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат», ОАО «НЛМК», ОАО «Северсталь», АО «Орско Халиловский металлургический комбинат») и отдельных цехов, оснащенных современными техническими средствами, применяющими новейшие технологии [1]. Расширение марочного сортамента разливаемых сталей, в том числе склонных к развитию трещин, возросшая конкуренция на отечественном и внешнем рынке металлопродукции и, как следствие, ужесточение требований к качеству металла требуют дальнейшего развития теории и практики процесса непрерывной разливки стали.
Стабильность и производительность процесса непрерывного литья, а также качество получаемых слитков во многом определяются характером теплообменных процессов, протекающих в кристаллизаторе, представляющем собой зону начального формирования слитка, и в зоне вторичного охлаждения (ЗВО), расположенной после кристаллизатора.
Прямое увеличение производительности МНЛЗ за счет увеличения скорости разливки сдерживается металлургической длиной машины, связанной с длиной жидкой фазы металла. Поэтому реконструкция действующих МНЛЗ имеет своей определяющей целью, прежде всего, - увеличение длительности межремонтных периодов эксплуатации оборудования. Серьезное внимание при этом уделяется совершенствованию тепловых процессов в кристаллизаторе и ЗВО, что гарантирует сокращение брака и увеличение выхода годного металла.
Теплообмен при охлаждении металла описывается основными положениями теории теплопроводности, конвективного и лучистого переноса тепла, которые получили свое развитие в трудах крупнейших отечественных и зарубежных ученых А.В. Лыкова, С.С. Кутателадзе, М.А. Михеева, В.П. Исаченко, В.М. Кейса, А. Динера, Э.М. Спэрроу.
Методы расчета тепловых процессов при формировании непрерывнолитой заготовки и в оборудовании МНЛЗ наиболее полно рассмотрены в трудах А.Д. Акименко, А.А. Скворцова, Д.П. Евтеева, Е.М. Китаєва, В.М. Нисковских, В.И. Дождикова, В.А. Емельянова, В.М. Паршина, B.C. Рутеса, М.Я. Бровмана, М.С. Бойченко, А.В. Третьякова, Ю.А. Самойловича, Н.И. Шестакова, Л.С. Рудого, Б.И. Краснова, В.А. Карлика, Д.А. Дюдкина, О.В. Носоченко, А.А. Целикова, Л.Н. Сорокина, В.И. Лебедева, А.Л. Кузьмино-ва, И.В. Самарасекеры, Д.К. Бримакомба, К. Вюнненберга и др. Закономерности формирования слитка рассмотрены в работах, Г.П. Иванцова, А.И. Вейника, В.А. Ефимова, Р.Т. Сладкоштеева, Б.Т. Борисова, В.А. Журавлева, З.К. Кабакова, А.И. Манохина, А.Н. Шич-кова, М. Вольфа, М. Редра, П.В. Рибоуда, Д.В. Флорчака и др.
Несмотря на большое количество проведенных исследований и разработанных на их основе методов расчета, тепловые процессы в криволинейных слябовых МНЛЗ изучены недостаточно, что сдерживает эффективность их использования. Настоящая работа посвящена исследованию тепловых процессов, протекающих при непрерывной разливке стали. Значительная часть работ периода 1983-1994 г.г. выполнена в Вологодском политехническом институте (ВоПИ, в настоящее время ВГТУ) и на ОАО «Северсталь». Теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в период 1998-2005 гг. проводились в Череповецком государственном университете и на ОАО «Северсталь». Используемая терминология соответствует, в основном, рекомендациям ЦНИИЧЕРМЕТа им. И.П. Бардина [215].
Цель работы - развитие теории тепловых процессов, протекающих в непрерывно-отливаемом слитке и элементах оборудования МНЛЗ - кристаллизаторе и ЗВО, разработка на основе этого инженерных методов расчета теплообмена при непрерывной разливке стали, совершенствование технологии разливки и конструктивных элементов МНЛЗ, повышение эксплуатационной стойкости оборудования и улучшение качества металла.
Работа выполнялась на основе комплексных натурных, физических и теоретических исследований с применением аналитических и численных методов решения систем дифференциальных уравнений процессов теплообмена с применением программного обеспечения Mathcad 2000, Matlab 6R12 и собственных программных разработок. Исходными данными для получения граничных условий при моделировании теплообменных процессов послужили результаты натурных замеров толщины оболочки слитка на МНЛЗ, температуры рабочих стенок кристаллизатора и экспериментальные данные характеристик орошения слитка в ЗВО, полученные как в промышленных, так и в лабораторных условиях на специально разработанном стенде.
Результаты теоретических, практических и экспериментальных исследований прошли проверку в промышленных условиях на ОАО «Северсталь», внедрены или рекомендованы к внедрению в конвертерном производстве ОАО «Северсталь», а также могут быть использованы организациями, занимающимися проектированием и разработкой технологии непрерывной разливки стали и модернизацией оборудования МНЛЗ.
