Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка математического описания образования и удаления неметаллических включений из металла на агрегате ковш-печь.

ФИО
Погодин Александр Михайлович
Электронная почта
ada0ae27b2ac495lpog1l@yandex.ru
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра металлургии стали и ферросплавов (МСиФ)
ФИО научного руководителя
д.т.н. проф. Григорович К. В., к.т.н. Комолова О. А.
Академическая группа
ММЧ-14-5
Наименование тезиса
Разработка математического описания образования и удаления неметаллических включений из металла на агрегате ковш-печь.
Тезис

Содержание неметаллических включений в стальной продукции – важнейший вопрос, общий для всей металлургической промышленности. Неметаллические включения могут представлять проблему для надежности конечного продукта. Наряду с однородностью состава и минимальным содержанием вредных примесей основной качественной характеристикой стали является степень ее чистоты по неметаллическим включениям, которая влияет на анизотропию свойств, порог хладноломкости, свариваемость, склонность к старению, технологическую пластичность, контактную прочность и т.д. При деформации в процессе прокатки, ковки, штамповки неметаллические включения, особенно неправильной формы с острыми краями и углами, играют роль концентраторов напряжения и могут вызвать образование трещин, являющиеся очагами последующего усталостного разрушения стали. Неметаллические включения в стали способствуют также неравномерному обособлению структурных составляющих.

Для моделирования удаления неметаллических включений в процессе ковшевой обработки стали разработана программа на языке C#.

Модель состоит из двух комплексных и скоординированных суб-моделей:

- термодинамический режим: прогнозирование состава и структуры неметаллических включений;

- кинетический режим: моделирование роста столкновением неметаллических частиц и их удаление методом флотации тщательным перемешиванием аргоном.

Эти разные подпрограммы могут запускаться отдельно, потому что они дают информацию независимо друг от друга: первая подпрограмма прогнозирует типы включений, который могут образоваться исходя из химического состава стали и шлака, вторая моделирует эффект перемешивания аргона в агрегате ковш-печь в период формирования окончательного среднего размера, диаметра распределения и объемной доли включений.

Разработанная модель позволит определить:

- изменение среднего размера включений во время различных стадий рафинирования в ковше;

- конечный размер включений и распределение на основе моделирования механизмов формирования, роста и их удаления, обеспечиваемого путем вдувания газа в ванну жидкого металла;

- рациональную интенсивность продувки для удаления неметаллических включений;

- время, которое потребуется на удаление неметаллических включений при рациональной интенсивности продувки.

Научные руководители - проф., д.т.н. Григорович К. В., доцент, к.т.н. Комолова О. А.