Исследование и совершенствование режимов затвердевания, охлаждения, термостатирования и нагрева стальных слитков

Производственной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твёрдые частицы (от неск-х десятков до доли мкм).Пыль пред. собой аэрозоль, т.е. дисперсную сист., в к-ой дисперсной фазой явл. тв. част, а дисперсионной средой - воздух.

Классификация пыли:

1. По происхождению.

а) органическая:

- естественная, животная, раститт(древесная, др)

- искусственная (пластмасс, резины)

б) неорганическая:

- минеральные (кварц и др.)

- металлическая (железной, цинковой)

в) смешанная

2. По способу образования.

а) аэрозоли дезинтеграции (при механическом измельчении, дроблении.)

б) аэрозоли конденсации (при термических процессах)

3. По размеру частиц.

а) видимую пыль (более 10 мкм),

б) микроскопическую (от 0,25 до 10 мкм),

в) ультрамикроскопическую (менее 0,25 мкм).

4. Вредные пыли различают по токсическим св-вам.

I класс - чрезвычайно опасные ПДК < 0,1 мг/м²

II класс - высокоопасные ПДК 0,1 ч 1 мг/м²

III класс - умеренно опасные ПДК 1 ч 10 мг/м²

IV класс - малоопасные ПДК > 10 мг/м²

Ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовое излучение способствует образованию смога. При ультрафиолетовом облучении возможна сенсибилизация организма к действию некоторых ядов.

Большое практическое значение имеет проблема комбинированного влияния ионизирующего излучения и химического фактора. Особенно злободневны два аспекта этой проблемы: первый --уменьшение разрушающего действия радиации путем одновременного воздействия вредного вещества, используя явление антагонизма. Например, установлено, что острое воздействие ядов, вызывающее в организме гипоксию (снижение кислорода в тканях) и одновременное и последовательное действие ионизирующей радиации сопровождается ослаблением тяжести радиационного поражения, т. е. способствует большей радиоустойчивости организма.

Второй аспект--усиление эффекта действия вследствие синергизма радиационного воздействия и теплоты, радиации и кислорода. Тяжелый физический труд сопровождается повышенной вентиляцией легких и усилением скорости кровотока, что приводит к увеличению количества яда, поступающего в организм. Кроме того, интенсивная физическая нагрузка может приводить к истощению механизмов адаптации с последующим развитием профессионально обусловленных заболеваний.

В горячих цехах промышленных предприятий большинство технологических процессов протекает при температурах, значительно превышающих температуру воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии, которые могут привести к отрицательным последствиям. При температуре до 500° С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи с длиной волны 740...0,76 мкм, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасного излучения появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи.

Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое действие. Под влиянием теплового облучения в организме происходят биохимические сдвиги, уменьшается кислородная насыщенность крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и, как следствие, наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной системы.

Меры по обеспечению безопасности и здоровых условий труда.

Нормирование параметров. В связи с тем, что требование полного отсутствия токсичных веществ на рабочих местах часто нереально или трудно выполнимо, особую значимость приобретает гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Вредные вещества могут привести к нарушению здоровья, если их концентрация в воздухе превышает определенную для данного вещества величину - ПДК. Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны - концентрация, которая при ежедневной 8 - ч работе в течении всего рабочего стажа не может вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья работающего или его потомства. Все данные ПДК на вредные вещества приведены в ГОСТах.

Содержание токсичных веществ в воздухе, поступающем в производственное помещение при естественной или механической вентиляции, не должно превышать 0,3 ПДК, установленных для рабочей зоны производственных помещений.

Организационные меры защиты. Особого внимания требует проведение работ с высокотоксичными веществами. Для обеспечения безопасности предъявляют повышенные требования к устройству и содержанию складов, хранению и уничтожению этих веществ. Основное условие безопасности - устранение непосредственного контакта с этими веществами.

Для предотвращения загрязнения воздуха важное значение имеет проведение планово-предупредительных ремонтов.

На участках с вредными условиями труда установлен льготный режим труда и отдыха.

В цехах с большим выделением пыли производят регулярную уборку - мокрую или вакуумную, которая позволяет собирать пыль в любом труднодоступном месте. В этих цехах предусматривают помещения для обеспыливания рабочей одежды.