Практическая ценность и перспективность разработок подтверждены актами внедрения, использования и промышленных испытаний, приведенных в приложении. Разработанный способ динамического охлаждения сляба в ЗВО рекомендуется к внедрению соответствующим протоколом в систему автоматизации МНЛЗ конвертерного производства ОАО «Северсталь» (см. приложение).
Работа выполнялась в соответствии с координационным планом МинЧМ СССР по направлению «Непрерывная разливка стали» в составе темы «Разработка и внедрение мероприятий по переводу сборных кристаллизаторов УНРС на жаропрочные медные сплавы» (по утвержденным рабочим планам и программам работ), программами КП НТП СЭВ (разделы 4.3.4.1., 4.3.4.3), МинВУЗа СССР «Металл» (раздел 04.06 - Исследование, разработка и создание совершенного оборудования и технологии разливки сталей), единым заказ-нарядом Министерства образования и науки РФ по Головному Совету Энергетика и связана с выполнением НИР «Разработка и внедрение комплексной системы оперативного информирования и контроля теплового режима МНЛЗ с целью обеспечения скорости разливки до 1 м/мин» (№ ГР 01.83.0040191), «Опытно-промышленное освоение способов и средств контроля и управления тепловыми режимами непрерывной разливки при скорости вытягивания слябовой заготовки свыше 1 м/мин» (№ ГР 01.85.0021205), «Исследование закономерностей тепломассообмена и гидродинамики при кристаллизации металла в подвижных объектах (код темы по ГРНТИ: 44.31.35, наименование годового этапа на 2004 г. «Исследование закономерностей тепломассообмена и гидродинамики в кристаллизаторах щелевого типа») и другими.
Основные разделы работы докладывались на 9-й научно-технической конференции «Новая техника и технология в металлургическом и химическом производстве» (Череповец, 1983), 3-й межвузовской конференции «Теплофизические процессы при непрерывной разливке и прокатке полос и листов» (Череповец, 1984), 10-й научно-технической конференции «Экономия производственных ресурсов и повышение качества продукции в металлургической и химической промышленности» (Череповец, 1985), Всесоюзной научно-технической конференции «Совершенствование тепловых процессов при производстве проката черных металлов» (Череповец, 1986), Всесоюзном научно-техническом семинаре «Проблемы повышения эксплуатационной стойкости и надежности оборудования машин непрерывного литья заготовок» (Свердловск 1986), 10-й Всесоюзной научно-технической конференции по проблемам стального слитка «Совершенствование процессов разливки и кристаллизации стали» (Жданов, 1987), 11-й Всесоюзной конференции по проблемам слитка «Процессы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов» (Волгоград, 1990), Международной научно-технической конференции. «Теплотехнология непрерывной разливки стали и горячей листовой прокатки» (Вологда, 1991), 4-й Международной конференции «Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии» (Ижевск, 1994), 2-й и 4-й Международных научно-технических конференциях «Повышение эффективности теплообменных процессов и систем» (Вологда, 2000, 2004), 2-й региональной межвузовской и 1-й, 2-й и 3-й общероссийских научно-технических конференциях «Вузовская наука - региону» (Вологда, 2001, 2003, 2004, 2005), 3-й и 4-й Международных научно-технических конференциях «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах» (Череповец, 2001, 2004), научно-технической конференции «Северсталь - пути к совершенствованию» (Череповец, 2003), 3-й межвузовской научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы металлургии» (Екатеринбург, 2003), 1-й и 2-й Международных Неделях Металлов (Москва, 2003, 2004), 4-й и 5-й Международных научно-технических конференциях «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (Череповец, 2003, 2005), Международной научно-технической конференции, посвященной 75-летию АГТУ (Архангельск, 2004), Международной научно-технической конференции «Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем» (Вологда, 2004), на Всероссийской научно-технической конференции «Непрерывные процессы обработки давлением», посвященной 100-летию со дня рождения академика А.И. Целикова (Москва, 2004), научных семинарах лаборатории тепловых процессов в металлургии ВоПИ (Вологда, 1983,1984, 1986,1988), кафедры «Теоретических основ теплотехники» СЗПИ (Ленинград, 1986), кафедры «Промышленной теплоэнергетики» ЧГУ (Череповец, 2001-2005) в конвертерном производстве ОАО «Северсталь» (Череповец, 1986, 1988, 1991, 1998, 2002, 2003,2004).
Разработки, рекомендованные к внедрению в производство, экспонировались на выставке «Ученые МинВУЗа РСФСР - народнохозяйственным комплексам страны», ВДНХ СССР (Москва, 1986), на Всемирной выставке молодых изобретателей «Болгария -85» (НРБ, Пловдив, 1985), на выставке «Изобретения и научно-технический прогресс» ВДНХ СССР (Москва, 1987-1988), на выставке «Изобретательство и рационализация -88» ВДНХ СССР (Москва, 1988).
