Metal flow in the mold of a continuous-casting machine


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Analysis of the flow of liquid metal in the mold during continuous casting is a challenging mathematical problem. Nevertheless, precise solutions have bene found for some cases. Such analytical solutions may be used to verify numerical solutions. In the present work, the melt flow in the mold is studied numerically on the basis of the finite-difference approximation of the initial system of equations. This method is relatively universal: it has been successfully used in continuum mechanics, in mathematical modeling of the stress–strain state of shells in casting, and in other industrial contexts. In the present work, it is applied to the hydrodynamic and thermal fluxes of liquid metal in steel casting in a rectangular mold in a continuous-casting machine. The three-dimensional mathematical model that is obtained describes the liquid-metal fluxes in the mold. The processes that accompany the filling of the mold with melt are simulated by means of Odissei software. The calculations are based on the fundamental hydrodynamic equations, a formula from mathematical physics (the heat-conduction equation with allowance for mass transfer), and a familiar numerical method. The resulting system of differential equations is solved numerically. The region investigated is divided into finite elements. For each element, the system of equations is written in finite-difference form. Solution yields the field of flow velocities of the metal and the temperature field within the mold. The algebraic equations obtained by this means are solved by means of numerical algorithms. On that basis, a program is written in Fortran-4. The mathematical model permits variation of the mold dimensions and the cross section of the metal outlet from the submersible nozzle. It may also assist in understanding the motion of the cast metal, which affects the heat transfer by the mold walls, and in finding the optimal parameters of the liquid metal as it leaves the submersible nozzle. As an example, steel casting in a rectangular mold (height 100 cm) is considered. In casting, the metal leaves the submersible nozzle symmetrically on both sides, in the horizontal plane. The results are graphically displayed. The motion of the metal flux is shown in different cross sections of the mold. Regions of circular flow are identified, as well as regions of vertical motion in the mold. The magnitude and intensity of these regions are determined. The temperature field indicates a local hot zone at the mold wall. That may be attributed to the direct flux of hot metal from the aperture in the submersible nozzle.

Об авторах

V. Odinokov

Komsomolsk-on-Amur State Technical University

Автор, ответственный за переписку.
Email: 79122718858@yandex.ru
Россия, Komsomolsk-on-Amur

E. Dmitriev

Komsomolsk-on-Amur State Technical University

Email: 79122718858@yandex.ru
Россия, Komsomolsk-on-Amur

A. Evstigneev

Komsomolsk-on-Amur State Technical University; Institute of Mechanical Engineering and Metallurgy, Far-Eastern Branch

Email: 79122718858@yandex.ru
Россия, Komsomolsk-on-Amur; Komsomolsk-on-Amur

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».