Технические меры защиты. К техническим мерам защиты от вредных веществ относят:

1. автоматизация и дистанционное управление вредными технологическими процессами;

2. совершенствование технологических процессов и оборудования с целью уменьшения выделения вредных веществ;

3. герметизация оборудования

4. применение местных вытяжных устройств и различных средств защиты.

Меры по обеспечению устойчивой работы печи отжига в условиях чрезвычайной ситуации.

Чрезвычайная ситуация - внешне неожиданная, внезапно возникающая обстановка, характеризующаяся неопределенностью, остроконфликтностью, стрессовым состоянием персонала, существенным социальным и экологическим и экономическим ущербом, и следствии этого необходимостью быстрого реагирования, крупных затрат на проведение спасательных работ и ликвидацию последствий. На печи отжига железного порошка основным видом чрезвычайной ситуации являются пожары и взрывы.

Предотвращение возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами и взрывами, требует проведения комплекса мер:

1. разработка и внедрение специальной системы организационных мероприятий;

2. разработку и реализацию норм и правил взрывопожаробезопасности;

3. паспортизация веществ, материалов и технологических процессов;

4. организацию обучения и инструктажа персонала;

5. организацию пожарной охраны;

6. организация противоаварийных и газоспасательных служб;

7. определение порядка хранения взрывопожароопасных материалов;

8. нормирование численности персонала на взрывопожароопасных объектах;

9. оповещение персонала и населения об опасной ситуации;

10. разработка порядка действий персонала объекта в условиях ч.с.;

11. обеспечение основных видов техники пожаротушения;

12. повышенное внимание уделять проведению ремонтных работ (особенно огневых и сварочных).

5. МЕРЫ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Основными отходами, образующиеся при производстве железного порошка, являются отсевы, т.е. частицы крупностью более 0,5мм. Количество отсевов - 5кг на 1тонну готового порошка. Отсевы накапливаются в специальной таре и по мере необходимости, вывозятся на участок плавки для переплава.

Основным источником выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в технологическом процессе отжига железных порошков являются узлы загрузки и выгрузки печей отжига, дробление и транспортировка порошков, а также продукты сгорания природного газа и отходящие газы реакции отжига порошка.

Отходящие газы содержат незначительное количество пыли, поэтому их очистка не предусмотрена. Вытяжка отходящих газов производится с помощью дымовой трубы и вентиляторов ВЦ 2,5 производительностью 30000 м³/ч.

От узлов загрузки, выгрузки, дробления и транспортировки порошка предусмотрен отсос запыленного воздуха и последующей очистки в циклонах ЦП - 2 - 1400 аспирационными системами А-1, А-2, А - 3 и выброс его через дымовые трубы высотой 22,5 м. Пыль, уловленная в циклонах, возвращается в производство. При выходе из строя аспирационных систем, процесс отжига и дробления прекращается.

Дымовые газы выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу высотой 30 м за счет естественной тяги.

При наступлении неблагоприятных метеорологических условий производительность печей отжига железных порошков снижаются на 20 % за счет снижения скорости ленты конвейера.

Условно чистая вода используется для охлаждения холодильников с расходом 30 м³/ч, в процессе не загрязняется и сливается в промышленную ливневую канализацию, далее на пруд осветлитель №1 цеха водоснабжения.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Нагревательная печь железного порошка работает на природном газе, целью этого расчета является определение капитальных затрат на реконструкцию газовых горелок в печи, экономического эффекта от замены горелок и увеличения производительности печи, срока окупаемости данного проекта.

Инвестирование представляет собой один из наиболее важных аспектов деятельности любой динамично развивающейся коммерческой организации, руководство которой отдает приоритет рентабельности с позиции долгосрочной, а не краткосрочной перспективы.

Все коммерческие организации в той или иной степени связаны с инвестиционной деятельностью.

Принятие такого рода решений осложняется различными факторами: вид инвестиций; стоимость инвестиционного проекта (ИП); множественность доступных проектов; ограниченность финансовых ресурсов, доступных для инвестирования; риск, связанный с принятием того или иного решения.

Причины, обусловливающие необходимость инвестиций, могут быть разными, однако в целом их можно разделить на 3 вида:

1) обновление имеющейся материально-технической базы;

2) наращивание объемов производственной деятельности;

Эффективность выявляется сравнением экономических и технических показателей по варианту проектной разработки с вариантом, принятым за эталон или базу для сравнения. Для определения экономической эффективности новой машины в зависимости от ее назначения и возможного масштаба применения за базу принимается либо заменяемая техника (вытесняемый вариант), либо действующая наиболее распространенная техника.