Основные материалы диссертации изложены в монографиях «Математическое моделирование теплообмена в непрерывноотливаемом слитке» [460] (2003), «Тепловые процессы в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок» [210] (2004), «Тепловые процессы в зоне вторичного охлаждения машины непрерывного литья заготовок» [209] (2004). Кроме того, материалы диссертации изложены в 83 статьях, часть которых опубликована в центральных научно-технических журналах: «Сталь», «Известия вузов. Черная металлургия», «Проблемы машиностроения и надежности машин», «Металлург», «Заготовительные производства в машиностроении», «Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации». На 43 технических решения получены авторские свидетельства и патенты на изобретения. Выпущено 7 отчетов по НИР.
Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения и приложений. Общий объем работы 443 страницы машинописного текста, включает в себя 185 рисунков, 6 таблиц, список литературы, состоящий из 559 наименований, приложения на 93 страницах.
Влияние материала рабочих стенок и их защитных покрытий на тепловой режим и формирование оболочки слитка
Распределение интенсивности теплоотвода по периметру и длине слитка должно обеспечивать отсутствие опасных напряжений, которые могли бы привести к появлению трещин. Толщина оболочки слитка Е, на выходе из кристаллизатора зависит от скорости разливки, физических свойств стали и размеров слитка. При повышении скорости разливки толщина оболочки слитка на выходе из кристаллизатора уменьшается, а тепловой поток при этом возрастает. Имеется эмпирическая зависимость для оценки толщины оболочки: = Ql{\ 1,5-соР3), где Q - тепловой поток, Вт; со - скорость разливки, м/мин; Р3- периметр заготовки, м; 11,5 - опытный коэффициент.
При постоянной скорости вытягивания непрерывного слитка и неизменности других технологических параметров разливки во времени передачу тепла от жидкого металла к охлаждающей воде в каналах кристаллизатора можно рассматривать как теплопередачу при стационарном режиме. Подробно этот вопрос рассмотрен в [106], [468], [469], а неточности, допущенные в [106], тщательно проанализированы в [474].
Установлено, что плотного контакта между оболочкой слитка и стенками кристаллизатора не существует даже в первые моменты кристаллизации. По мере удаления от мениска металла уменьшается относительное время контакта оболочки слитка со стенками кристаллизатора, что обусловлено усадкой слитка, увеличением толщины оболочки и ее жесткости. Однако даже на выходе из кристаллизатора контакт полностью не прерывается, что свидетельствует об отсутствии в кристаллизаторах зоны полного отделения слитка от медных стенок [389].
Суммарное термическое сопротивление передаче тепла в кристаллизаторе от жидкого металла к охлаждающей воде складывается из термических сопротивлений отдельных участков: 1) от жидкого металла к затвердевающей оболочке слитка; 2) через затвердевшую оболочку металла; 3) от поверхности слитка к стенке кристаллизатора (сопротивление зоны контакта слитка с кристаллизатором); 4) через медную стенку кристаллизатора; 5) от стенки кристаллизатора к охлаждающей воде. Первое, четвертое и пятое сопротивления относительно малы и практически постоянны в процессе разливки. Второе и третье сопротивления представляют собой значительные величины, изменяющиеся при разливке. Основную долю в общем термическом сопротивлении составляет сопротивление зоны контакта слитка с кристаллизатором, достигающее 70 % и более [106]. Определение его величины представляет значительные трудности и требует детальной и полной информации об условиях контакта слиток - кристаллизатор. При строгом расчете теплопередачи необходимо учитывать роль гидродинамики жидкого расплава. Эти вопросы рассмотрены в [7], [269], [396]. Расчет теплопередачи без учета влияния конвективных потоков в жидкой стали приводит к небольшой ошибке при определении температур, главным образом, в верхней части слитка. Уточнение расчета температурного поля слитка обеспечивается введением эквивалентного коэффициента теплопроводности, который учитывает влияние конвективных потоков стали на ускоренный теплоотвод от слитка.
При исследовании тепловых процессов в кристаллизаторе без учета потерь можно считать, что тепловой поток, отнимаемый от слитка, равен тепловому потоку, отведенному с охлаждающей водой. Расход воды определяют из условия, чтобы ее нагрев не превышал величину 10-20 С, а конечная температура воды на выходе из кристаллизатора была меньше 40-45 С по условиям накипеобразования. Из этих условий определяются оптимальные скорости воды. Как показывают эксперименты, при скорости воды 5 м/с и более интенсивность теплоотвода стабилизируется и величина коэффициента теплопередачи увеличивается незначительно, поэтому на практике скорость движения воды в каналах изменяется в пределах 3-5 м/с. При разливке крупных слитков расход воды на кристаллизатор составляет до 500 м3/ч. Увеличение температуры охлаждающей воды с 20 до 60 С повышает общий коэффициент теплопередачи примерно на 2 %, однако за счет уменьшения перепада температур теплосъем несколько уменьшается. По данным [396], при постоянных скорости вытягивания и длине кристаллизатора остальные факторы меняют коэффициент теплопередачи в пределах до 10 %.
