Работа. Математическое моделирование двухфакторной зависимости длины лунки жидкого металла в слябовой непрерывнолитой заготовке
 Скачать 30.7 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» Кафедра металлургии и химических технологий Отчет по Лабораторной работе на тему: «Математическое моделирование двухфакторной зависимости длины лунки жидкого металла в слябовой непрерывнолитой заготовке» Подготовил: _______/Иванов Д.О. студент 3 курса, группы ММб-19-1 Проверил: _______/ Столяров А.М., д.т.н., профессор Магнитогорск, 2022 Цель работы Изучение влияния на длину лунки жидкого металла в слябовой непрерывно-литой заготовке толщины отливаемой заготовки и температуры металла в промежуточном ковше МНЛЗ с использованием метода математического моделирования. Теоретическая часть Максимальная протяжённость лунки жидкого металла в непрерывно-литой заготовке может быть определена по формуле: Lж макс = τз · νмакс , (1) Продолжительность затвердевания слябовой непрерывно литой заготовки рассчитывается согласно зависимости: τз = (a/2kз)2 (2) В формуле (2) величина коэффициента затвердевания стали зависит от величины перегрева стали в промежуточном ковше МНЛЗ над температурой ликвидус и рассчитывается по уравнению: kз = 30-0,2∆tпер , (3) В анализируемой двухфакторной зависимости длины лунки жидкого металла одной из независимых переменных является температура стали в промежуточном ковше, поэтому в формуле (3) целесообразно использовать следующее выражение: ∆tпер = tпк - tликв , (4) Температура ликвидус стали зависит от химического состава металла и рассчитывается по формуле: tликв = 1539-73[C]-12[Si]-3[Mn]-30[S]-28[P]-1[Cr]-3,5[Ni]-7[Cu]-3[Al] (5) Величины температуры стали в промежуточном ковше превышают температуру ликвидус на принимаемые значения величины перегрева металла. В формуле (1) величина максимальной скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора может быть вычислена по формуле: νмакс = [1,55 – 0,01(tпк — tликв)]·νp , (6) Рабочая скорость вытягивания заготовки рассчитывается по формуле: νp = kv (a+b/a·b)103 (7) Обязательным условием безаварийной газовой резки непрерывно-литой заготовки является соблюдение соотношения: Lж макс / Lм ≤ 0,9 , (8) Методика выполнения работы При выполнение опытов необходимо соблюдение правил и безопасной работы с электрическим оборудованием. Перед началом выполнения работы преподавателем выдаются следующие исходные данные; - марка разливаемой стали; - размеры поперечного сечения слябовой заготовки (пять значений толщины и одно значение ширины); - металлургическая длина слябовой МНЛЗ. Выполнение работы осуществляется на персональном компьютере в среде электронных таблиц Excel. В процессе выполнения работы рекомендуется на странице электронных таблиц сформировать несколько блоков: - блок исходных данных; - блок предварительного расчёта; - блок основного расчёта; - блок графических изображений изучаемой зависимости. Исходные данные Марка стали
Размер сечения сляба, мм толщина:
ширина:
Металлургическая длина слябовой МНЛЗ, м.
В блоке предварительного расчёта вначале производится вычисление значения температуры ликвидус стали. Для этого с использованием справочной литературы выбирается конкретный химический состав стали заданной марки, который поэлементно заносится в ячейки электронных таблиц. Затем рассчитываются несколько, как правило пять, значений температуры стали в промежуточном ковше МНЛЗ. Величина перегрева стали изменяется в диапазоне 10-40 °C. Кроме того, в этом блоке приводится принятое значение коэффициента скорости вытягивания сляба из кристаллизатора. Блок предварительного расчёта Содержание химических элементов в стали, % C Si Mn S P
Cr Ni Cu Al
Температура ликвидус стали, °C
Величина перегрева стали в промежуточном ковше, °C
Температура стали в промежуточном ковше, °C
Коэффициент скорости вытягивания сляба из кристаллизатора, м2/мин
Блок основного расчёта формируется таблица для определения длины лунки жидкого металла в зависимости от толщины сляба и температуры металла в промежуточном ковше. В ячейки шапки таблицы заносятся значения толщины сляба и температуры стали в промежуточном ковше МНЛЗ путём переадресации содержимого соответствующих ячеек блоков исходных данных и прадварительного расчёта. В таблице 1 приведен основной расчёт длины лунки жидкого металла в зависимости от толщины сляба и температуры металла в промежуточном ковше. Таблица 1 - Результаты расчёта длины лунки жидкого металла (м)
В данном блоке построим две разновидности диаграммы зависимости длины лунки жидкого металла в слябовой заготовке из стали заданной марки от толщины сляба и температуры стали в промежуточном ковше. Эти диаграммы отличаются тем, что на одной из них по оси абсцисс откладываются значения первого фактора, а на другой — значения второго фактора. При этом в легенде на диаграммах указываются значения другого изучаемого фактора. Результаты работы Д  иаграмма 1. Зависимость длины лунки жидкого металла в слябовой заготовке от толщины сляба.Д  иаграмма 2. Зависимость длины лунки жидкого металла от температуры стали в промежуточном ковше.Вывод: из полученных графиков (диаграмма 1 и диаграмма 2) видно, что имеется криволинейная зависимость между толщиной сляба и длинной лунки, а также между температурой стали в промежуточном ковше и длиной лунки. Причем при увеличении и толщины отливаемой заготовки и температуры металла в промежуточном ковше МНЛЗ, увеличивается длина лунки жидкого металла. Характер же возрастания величин длины лунки носит не линейный, а криволинейный характер. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||