ISSN (print) 1995-2732
ISSN (online) 2412-9003

 

скачать PDF

Аннотация

Поставлена и решена задача определения плотности теплового потока, подводимого к контактной поверхности бойка, по экспериментально замеренным параметрам совмещенного процесса получения стальных полос на опытной установке непрерывного литья и деформации. Определение плотности теплового потока по экспериментально замеренной температуре бойков выполнено путем решения нестационарной задачи теплопроводности методом конечных элементов в объемной постановке с использованием пакета ANSYS. Приведены начальные и граничные условия для решения задачи. В качестве начальных условий для решения задачи нестационарной теплопроводности приняты начальная температура бойков установки совмещенного процесса непрерывного литья и деформации, геометрические размеры получаемой полосы и марка стали, скорость вытягивания полосы из кристаллизатора установки и время обжатия сляба бойками установки. В качестве граничных условий при решении задачи нестационарной теплопроводности использованы плотность теплового потока, который подводится к контактной поверхности бойка во время обжатия сляба, и эффективный коэффициент теплоотдачи, величина которого определена по экспериментальным данным. Средняя температура контактной поверхности бойка после окончания обжатия слябов определена путем замеров температуры бойков при экспериментальном исследовании совмещенного процесса на опытной установки непрерывного литья и деформации ОАО «Уральский трубный завод». По этой температуре бойка путем численного моделирования теплового режима работы бойка установки непрерывного литья и деформации определена величина плотности теплового потока. Результаты расчета температурных полей даны в четырех сечениях бойка и приведены для характерных точек. Установлены закономерности распределения температуры как по толщине бойка, так и по толщине его приконтактного слоя при получении стальных листов на установке непрерывного литья и деформации.

Ключевые слова

Плотность теплового потока, коэффициент теплоотдачи, установка непрерывного литья, боек, деформация, температура, конечный элемент.

Лехов Олег Степанович – д-р техн. наук, проф. кафедры «Инжиниринг и профессиональное обучение в машиностроении и металлургии», Российский государственный профессионально-педагогический университет, Екатеринбург, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Михалев Александр Викторович – ст. преп. кафедры «Инжиниринг и профессиональное обучение в машиностроении и металлургии», Российский государственный профессионально-педагогический университет, Екатеринбург, Россия.

Шевелев Максим Михайлович – начальник лаборатории неразрушающего контроля, ЗАО «Центр тепловизионной диагностики», Россия, Екатеринбург

Билалов Дамир Харасович – доц. кафедры «Инжиниринг и профессиональное обучение в машиностроении и металлургии», Российский государственный профессионально-педагогический университет, Екатеринбург, Россия.

1. Лехов О.С., Михалев А.В. Установка непрерывного литья и деформации для производства листов из стали для сварных труб. Теория и расчет. Екатеринбург: Изд-во УМЦ УПИ, 2017. 151 с.

2. Лехов О.С., Михалев А.В., Шевелев М.М. Напряжения в системе бойки-полоса при получении листов из стали на установке непрерывного литья и деформации. Ека-теринбург: Изд-во УМЦ УПИ, 2018. 125 с.

3. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967. 600 с.

4. ANSYS. Structural Analysis Guide. Rel. 15.0. http.

5. Takashima Y., Yanagimoto I. Finite element analysis of flange spread behavior in H-beam universal rolling // Wiley in Steel research international. 2011. Vol. 82. P. 1240–1247. doi:10.1002/srin.201100078

6. Karrech A., Seibi A. Analytical model of the expansion in of tubes under tension // Journal of Materials Processing Technology 210. 2010. P. 336-362.

7. Nalawade R. S., Marje V. R., Balachandran G., Balasubra-manian V. Effect of pass schedule and groove design on the metal deformation of 38MnVS6 in the initial passes of hot rolling // Sadhana. 2016. № 1 (41). P. 111–124.

8. Laber K., Knapimcky M., Dyja H., Kavalek A. Influence of the cooling conditions after the rolling process of the tem-perature distribution on the plate cross section // Hutnik – Wiadomosci Hutnicze. 2012. № 5. P. 328–331.

9. Speicher K., Steinboeck A., Wild D., Kiefer T., Kugi A. An integrated thermal model of hot rolling // Mathematical and computer modeling of dynamical systems. 2014. № 1 (20). P. 66–86.

10. Phan T.H., Tieu A.K., Zhu H.T., Kosasih B.Y.A study of abrasive wear on high speed steel surface in hot rolling // Mechanics and Materials. 2016. № 846. P 589–594.

11. Yu X., Jiang Z., Zhao J., Wei D. The role of oxide-scale microtexture on tribological behavior in the nanoparticle lu-brication of hot rolling. Tribology International. 2016. № 93 (А). P. 190–201.