Methods of Influence on Heat-Mass Exchange Processes at Crystallization of Uninterruptedly-Casted Billets
The main link of technological chain of rolled metal receiving, which detects practically all kinds of its flaws is the process of metal crystallization. On basis of certain theories and notions, presented in the article, new technological solutions were offered. They allow to influence the process of formation of basic kinds of defects in crystallizable uninterruptedly-casted bloom. The obtained dependent equations can be used on calculating of newly projected uninterruptedly-casted blooms.The present article deals with the following information: the physical nature and mathematical model of crystallization process in uninterruptedly-casted bloom, experimental demonstration of the theory conclusions, dependent equations for the determination of segregation level, the width of structural zones and parameters of newly made uninterruptedly-casted blooms.
Главным звеном технологической цепи получения проката, определяющим практически все виды его дефектов, является процесс кристаллизации металла. На основе представлений о механизме ликвации примесей при затвердевании сплавов, основанных на факте наличия в них кластеров с различным химическим составом, предложены новые технологические решения, позволяющие влиять на процесс образования основных видов дефектов в кристаллизующейся непрерывнолитой блюмовой заготовке. Полученные зависимости можно использовать при расчетах вновь проектируемых МНЛЗ.
А.В. Гресс, доцент, к.т.н., Днепродзержинский государственный технический университет
Основой настоящего исследования стали классические положения теории кристаллизации слитков, а также современные теории: одна описывает объемно-последовательную кристаллизацию, другая — квазиравновесную 2-фазную зону (ДФЗ) (В.Т. Борисов. Теория двухфазной зоны металлического слитка. — М.: Металлургия). Теория ДФЗ хороша тем, что позволяет прогнозировать не только температурное состояние слитка, но и характер распределения ликвирующих примесей. Правда, она не свободна и от некоторых недостатков (В.А. Ефимов. Разливка и кристаллизация стали. – М.: Металлургия), связанных, в первую очередь, с вопросами определения концентрации примесей в слитке. В частности, роль гидродинамического движения жидкости в ней сводится к увеличению эффективного коэффициента диффузии, что приводит к переносу положения теории об экспоненциальном характере распределения примесей и температуры в диффузионном слое на всю ДФЗ. При численной реализации модели квазиравновесной двухфазной зоны приходится предполагать зависимость сечения жидкой фазы от коэффициента распределения одной какой-либо примеси, в то время как в реальности ликвирует множество компонентов расплава, причем степень ликвации каждой из них зависит от активности остальных компонентов сплава.