При реконструкции и модернизации за базовый вариант принимается либо лучшие образцы отечественной и отечественной и зарубежной техники, либо показатели до ее реконструкции или модернизации.

При замене ручного труда средствами механизации, при мероприятиях, направленных на повышение уровня механизации, при комплексной механизации подъемно-транспортных работ, а также при внедрении организационно-технических мероприятий по улучшению эксплуатации и ремонта машин за базу принимается существующий (вытесненный) вариант.

Эффект - это, в конечном счете, экономия труда. В денежной форме он выражается через суммарную экономию затрат, формирующих себестоимость и капиталоемкость единицы работ, единицы конечной продукции. Создание новой техники сопряжено, как правило, с дополнительными капитальными вложениями или удорожанием машины

Ц_Нм>Ц_См, но в пересчете на единицу выполненной ими работы одновременно достигается снижение себестоимости единицы выполняемой работы С_н < С_с и удельных капитальных вложений.

Определение капитальных затрат

Замене подлежат 7 горелок типа ГПП-3. Новые горелки являются изделием фирмы “BlowTerm” марки GVAL 9 CE, стоимость одной горелки 38000 руб.

При определении капитальных затрат на модернизацию оборудования, следует учесть балансовую стоимость оборудования, затраты на демонтаж узлов, направления использования демонтированных узлов и деталей.

Стоимость оборудования после модернизации определяется по формуле:

М = С_до + Ц_пр + З_м + З_д - С_л

где С_до - балансовая стоимость оборудования до модернизации, руб, 7 горелок стоимостью 25000 руб;

Ц_пр - стоимость вновь проектируемых узлов и деталей, руб, 7 горелок стоимостью 38000 руб ;

З_м - затраты на монтаж вновь устанавливаемых узлов и деталей, руб., (12-15%), составят 37240 руб.;

З_д - затраты на демонтаж аннулируемых узлов и деталей, руб., (70% от стоимости монтажа проектируемого оборудования), составят 186200 руб.;

С_л - ликвидационная стоимость узлов и деталей, аннулируемых при создании нового оборудования, руб, горелки реализуются как металлолом, стоимость составит 70000 руб.

Стоимость оборудования после модернизации равно:

М = = 175000+266000+37240+186200-70000=594620 руб

Капитальные вложения на модернизацию будут равны:

К_м = Ц_пр + М + Д - Л,

если заменяемая техника списывается валом и его дальнейшее использование не известно, не амортизированная часть стоимости демонстрируемого оборудования (Д) должна быть прибавлена к сумме общих капитальных вложений.

Стоимость демонтируемого оборудования (Д) определяется по формуле:

где С_до - балансовая стоимость ликвидируемого оборудования,

руб.;Н_а - норма амортизационных отчислений на полное восстановление по ликвидируемому оборудованию, %;

Т_ф - фактическое количество лет работы ликвидируемого оборудования с момента его установки, год;

К_д - коэффициент расхода на демонтаж (0,03-0,05); Q_л - масса ликвидируемого оборудования, кг, т;

Ц_л - цена лома по ликвидируемому оборудованию, руб.

Стоимость демонтируемого оборудования (Д) равна:

Капитальные вложения на модернизацию будут равны:

К_м=266000+594620+419-70000=791039 руб.

Определение экономической эффективности проекта

Удельный расход газа на 1 тонну продукции до реконструкции составляет: = 52,15 м³/т.

Удельный расход газа на 1 тонну продукции после реконструкции составляет: = 38,13 м³/т.

Следовательно, экономия газа составит 26%.

Общий годовой расход газа до реконструкции составит 403747 м³/год.

Общий годовой расход газа после реконструкции составит 298772 м³/год.

Стоимость газа принимаем 2516,5 руб. за 1000 м³ газа.

Общая стоимость газа до реконструкции составит 1016029 руб.

Общая стоимость газа после реконструкции составит 751859 руб.

Экономия составит 264169 руб. в год.

Определение срока окупаемости и эффекта модернизации

Срок окупаемости определяется по формуле:



Срок окупаемости равен:

года

Эффективность модернизации (реконструкции) можно определить:

Данный расчет является экономически целесообразным. Срок окупаемости равен 3 годам, эффективность модернизации составит 0,34.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цель диссертационной работы - исследование и совершенствование процессов затвердевания, охлаждения и нагрева слитка марки стали 20Х13 (ГОСТ 4543), отливаемой в изложницу Р-4,5, минимизация потерь теплоты.