Основные факторы, влияющие на теплообмен между слитком и кристаллизатором, могут быть разделены на три группы [105], [106]: 1) постоянно действующие технологические (марка стали, температура металла, скорость разливки); 2) конструктивные и режимные (размеры граней, длина, конусность, материал и толщина стенок, режим охлаждения); 3) непостоянно действующие факторы (деформация оболочки слитка, несимметричное его положение и др.). Многие авторы отмечают влияние химического состава стали на теплоотвод в кристаллизаторе, которое возрастает с увеличением скорости. Различие в теплоотводе при разливке разных сталей связывают с усадочными процессами при охлаждении оболочки слитка, приводящими к разным условиям контакта между слитком и стенкой кристаллизатора. Температура металла, подаваемого в кристаллизатор, изменяется в пределах 1520 ч- 1550 С и практически не оказывает влияния на теплоотвод. При плотном контакте в верхней части кристаллизатора температура поверхности оболочки падает до 600 -5- 900 С, а затем повышается и на выходе из кристаллизатора составляет величину 1100 ч-1200 С. С увеличением скорости разливки температура поверхности слитка на выходе из кристаллизатора возрастает. Максимальная температура медных стенок кристаллизатора на стороне жидкого металла может достигать 200 ч-240 С [106]. Рост теплоотвода наблюдается при профилировании рабочих стенок кристаллизатора, как уже указывалось выше. Увеличение конусности в общем случае приводит к росту теплоотвода в кристаллизаторе. Однако возможность ее увеличения ограничена, так как при превышении некоторого предела значительно увеличивается трение между слитком и стенками кристаллизатора и повышается склонность слитка к образованию поперечных трещин и других дефектов. Более подробно эти вопросы рассмотрены в п. 1.6.3. Скорость вытягивания слитка как величина, пропорциональная времени, является одним из основных факторов, влияющих на теплопередачу в кристаллизаторе. При повышении скорости разливки теплоотвод увеличивается.
Толщина медных стенок незначительно влияет на теплопередачу. При использовании стальных стенок взамен медных возможно снижение теплоотвода примерно на 10 %.
Как показали исследования радиальных кристаллизаторов, величины тепловых потоков одинаковы по широким граням большого и малого радиусов только в районе мениска жидкого металла. В нижней части кристаллизатора теплоотвод в широких стенках большого радиуса, как правило, выше теплоотвода в стенках малого радиуса, а средний теплоотвод в стенках большого радиуса выше на 10 %. Плотность теплового потока в верхней зоне радиальных кристаллизаторов составляет 1,15-f-1,25 мВт/м , в нижней зоне 0,4 4- 0,5 мВт/м2, т.е. близка к показателям в вертикальных кристаллизаторах. Зависимость теплоотвода от скорости разливки аналогична для радиальных и прямолинейных кристаллизаторов [106].
Исследование тепловых процессов в кристаллизаторе с медными и бронзовыми рабочими стенками в натурных условиях
Правильный выбор материала, кроме увеличения срока службы рабочих стенок, улучшает условия работы шлакообразующей смеси, снижает трение в кристаллизаторе, повышает качество слитка и стабильность процесса литья.
В настоящее время рабочие стенки изготовляются в основном из меди, которая при повышенных температурах обладает низким уровнем механических свойств. Это приводит к деформации стенок в процессе разливки и существенному износу при вытягивании слитка. Одной из важных и актуальных проблем на многих металлургических предприятиях при непрерывной разливке стали является увеличение стойкости узких стенок кристаллизаторов МНЛЗ. На ММК для их изготовления используется медь марки МС (с содержанием Ag 0,8-1,2 %), при этом средняя межремонтная стойкость узких стенок не превышает 100 плавок при числе ремонтов 8-10 [289]. В [315] предлагается для повышения стойкости рабочих стенок выполнить на их внутренней поверхности пазы в виде расположенных рядами отверстий (диаметром 12-20 мм), которые заполняются жаростойким материалом. Стойкость стенок повысилась в три раза, однако значительно повысилась и трудоемкость их изготовления.
Работы по повышению стойкости кристаллизаторов ведутся по пути нанесения покрытий и изыскания новых материалов для рабочих стенок на основе меди. Покрытие должно иметь более высокую, чем сталь, твердость, низкую смачиваемость жидкой сталью, хорошую жаростойкость, ровную поверхность и прочное сцеплением с основой. Способ нанесения покрытия должен быть простым и технологичным [445].
За рубежом, особенно в Японии, в качестве определяющего направления выбрано нанесение покрытий. Кристаллизаторы с многослойным покрытием рабочих стенок установлены практически на всех слябовых МНЛЗ [515]. Широко распространенное хромирование заменяется никелированием, поскольку покрытие из хрома в районе мениска и ниже отслаивается и фактически стойкость стенок не превышает их стойкости без покрытия [151]. Однако в результате воздействия шлакообразующей смеси и серы, содержащейся в небольшом количестве в стали, покрытие из никеля растрескивается [149]. Возможны случаи пригорання (прилипания) подаваемого в кристаллизатор металла при повышении температуры стенки, вследствие нарушения режима охлаждения из-за колебания расходов воды, неравномерного их распределения в системе охлаждения и засорения каналов [147]. По данным [255], переход с хромовых покрытий на никелевые вызвал увеличение числа прорывов. Поэтому предлагается применять многослойные покрытия [155], [364]. Высокой стойкости кристаллизатора в компании Kawasaki Steel (Япония) добились за счет изменения его геометрии, изменения конструкции каналов для его лучшего охлаждения и покрытия медных стенок в их нижней части износостойким слоем из NiFe-сплава (Fe 8-10 %) [504].
Рабочий слой покрытий выполняется из оксидов, боридов, нитридов и карбидов различных металлов, обладающих высокой твердостью и износостойкостью, например, на основе карбида вольфрама, наносимого факельным напылением [342]. При этом обращают внимание на необходимость создания достаточно прочного первого слоя и изготовляют его из никеля и его сплавов [153], [155], [515]. Для снижения растрескивания покрытий и усилия трения слитка в кристаллизаторе наружный слой дополнительно покрывают молибденом или его сплавами [149], [150]. Так, в [120] предложен вертикальный кристаллизатор МНЛЗ, выполненный из меди или сплава на ее основе, отличающийся тем, что на его рабочие стенки методом плазменного напыления нанесены два слоя. Первый слой толщиной около 0,08 мм состоит преимущественно из молибдена, а второй - толщиной до 0,5 мм выполнен из огнеупорной керамики на основе ZrCh, стабилизированной добавкой Y2O3 (оксида иттрия) [120]. Однако результаты промышленных испытаний неоднозначны.
Нанесение покрытий осуществляется химическими, электрохимическими, электролитическими, лазерными и плазменными способами [416], а также наплавкой, горячей прокаткой, сваркой взрывом. Широко применяется напыление с последующей термообработкой, но чаще рекомендуются гальванические покрытия с последующей термообработкой [138], [151], [154], [155]. Этот способ нанесения является наиболее простым, но не обеспечивает прочного сцепления с основным материалом и наблюдается местное отслаивание и растрескивание. Плазменное напыление и наплавка также дают непрочное сцепление с основой. В [341] предложено рабочую поверхность плит слябовых кристаллизаторов наносить на их основу методом взрывного плакирования, что обеспечивает плотное прилегание рабочего слоя к основе и требуемую интенсивность теплоотвода, а также повышает износоустойчивость нагартованной рабочей поверхности. Деформацию плит при обработке предотвращают путем использования наполнителя, вводимого в зазор между основой и плакирующим слоем [341].
Толщина покрытий изменяется от нескольких десятков микрон до 3-4 мм. В зависимости от толщины и состава покрытия его твердость достигает 800-1100 единиц по Виккерсу [151], что позволяет повысить стойкость к абразивному износу в несколько раз.
При многослойных покрытиях рекомендуется в верхней части кристаллизатора увеличить термическое сопротивление рабочих стенок для повышения качества поверхности слитка [77], [128], [148], [490], а в нижней - сопротивление истиранию [134], [271], [323] за счет бронзы, устойчивой к истиранию и содержащей никель и (или) хром и цирконий, или износостойкого покрытия сплавом на основе меди с добавкой 1,6 % никеля и 0,5 % бериллия [123]. В [125] на рабочие стенки предложено наносить износоустойчивое неметаллическое покрытие, толщина которого увеличена в зоне мениска жидкого металла и на выходе из кристаллизатора. В качестве материала покрытия возможно использование композита на основе металла с керамическими карбидами.
В СССР велись работы по алитированию и титаноалитированию рабочих стенок. Удовлетворительные результаты были достигнуты при термодиффузионном алитировании печным способом, при котором толщина покрытия достигает 3 мм. Результаты же промышленных испытаний показали, что происходит интенсивный абразивный износ покрытия на первых же плавках, особенно в углах торцевых стенок [10]. На Белорусском металлургическом заводе [72] при участии фирмы «Вапіе1і»(Италия) была внедрена и освоена технология нанесения многослойного гальванического покрытия на основе никеля, обогащенного 8,8-11 % фосфора (NiioP). При сравнительно низкой температуре гальванического осаждения NiioP образует гетерогенную структуру с твердостью порядка 500 единиц по Виккерсу, но при температурах 500-600 С происходит перекристаллизация в гомогенную структуру, сопровождающаяся увеличением твердости более чем в 2 раза (HV 1000-1100). Низкая теплопроводность слоя покрытия (1/10 теплопроводности никеля) и низкая адгезия к меди были устранены путем нанесения на медные стенки последовательно трех слоев: никель, никель-фосфор и хром толщиной 30, 20 и 10 мкм соответственно. В качестве основного материала стенок использовали сплав МС и холоднотянутый медный сплав М2Р. Благодаря нанесению такого покрытия стойкость гильзовых кристаллизаторов номинальным сечением 125x125 мм повысилась со 150 до 175 плавок, а сборных кристаллизаторов двух типоразмеров сечением 250x300 мм2 и 300x400 мм2 - с 300 до 370 плавок [72]. Исследование на слябовых кристаллизаторах не проводилось, достигнутое повышение стойкости мало по сравнению со стойкостью многослойных покрытий зарубежных фирм.
