В ходе анализа патентной информации было выявлено, что проблема устранения дефектов непрерывнолитых заготовок является актуально не только в России, но и за рубежом.
Особый интерес в рамках проводимого исследования представляет патент на полезную модель RU 65799 «Устройство для управления кристаллизацией непрерывного слитка». Полезная модель относится к литейному производству, в частности к непрерывному литью металлов и конкретно к устройствам для управления кристаллизацией непрерывнолитого слитка с помощью электрических и магнитных полей в зонах вторичного охлаждения и затвердевания машины непрерывного литья заготовок. Техническим результатом от использования данного устройства является стабилизация скорости разливки металла, увеличение зоны электромагнитного воздействия на жидкую фазу формирующегося слитка путем повышения химической однородности и уменьшения образования и развития дефектов макро- и микроструктуры заготовок, связанных с кристаллизацией, усадочными и ликвационными процессами [1].
Так же некоторые из найденных программ для ЭВМ представляют интерес в рамках проводимого исследования.
Программа для ЭВМ RU 2014617328 «Моделирование процесса затвердевания стали в УНРС» предназначена для моделирования процесса затвердевания стали в устройстве непрерывной разливки стали, получения численного решения задачи и отображения результатов в графическом виде. После расчетов программа делает вывод о наличии или отсутствии трещин в полученном слябе. Данная информация также представляется численно и графически. Математическая модель представляет собой уравнение теплопроводности с граничными условиями третьего рода. Начальным условием является заданная пользователем исходная температура стали [2].
По результатам патентного поиска было найдено: 6 патентов на изобретение, 3 патента на полезную модель, 2 заявки на изобретение и 9 программ для ЭВМ. Среди найденных патентов: 2 патента США; 1 патент Германия; 6 патентов Российская Федерация.
Диаграмма, отражающая данное количественное соотношение приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Процентное соотношение найденных патентов по странам
Среди рассмотренных источников периодической печати были выделены несколько научных статей российских и зарубежных авторов.
В статье «Математическое моделирование процессов формирования заготовки в кристаллизаторе машины непрерывного литья», автора С.А. Повитухина, рассматривается разработанная нестационарная пространственная математическая модель охлаждения слитка в кристаллизаторе и созданный на основе этой модели пакет программ, позволяющих моделировать процесс производства заготовок. Данная работа в основном направлена на анализ влияния шлакообразующей смеси на затвердевание корочки заготовки и возможности увеличения скорости литья путем подбора необходимых параметров смеси [3].
Среди работ зарубежных авторов особый интерес представляет статья авторов Ya Meng, Brain G. Thomas «Heat-transfer and solidification model of continuous slab casting». В данной работе описана модель теплопередачи и затвердевания заготовки при непрерывной разливке стали. Полученная модель предсказывает толщину корочки заготовки, распределение температуры в кристаллизаторе и корочке, направление теплового потока [4].
Всего было проанализировано 23 источника периодической печати, среди которых 15 российских и 8 зарубежных.
В данной статье был проведен анализ патентной информации, а также анализ периодических источников печати российских и зарубежных авторов по теме исследования затвердевания непрерывнолитого слитка в кристаллизаторах машин непрерывного литья заготовок. Рассматриваемая тема исследования является достаточно актуальной, как со стороны российских, так и зарубежных ученых. Это объясняется широким развитием металлургической промышленности и стремлением к уменьшению дефектов производимой продукции.
Библиографический список
- Устройство для управления кристаллизацией непрерывного слитка [Текст]: пат. № 65799 Российская Федерация, МПК B22D11/10, B22D11/115, B22D27/02 / И.М. Ячиков, А.П. Морозов, И.В. Портнова, Р.М. Хадиев, патентообладатель И.М. Ячиков. – № 2006143148/22. заявл. 05.12.2006; опубл. 27.08.2007.
- Моделирование процесса затвердевания стали в УНРС [Текст]: рег. программы для ЭМВ № 2014617328 Российская Федерация / Н.Е. Кузина, А.В. Галкин, правообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет». – № 2014617328. заявл. 21.05.2014; рег. 17.07.2014; опубл. 20.08.2014.
- Повитухин С.А. Математическое моделирование процессов формирования заготовки в кристаллизаторе машины непрерывного литья [Текст] // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. – 2007. – № 23 (95). – С. 77-79.
- Ya Meng Heat-transfer and solidification model of continuous slab casting [Текст] / Ya Meng, Brain G. Thomas // Metallurgical and materials transactions. – 2003. – Volume 34B. – P. 685-705.