Задача - ускорение и оптимизация временных затрат для реализации процесса «затвердевание - охлаждение - нагрев слитка», как следствие - повышение производительности нагревательной печи, снижение затрат энергии.

В ходе исследования были проведены следующие мероприятия:

а) описаны способы разливки стали в изложницы и приведен их сравнительный анализ;

б) приведена классификация и описание нагревательных печей, методы обработки слитка после нагрева в печи;

в) описан технологический процесс получения и нагрева стальных слитков на ОАО «Русполимет»;

г) проведен анализ существующего технологического процесса, обозначены проблемы, цели исследования;

д) предложены пути усовершенствования существующего технологического процесса: разработка математической модели процессов затвердевания, охлаждения и нагрева слитка, составление программы для численного расчета на языке программирования GW-BASIC, в которой необходимо посчитать температурное поле слитка, стенки изложницы, поддона, стенки термостата при соответствующих геометрических, физических, начальных и граничных условиях. После расчета выбирается оптимальный режим охлаждения - нагрева слитка.

Итак, разработана математическая модель затвердевания слитка в изложнице, охлаждения слитка на воздухе, охлаждения слитка в термостате, нагрева слитка в нагревательной печи. Математическая модель охлаждения слитка в термостате учитывает неравномерность температуры поверхности слитка при загрузке в термостат.

После, математическую модель расписываем в конечно-разностных уравнениях для расчета.

Далее проведено тестирование системы конечно - разностных уравнений для расчета температурного поля слитка и установлены пространственные и временной шаг, обеспечивающие достаточно высокую точность расчета.

В итоге разработана компьютерная программа, позволяющая последовательно рассчитывать температурное поле слитка при нахождении в изложнице (затвердевание), на воздухе (охлаждение), в термостате (охлаждение), снова на воздухе, и в нагревательной печи (нагрев), и визуализировать расчетные данные.

Актуальность использования программы:

а) уход от варианта, где для выбора оптимального временного периода «затвердевание-охлаждение-нагрев» слитка необходимо проводить опытные исследования либо численно решать сложную систему дифференциальных уравнений для температурного поля цилиндрической изложницы, поддона и т.д. описать все периоды процесса;

б) опытные исследования на реальном объекте проводить дорого, сложно, долго, и перебрать все возможные варианты опытным путем трудоемко;

в) на основе программных расчетов можно построить инженерную номограмму, позволяющую определять необходимое время нахождения слитка Р-4,5 в печи в зависимости от суммарного времени охлаждения слитка в изложнице, на воздухе и в термостате.

Результаты научной работы:

а) Применение термостата позволило сохранить физическую теплоту

слитка в процессе транспортировки от изложницы до нагревательной печи;

б) описана математическая модель, позволяющая численно

рассчитывать процесс охлаждения слитка, извлеченного из изложницы и помещенного в термостат;

в) программа для расчета температурного поля слитка позволила

ускорить процесс исследования режимов затвердевания, охлаждения и нагрева стальных слитков, разливаемых в изложницы;

г) приведены результаты исследований режимов затвердевания,

охлаждения и нагрева стальных слитков, разливаемых в изложницы.

д) благодаря оптимизации времени, прошедшего с момента разливки стали до помещения слитка в нагревательную печь, значительно сокращается продолжительность нагрева, тем самым увеличивается производительность печи, снижается процент потери металла от окисления и сокращается удельный расход топлива.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Мутылина, И.Н. Технология конструкционных материалов: учеб. пособие/ И.Н. Мутылина.- Владивосток: Издательствово ДВГТУ, 2007.-167 с.

2. Тонкослябовые литейно-прокатные агрегаты для производства стальных полос: учебное пособие/ В. М. Салганик, И.Г. Гун, А.С.Карандаев, А. А. Радионов. - Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 505 с.

3. Калинников Е.С. Черная металлургия: реальность и тенденции/ Е.С. Калинников. - Москва: Знание, 1975. - 64 с.

4. К.К. Прохоренко. Разливка стали и качество стальных слитков/ Прохоренко К.К. - Москва: Металлургия, 1967. - 64 с.

