Моделирование охлаждения кристаллизатора машин непрерывного литья заготовок водяным и жидкометаллическим теплоносителями
PDF

Ключевые слова

машины непрерывного литья заготовок
затвердевание стали
кристаллизатор
теплообмен
жидкометаллический теплоноситель

Как цитировать

1.
Коновалов М.А., Ульянов В.В., Кошелев М.М. Моделирование охлаждения кристаллизатора машин непрерывного литья заготовок водяным и жидкометаллическим теплоносителями // Успехи кибернетики. 2022. Т. 3, № 1. С. 49-52. DOI: 10.51790/2712-9942-2022-3-1-7.

Аннотация

На сегодняшний день тепло, отводимое от машин непрерывного литья заготовок, сбрасывается в окружающую среду и практически не используется. Одним из способов сокращения энергетических затрат при производстве стали является замена воды на жидкометаллический теплоноситель в контуре охлаждения кристаллизатора и повышение температуры до уровня, достаточного для осуществления паросилового цикла с последующей генерацией электроэнергии [1, 2]. Установлено, что наиболее приемлемым жидкометаллическим теплоносителем при охлаждении кристаллизуемой стали в машинах непрерывного литья заготовок является свинец-висмутовая эвтектика. На основе сравнительного анализа охлаждения различными теплоносителями затвердевающей стали в кристаллизаторе круглого сечения с использованием кода OpenFOAM показано, что эффективность охлаждения практически идентична при охлаждении водой и охлаждении свинец-висмутовой эвтектикой. При этом наибольший поток тепла, снимаемый с кристаллизатора, достигается при величине подогрева теплоносителя от 180 ∘С на входе в кристаллизатор до 400 ∘С на выходе. Для оценки целесообразности предлагаемого решения выполнен тепловой расчет парогенерирующего контура. Показано, что КПД паросилового цикла составит ∼ 32 %. При условии работы на одном предприятии шести кристаллизаторов на протяжении года (250 рабочих дней) количество выработанной электроэнергии составит примерно 6,2 млн кВтч.

https://doi.org/10.51790/2712-9942-2022-3-1-7
PDF

Литература

Ульянов В. В., Кошелев М. М., Коновалов М. А., Харчук С. Е. Моделирование теплопередачи в каналах круглой формы машин непрерывного литья заготовок с перспективным свинцово-висмутовым кристаллизатором. ВАНТ. Cерия: Ядерно-реакторные константы. 2020;2:131-140. Режим доступа: https://vant.ippe.ru/year2020/2/thermal-physics-hydrodynamics/1877-12.html.

Лукин С. В., Шумова А. А., Завлин М. В., Шестаков Н. И., Ригин А. Н. Использование теплоты, отводимой от стальных слябов кристаллизаторами и роликами машин непрерывного литья заготовок, в системе теплоснабжения предприятия. Вестник Череповецкого государственного университета. 2017;3:28-37. DOI: 10.23859/1994-0637-2017-3-78-3.

Козырев Н. А., Гизатулин Р. А. Машины и процессы непрерывного литья заготовок. Новокузнецк: СибГИУ; 2011. 357 с.

Lee Wah Cheng. Filmwise Condensation on a Horizontal Tube in the Presence of Forced. A thesis submitted for the Degree of Doctor of Philosophy to the University of London convection and non-condensing gas. 1982. 341 p.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.