Методика предварительного расчета температурных полей и тепловых потоков
Имеются сообщения [546] о разработке за рубежом струйных систем охлаждения, в которых охлаждение рабочих стенок производится разбрызгиваемыми из форсунок струями воды. Обеспечивается более быстрое и равномерное охлаждение слитка за счет скрытой теплоты испарения капель воды. Такие системы предполагается использовать при производстве круглых и блюмовых заготовок сечением до 0,125x0,125 м . Основной трудностью на пути их создания является обеспечение жесткости конструкции для уменьшения деформации стенок, особенно при разливке крупных заготовок. Данных о промышленном использовании струйных систем охлаждения не имеется.
В практике непрерывной разливки нет единого мнения относительно оптимальных скоростей движения и расходов воды в системах охлаждения кристаллизаторов со сверлеными каналами. В России работают при скоростях воды в каналах 4-=-6 м/с, при этом ее расход определяют по общему количеству тепла, отводимому от слитка к охлаждающей воде, исходя из требуемого перепада температуры в кристаллизаторе [7], [226]. Режим движения жидкости при таких скоростях является турбулентным. При расчете теплопередачи в кристаллизаторе средний коэффициент теплоотдачи а от стенки к воде определяется с помощью обычной критериальной зависимости [260].
При малых скоростях охлаждающей воды от 0,6 до 3 м/с, как показано в [6], [295], возникает режим полного или частичного кипячения, что сопровождается повышением коэффициента теплоотдачи от стенки кристаллизатора к воде. Работа с малыми скоростями сокращает расходы воды в 1,5 2 раза, однако при этом резко повьппаются требования к ее качеству в связи с возможностью образования накипи на стенках каналов. Отложения накипи значительно снижают коэффициент теплоотдачи на данных участках поверхности каналов, что приводит к асинхронному попеременному закипанию воды в различных точках их поверхности, вследствие чего нарушается равномерность теплопередачи в кристаллизаторе, искажается профиль его рабочей полости, увеличивается число продольных трещин на поверхности слитка и предрасположенность к прорывам [543], [544]. С этой точки зрения необходимо повышать скорость охлаждающей воды для исключения ее кипения. Кроме того, возникающую паровую рубашку, снижающую коэффициент теплоотдачи от стенки канала к охлаждающей воде, можно разрушить за счет изменения возникающей разности потенциалов между стенкой канала и охлаждающей средой [44]. Для предотвращения появления ослабленных участков в углах слябов за рубежом используются различные системы охлаждения боковых и угловых участков кристаллизаторов [176]. Для этого предлагается введение дополнительных каналов водяного охлаждения в зоне примыкания узких стенок к широким [434], что уменьшает деформацию (вогнутость) узких стенок и зазор между ними и слитком. Кроме того, дополнительно увеличивают расход воды через узкие стенки на 25 ч-30 % [251]. Это позволяет снизить напряжения в стенках в районе мениска металла, которые возникают из-за сдерживания их термического расширения широкими стенками, и повысить стойкость узких. Для этих же целей предлагается регулировать интенсивность охлаждения узких стенок изменением потоков охлаждающей воды в соответствии с термической нагрузкой по высоте кристаллизатора [152], что достигается изменением геометрических размеров каналов по длине. Данный способ сложен по технической реализации. Для ограничения интенсивности теплоотвода от жидкого металла в кристаллизаторе в его верхней части предложено со стороны рабочей поверхности медных плит кристаллизатора, ниже уровня мениска жидкого металла, выполнить одну или несколько поперечных канавок-углублений на расстоянии не более 200 мм от допустимого нижнего уровня зеркала металла. Способ позволяет уравновесить теплоотвод через все стенки кристаллизатора [353].
В [306] расход воды GB на охлаждение кристаллизатора устанавливают по зависимости GB = mj/K3-(2Ac - rijBJ vco ) H, где тэ = (210-320) - эмпирический коэффициент, учитывающий закономерности усадки широких граней слитка, м/ч; Кэ - эмпирический коэффициент, учитывающий изменение направлений движения воды в продольных каналах по ширине стенок кристаллизатора, равный 1 при прямоточном течении воды в каналах и равный 2 при изменении направления движения воды в каналах кристаллизатора, безразмерный; Ас - ширина слитка, м; пэ = (1,2-1,6) - эмпирический коэффициент, учитывающий теплофизические закономерности усадки узких граней слитка, м0 5 мин"0,5; Вс - толщина слитка, м; со - скорость вытягивания слитка, м/мин; Н -расстояние от мениска металла до нижнего торца кристаллизатора, м. Как показано выше, при используемых в практике разливки скоростях воды нельзя существенно повлиять на теплопередачу в кристаллизаторе, поэтому общий расход воды на охлаждение кристаллизатора в процессе разливки обычно не изменяют.