5. Юдкин, В. С. Производство и литье сплавов цветных металлов: учебное пособие/ В.С.Юдкин. - Москва: Металлургия, 1967. - 383 с.

6. Теория, конструкции и расчёты металлургических печей. Том 1: учебник/ под редакцией В.А. Кривандина. - Москва: Металлургия, 1986. - 479 с.

7. Металлургическая теплотехника. Том 2. Конструкция и работа печей: учебник/ под редакцией В.А. Кривандина. - Москва: Металлургия, 1986. - 458 с.

8. Ковка и объёмная штамповка стали: справочник/ под ред. М. В. Сторожева. - Москва: Машиностроение, 1967. - 221 с.

9. Тепловые процессы при непрерывном литье стали / Ю.А. Самойлович, С.А. Крулевецкий, В.А. Горяинов. - Москва: Металлургия, 1982. - 152 с.

10. Китаев, Е.М. Затвердевание стальных слитков/ Е.М. Китаев - Москва: Металлургия, 1982. - 168 с.

11. Казанцев, Е.И. Промышленные печи: справочное руководство для расчетов и проектирования/ Е.И. Казанцев - Москва: Металлургия, 1975.-368 с.

12. Теплопроводность твердых тел: справочник / А.С. Охотин, Р.П. Боровикова, Т.В. Нечаева, А.С.Пушкарский.-Москва: Энергоатомиздат, 1984.- 320 с.

13. Третьяков, А.Ф. Механические свойства сталей и сплавов при пластическом деформировании / А.Ф. Третьяков, Г.К. Трофимов, М.К. Гурьянова. - Москва: Машиностроение, 1971. - 63 с.

14. Дубовенко, И.П. Природа структурной неоднородности непрерывного слитка / И.П. Дубовенко, М.О. Мартынова, О.В. Чипурина // Известия вузов. Черная металлургия. - 1981. - № 5. - С. 45-48.

15. Самарский, А.А. Вычислительная теплопередача /А.А. Самарский, П.Н. Вабищев. - Москва: Едиториал УРСС, 2003. - 784с.

16. Лукин С.В., Митюшова М.С., Антонова Ю.А. Расчет температурного поля слитка при его охлаждении в термостате/ С.В. Лукин, М.С. Митюшова, Ю.А. Антонова // Череповецкие научные чтения - 2013: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Ч. 3. - 2014. - С. 161-164.

17. Митюшова М.С. Постановка проблемы совершенствования технологии охлаждения и нагрева стальных слитков/ М.С. Митюшова, Ю.А. Антонова, С.В. Лукин // Череповецкие научные чтения - 2013: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Ч. 3. - 2014. - С. 179-182.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Текст компьютерной программы для расчета слитка Р-4,5

ЗАТВЕРДЕВАНИЕ И ОХЛАЖДЕНИЕ СЛИТКА (СТАЛЬ 20Х13) В ИЗЛОЖНИЦЕ Р-4,5, НА ВОЗДУХЕ, ТЕРМОСТАТЕ НА ВОЗДУХЕ, И НАГРЕВ В ПЕЧИ

Const Диаметр_слитка1 = 600 / 1000 'эквивалентный диаметр слитка внизу, м

Const Диаметр_слитка2 = 600 / 1000 'эквивалентный диаметр слитка вверху, м

Const R1 = Диаметр_слитка1 / 2 'эквивалентный радиус слитка внизу, м

Const R2 = Диаметр_слитка2 / 2 'эквивалентный радиус слитка вверху, м

Const Высота_слитка = 2000 / 1000 'высота слитка без прибыли, м

Const Высота_слитка_прибыль = (2000 + 300) / 1000 'высота слитка с учетом прибыли, м

Const Отн = Высота_слитка / Высота_слитка_прибыль

Const S1 = Высота_слитка * 2 * 3.14 * (R1 + R2) / 2 + (Высота_слитка_прибыль - Высота_слитка) * 2 * 3.14 * R2 'площадь боковой поверхности слитка, м2

Const S2 = 3.14 * R1 ^ 2 'площадь поверхности слитка внизу, м2

Const S3 = 3.14 * R2 ^ 2 'площадь поверхности слитка вверху, м2

Const S = S1 + S2 + S3 'площадь поверхности слитка , м2

Const Толщина_изложницы1 = 165 / 1000 'толщина стенки изложницы внизу, м

Const Толщина_изложницы2 = 135 / 1000 'толщина стенки изложницы вверху, м

Const Толщина_поддона = 115 / 1000 'толщина стенки поддона, м

Const N1 = 35 'число узлов по радиусу слитка (поддона)

