Исследования параметров качания кристаллизатора МНЛЗ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Использование в основе модели метода конечных элементов и специфика построения алгоритма делают данную модель удобной для изучения несимметричных и аварийных режимов работы двигателя. В частности, варьирование электрических параметров позволяет исследовать работу двигателя при обрыве одного или нескольких стержней ротора, межвитковом замыкании обмотки статора, несимметричном или несинусоидальном питающем напряжении. Задание неравномерного воздушного зазора в расчетной области позволяет исследовать работу двигателя при повышенном эксцентриситете ротора и повреждении подшипников.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. Екатеринбург: УРО РАН, 2000 г. - 654 с.

2. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы - М.: Лаборатория базовых знаний, 2001 г. - 632 с.: ил.

3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб. пособие для втузов. - М.: Высш. шк., 1999 г. - 718 с.: ил.

4. Burakov A. Modelling the unbalanced magnetic pull in eccentric-rotor electrical machines with parallel windings: Abstract of doctoral dissertation. Helsinki University of Technology, 2007.

УДК 621.746

Лукьянов С.И., Суспицын Е.С.,

Демкин Д.М.

(ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова»)

ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА МНЛЗ

Большинство дефектов непрерывнолитой заготовки зарождаются в кристаллизаторе МНЛЗ. Для обеспечения стабилизации условий вытягивания заготовки из кристаллизатора, ему сообщают возвратно-поступательные движения, что минимизирует величину силы трения между заготовкой и кристаллизатором, а также улучшает условия подачи шлака в зазор между заготовкой и стенками кристаллизатора. Эффект от качания кристаллизатора достигается тогда, когда время опережения ton, в течение которого скорость его движения вниз больше, чем вытягивания слитка Усл , превышает заданную величену. Согласно технологическим требованиям для малоуглеродистой стали с содержанием углерода менее 0,14%, время опережения должно быть ton = 0,1...0,12 с; для среднеуглеродистой стали с содержанием углерода больше 0,16%, ton = 0,15...0,2 с [1].

Для каждого значения скорости вытягивания слитка необходимое время опережения можно обеспечить изменением амплитуды А и частотой f качания кристаллизатора. Однако, вследствии нелинейной зависимости ton от Усл и А, возникает задача нахождения оптимальных характеристик качания кристаллизатора. Согласно [2], для кристаллизатора с точным синусоидальным законом перемещения, оптимальная частота качания кристаллизатора находится по выражению: f = 0,241*Усл /А.

На большинстве действующих в настоящее время МНЛЗ, в частности МНЛЗ №1-4 ОАО «ММК», предусмотрено только изменение частоты качания кристаллизатора. Приведем результаты расчета времени опережения в таблице 1 [3].

Таблица 1

Результаты расчета времени опережения_

МНЛЗ Скорость разливки V, м/мин Количество качаний, f, кач/мин Амплитуда, A, мм Время опережения t, с

МНЛЗ №1,4 от 0,1 до 0,8 80 4 0,28

0,9 90 0,25

1,0 100 0,23

1,1 110 0,20

1,2 от 110 до 120 0,18

МНЛЗ №2,3 до 0,6 вкл. 80 3 0,28

0,7 90 0,24

0,8 100 0,22

0,9 120 0,18

1,0 140 0,16

Для определения выполнения технологических требований приведем диапазоны скоростей разливки в зависимости от группы марок стали в таблице 2 [3].

Таблица 2

Скорость разливки ^ в зависимости от марок стали_

Группа марок сталей Малоуглеродистые Среднеуглеродистые

МНЛЗ №1,4

Скорость разливки, м/мин 0,6-1 0,6-1

МНЛЗ №2,3

Скорость разливки, м/мин 0,6-1 0,6-0,8

При данных скоростях разливки металла и частоте качания кристаллизатора не обеспечивается требуемая по технологии величина времени опережения.

Кроме того на МНЛЗ №1-4 ОАО «ММК» установлена система «Ди-наском». Данная система предназначена для мониторинга работы механизма качания кристаллизатора МНЛЗ и мониторинга взаимодействия слитка и кристаллизатора МНЛЗ.

Принцип действия системы состоит в измерении нескольким датчиками ускорения фактических движений кристаллизатора по трем линейным и трем угловым степеням свободы и обработке полученной информации: получение мгновенных значений скорости и перемещения. По данным системы была получена действительная скорость кристаллизатора (рис.1).

При разливке форма качания кристаллизатора несколько изменяется вследствие наличия упругих связей и действия сил трения между слябом и стенками кристаллизатора.

Управление электроприводом механизма качания с учетом упругих связей в его линии и учет сил взаимодействия между слитком и кристаллизатором с целью поддержания технологически требуемого

Рис. 1. Диаграмма изменения скорости кристаллизатора Vкр, скорости сляба Vc

времени опережения скорости кристаллизатора скорости слитка станет темой предстоящего исследования.

1. Пиксаев В.А., Хребтов В.Е., Бодяев Ю.А., Вдовин К.Н. Механизм качания кристаллизатора слябовых МНЛЗ. Конструирование и расчет: Монография.- Магнитогорск: МГТУ, 2001.- 87с;

2. Астафьев Е.В. Разработка технологических требований к электроприводу кристаллизатора МНЛЗ.//Электротехнические системы и комплексы: Межвузовский сб. науч. тр. Вып. 14.- 2007;

3. Технологическая инструкция кислородно-конверторного цеха ОАО «ММК». - Магнитогорск, 2007.- 101с.

с

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК