Обзор патентной информации и источников периодической печати по теме: “Компьютерное моделирование асимметрии роста корочки по периметру и длине сортового кристаллизатора”

Волгин Евгений Леонидович — Mon, 25 Jul 2016 11:01:29 +0000

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.

Электронный научно-практический журнал «Современная техника и технологии» » МНЛЗ