Const N2 = 171 'число узлов по высоте слитка (стенки изложницы)

Const N3 = 10 'число узлов по толщине стенки изложницы и поддона

Const коэффициент_формы1 = 1 'отношение поверхности исходного слитка к эквивалентному цилиндрическому

Const коэффициент_формы2 = 1 'отношение наружной поверхности исходной изложницы к эквивалентной цилиндрической

Const dtime = 1 'шаг по времени, с

Const Время1 = 130 'время пребывания слитка в изложнице, мин

Const Время2 = 5 'время пребывания слитка на воздухе после изложницы, мин

Const Время3 = 30 'время пребывания слитка в термостате, мин

Const Время4 = 5 'время пребывания слитка на воздухе после термостата, мин

Const Время5 = 90 'время пребывания слитка в печи, мин

Const МM = (Время1 + Время2 + Время3 + Время4 + Время5) * 60 'полное число узлов времени

Const Теплота_затвердевания = 272000 'теплота затвердевания стали, Дж/кг

Const Температура_солидус = 1449 'температура солидус,К

Const Температура_ликвидус = 1512 'температура ликвидус

Const Эффективная_теплоемкость = Теплота_затвердевания / (Температура_ликвидус - Температура_солидус)

Const Температура_затвердевания = 1425 'средняя температура затвердевания

Const Температура_стали = 1565 'начальная температура слитка, °С

Const Температура_изложницы = 200 'начальная температура изложницы, °С

Const Температура_поддона = 200 'начальная температура поддона, °С

Const Тем_возд = 20 'Температура окружающего воздуха, °С

Const Температура_пола = 20 'Температура пола, °С

Const Температура_печи = 1200 'Температура в печи, °С

Const Температура_термостата = 0 'начальная температура термостата, °С

Const Степень_черноты_слитка = 0.72 'Степень черноты поверхности слитка

Const Степень_черноты_изложницы = 0.85 'Степень черноты поверхности изложницы

Const Степень_черноты_зазора = 0.61 'Приведенная степень черноты зазора между слитком и изложницей

Const Степень_черноты1 = 0.8 ' степень черноты слитка

Const Степень_черноты2 = 0.8 ' степень черноты теплоизоляции крышки

Const Степень_черноты3 = 0.8 ' степень черноты кирпича (основания)

Const Толщина_изоляции = 150 / 1000 'толщина тепловой изоляции в крышке термостата, м

Const Толщина_кирпича = 150 / 1000 'толщина кирпича в основании, м

Const Масса = 267 'масса ложемента, кг

Const Теплоемкость = 690 'средняя теплоемкость ложемента

Const ЛИ = 0.06 'теплопроводность изоляции, м

Const ЛК = 0.9 'теплопроводность кирпича, м

Const АИ = 0.06 / 16 / 960 'температуропроводность изоляции, м2/К

Const АК = 0.87 / 1800 / 900 'температуропроводность кирпича, м2/К

Const N4 = 100 'число узлов по толщине изоляции

Const N5 = 100 'число узлов по кирпича

Const alfa = 10 'коэффициент тепллоотдачи к воздуху от корпуса термостата

Const Ф12 = 0.79 'коэффициент излучения от слитка на изоляцию

Const Ф13 = 0.21 'коэффициент излучения от слитка на кирпич (пол)

Const Ф21 = 0.278 'коэффициент излучения от изоляции на слиток

Const Ф31 = 0.278 'коэффициент излучения от пола на слиток

Const Ф32 = 0.722 'коэффициент излучения от пола на изоляцию

Const Ф23 = 0.192 'коэффициент излучения от изоляции на пол

Const Ф22 = 0.53 'коэффициент самоизлучения изоляции

Const alfa1 = 100 'коэффициент теплоотдачи от слитка к поддону, Вт/(мК)

Const alfa2 = 100 'коэффициент теплоотдачи от поддона к полу, Вт/(мК)