Для повышения производительности процесса непрерывной разливки предлагается кристаллизатор [312], который содержит опорные плиты и прикрепленные к ним широкие и узкие рабочие стенки с поперечными и продольными каналами. В рабочих стенках имеются дополнительные каналы, которые выполнены параллельно поперечным каналам и расположены по высоте рабочих стенок с шагом, равным 1-5 шага продольных каналов, или расположены наклонно в одну сторону под углом к продольным каналам в пределах 15-60 или поочередно расположены наклонно в обе стороны под углом 15-60 к продольной оси кристаллизатора.
Для интенсификации охлаждения в кристаллизаторе в цилиндрические охлаждающие каналы предлагают вставить элементы, имеющие возможность вращения вдоль своей продольной оси при движении охлаждающей жидкости. Элементы выполнены в виде полосы прямоугольного поперечного сечения 6Э-5Э (шириной Ьэ = dKvi толщиной 5Э = (0,1-0,\5)dK, где dK - диаметр круглого отверстия канала), закрученной вдоль продольной оси на заданное количество оборотов, необходимых для максимального использования охлаждающей способности среды. Изобретение позволяет повысить производительность и стойкость кристаллизатора за счет увеличения интенсивности отвода тепла от рабочих стенок кристаллизатора [320], однако сложно по технической реализации и обслуживанию. Более простое и обоснованное с теплотехнической точки зрения техническое решение [38] рассмотрено в главе 5 настоящей диссертации.
Для ускорения начального охлаждения заготовки предлагается каналы для циркуляции охлаждающей воды в верхней части кристаллизатора расположить горизонтально и не связывать с вертикальными в отличие от остальной части кристаллизатора, где эти каналы направлены вертикально [119], [130]. Также предложен слябовый кристаллизатора, отличающийся конструкцией узких граней, рабочие стенки которых отогнуты наружу для увеличения площади контакта с широкими гранями. В результате с внешней стороны узкие грани имеют полости прямоугольного сечения, в которых монтируют устройства подвода и отвода охлаждающей воды и механизмы их перемещения и фиксации. При этом одна узкая грань предназначена для изменения ширины сляба, а другая снабжена устройством самоустановки за счет небольших перемещений по контактной вогнутой поверхности одной из широких граней Стенки узких граней, обращенные к металлу, могут быть вогнутыми.
В практике металлургического производства заготовок небольшого сечения используются кристаллизаторы с прямоточной системой охлаждения, в которых вода совершает один проход по каналам рабочих стенок, при этом обеспечивается необходимая скорость движения воды и равномерное ее распределение по каналам.
Результаты математического моделирования гидравлических процессов в системах охлаждения
В [557] отмечается, что при литье слябов тепловой поток от узких стенок в общем случае меньше, чем от широких, несмотря на конусность первых. Аналогичные результаты получены в [12], где показано, что при разливке слябовых заготовок сечением 0,2x1,7 м2 и относительной конусности узких стенок 1,1 %, средняя плотность теплового потока по центру широких граней, полученная экспериментальным и расчетным путем, выше, чем по центру узких. Это расхождение достигает 37 % при разливке заготовок сечением 0,24x1,71 м при относительной конусности 0,7 % [181] и объяснено несоответствием конусности узких граней кристаллизатора изменению ширины слитка вследствие усадки при данной скорости вытягивания. В приведенных выше работах не указаны способы подвода металла под его уровень и конструкции погружных стаканов, которые будут сильно влиять на гидродинамику жидкого металла, а следовательно, и теплоотвод в кристаллизаторе.
В [483], [542]показано, что с увеличением конусности кристаллизатора происходит рост плотности теплового потока. При этом стремятся к полной компенсации усадки металла изменением угла наклона стенок кристаллизатора [275] или реализацией различных технических решений. В [145] предлагают загибать нижнюю часть широких стенок гидравлическими и винтовыми механизмами, при этом величина конусности низа стенок определяется условиями разливки, а возможность перемещения обеспечивается выполненными в теле широких стенок пазами в месте их стыка с узкими. Для обеспечения наиболее полного контакта стенок с поверхностью слитка по всей высоте кристаллизатора предлагают [15] на нерабочей стороне стенок выполнять поперечные пазы, уменьшающие их толщину на величину, допускающую упругий изгиб от воздействия силовых элементов (пружин). Для достижения необходимой величины упругой деформации с помощью силовых элементов пазы пересекаются охлаждающими каналами, что требует их герметизации и снижает эксплуатационную надежность кристаллизатора. В [126] предлагается конусность узких стенок регулировать поворотом с помощью привода дополнительных пластин, прикрепленных на шарнирах к нижнему торцу узких стенок, в вертикальной плоскости на некоторый угол, величину которого определяют в зависимости от усадки металла. Для достижения этой же цели рекомендуют [143] торцевые стенки изготовлять составными и перемещать в вертикальной плоскости (вперед-назад) их нижнюю часть. В [302] длина узких стенок выполнена больше длины широких стенок и составляет 1,1-1,2 их длины, при этом узкие стенки установлены с возможностью их вертикального и наклон ного перемещения относительно широких. Рабочая поверхность узких стенок выполнена по длине из двух плоских участков, расположенных под углом друг к другу.
Другим путем является изготовление рабочих стенок со сложной геометрией, например, параболической (нарастающей) [497], учитывающей закономерности изменения термического сопротивления в зоне контакта по его высоте. В других решениях рабочая полость кристаллизатора разбивается на несколько участков по длине (обычно три) с переменной конусностью по обеим стенкам [300]. Технология изготовления таких кристаллизаторов сложна и реализована при разливке сортовых заготовок. Поэтому чаще рекомендуют переменную конусность только по высоте широких или узких стенок, при этом широкие обычно изготовляют двухконусными [102], [450], а узкие - трех - и многоконусными [257]. Кроме того, узкие стенки предлагают выполнять со сложной трехмерной геометрией [432]. В верхней части стенки несколько вогнуты по дуге с максимальной кривизной в центре и минимальной по углам кристаллизатора. Кривизна стенок плавно возрастает также в направлении сверху вниз. В [229] предусмотрена возможность раздельного задания конусности угловых зон по высоте кристаллизатора и в средней части стенок. Перечисленные выше технические решения рассчитаны на какое-то среднее значение скорости разливки, так как при ее изменении происходит существенное перераспределение величины термического сопротивления зоны контакта по высоте кристаллизатора [191] вследствие изменения условий деформации оболочки, ее усадки и охлаждения. То же самое можно сказать и о методах определения оптимальной конусности с помощью термомеханической математической модели для расчета поведения слитка (балочной заготовки) в процессе затвердевания, разработанной на основе упруго-пластичного подхода и в предположении идеального контакта между заготовкой и кристаллизатором [523].
Для осуществления эффективного воздействия на теплообмен в кристаллизаторе угол наклона рабочих стенок регулируют в зависимости от изменения температуры поверхности слитка на выходе из кристаллизатора [20]. При отклонении температуры от заданного значения, соответствующего установившейся скорости разливки, изменяют конусность кристаллизатора в направлении восстановления требуемой температуры. Однако, экспериментальные исследования [231] с помощью измерителя температуры, действие которого основано на измерении лучистого теплового потока от слитка [31], показали, что температура поверхности слитка по его ширине на выходе из кристаллизатора является локальным параметром и не отражает условия образования оболочки в пределах всего кристаллизатора. Согласно способам [131], [330] угол наклона узких стенок регулируют таким образом, чтобы сохранять в процессе разливки заданное постоянное давление заготовки на нижние части стенок. Величина давления зависит не только от толщины оболоч ки, но и от ее температуры и положения уровня металла в кристаллизаторе, которые могут изменяться в процессе разливки. Поэтому в способе [144] предлагается контролировать контакт между слитком и кристаллизатором с помощью звуковых датчиков акустоэлек-трического типа, устанавливаемых в верхней части узких стенок. По сигналу датчиков регулируется конусность узких стенок. Для контроля зазора и контакта между слитком и стенками на выходе из кристаллизатора разработаны также индукционные датчики [162], [370]. Реализация данных способов затрудняется тем, что зазор нестабилен и меняется во времени как по высоте, так и по периметру слитка [389].
Более объективным параметром, учитывающим условия охлаждения слитка в кристаллизаторе, является тепловой поток, который можно представить функцией скорости разливки или времени нахождения металла в кристаллизаторе [101], [182], [416]. Любое отклонение тепловых потоков в сторону меньших значений, чем ожидаемые, может указывать на изменение геометрических размеров кристаллизатора в процессе разливки, в частности, на уменьшение конусности. К этому может быть дополнена информация от измерения трения в кристаллизаторе [557]. Для реализации способа предлагают [350] во время разливки непрерывно измерять количество тепла, отводимого от узких стенок, и при рассогласовании между измеренным и заданным значением, соответствующим фактической температуре разливаемого металла и скорости вытягивания слитка, изменять угол наклона узких стенок. Условия охлаждения слитка в кристаллизаторе более полно учтены в способе [141], сущность которого заключается в поддержании постоянных градиентов температур на узких и широких стенках в ходе разливки. Однако в местах интенсивного воздействия струй жидкого металла на оболочку слитка происходит ее размывание, поэтому постоянная величина тепловых потоков не гарантирует равномерности оболочки по периметру слитка [181].