Const qmin = 10000 'плотность теплового потока в прибыли, Вт/м2

Const Qтерм = 40000 'тепловой поток, отводимый от слитка в термосе, Вт

Dim T1(0 To N1 + 1, 0 To N2 + 1) As Single 'температурное поле слитка

Dim T2(0 To N3 + 1, 0 To N2 + 1) As Single 'температурное поле стенки изложницы

Dim T3(0 To N1 + 1, 0 To N3 + 1) As Single 'температурное поле поддона

Dim T4(1 To N4) As Single 'температурное поле изоляции

Dim T5(1 To N5) As Single 'температурное поле кирпича

Dim ТП(1 To N1) As Single 'температурное поле слитка перед печью

Dim Ттерм As Single ' температура в термостате , °С

Dim RL(0 To N2 + 1) As Single 'радиус жидкого ядра

Dim TF(1 To N2) As Single 'температура поверхности

Dim H(0 To МM) As Single 'высота уровня жидкого металла, м

Dim Усл_коэф_изл(0 To МM) As Single 'условный коэффициент излучения от слитка к изложнице

Dim L(0 To N2) As Single 'толщина зазора между слитком и изложницей, м

Dim q1(0 To N2) As Single 'плотность теплового потока от слитка к изложнице

Dim q2(0 To N2) As Single 'плотность теплового потока от изложницы к воздуху

Dim q3(0 To N1) As Single 'плотность теплового потока от мениска слитка к воздуху

Dim q4(0 To N1) As Single 'плотность теплового потока от слитка к поддону

Dim q5(0 To N1) As Single 'плотность теплового потока от поддона к полу

Dim Тсл1(1 To N2, 0 To МM) As Single 'температура боковой поверхности слитка

Dim Тцентр(1 To N2, 0 To МM) As Single 'температура центра слитка

Dim Тсл2(1 To N1, 0 To МM) As Single 'температура нижней поверхности слитка

Dim Тсл3(1 To N1, 0 To МM) As Single 'температура верхней поверхности слитка

Dim Тиз1(1 To N2, 0 To МM) As Single 'температура внутренней поверхности изложницы

Dim Тиз2(1 To N2, 0 To МM) As Single 'температура наружной поверхности изложницы

Dim Тпод1(1 To N1) As Single 'температура поверхности поддона, контактирующей со слитком

Dim Тпод2(1 To N1) As Single 'температура поверхности поддона, контактирующей с полом

Dim qлож As Single 'плотность теплового потока на поверхности слитка в термостате за счет охлаждения ложемента, Вт/м2

Dim qпол As Single 'плотность теплового потока на поверхности слитка в термостате за счет теплопередачи в пол, Вт/м2

Dim Скорость_разливки As Single 'средняя скорость наполнения изложницы

Dim I As Integer 'номер узла по радиусу

Dim J As Integer 'номер узла по высоте

Dim K As Integer 'номер временного узла

Dim A(1 To N1, 1 To N2) As Single 'вспомогательная величина

Dim B(1 To N1, 1 To N2) As Single 'вспомогательная величина

Dim C1 As Single 'вспомогательная величина

Dim C2 As Single 'вспомогательная величина

Dim C3 As Single 'вспомогательная величина

Dim C4 As Single 'вспомогательная величина

Dim P1(1 To N1, 1 To N2) As Single 'вспомогательная величина

Dim P2(1 To N1, 1 To N2) As Single 'вспомогательная величина

Dim M1 As Single 'число временных узлов в изложнице

Dim M2 As Single 'число временных узлов на воздухе

Dim M3 As Single 'число временных узлов в термостате

Dim M4 As Single 'число временных узлов на воздухе

Dim M5 As Single 'число временных узлов в печи

Dim M As Single 'число временных узлов

Dim E1 As Single 'средняя плотность излучения слитка

Dim E2 As Single 'средняя плотность излучения изоляции

Dim E3 As Single 'средняя плотность излучения кирпича

Dim EЭ1 As Single 'эффективная плотность излучения слитка

Dim EЭ2 As Single 'эффективная плотность излучения изоляции

Dim EЭ3 As Single 'эффективная плотность излучения кирпича

Dim EР1 As Single 'результирующая плотность излучения слитка

Dim EР2 As Single 'результирующая плотность излучения изоляции

Dim EР3 As Single 'результирующая плотность излучения кирпича

Dim Тпов1 As Single 'средняя температура боковой поверхности слитка

Dim Тпов2 As Single 'средняя температура нижней поверхности слитка

Dim Тпов3 As Single 'средняя температура верхней поверхности слитка

Dim Тпов As Single 'средняя температура поверхности слитка

Dim Тлож(0 To МM) As Single 'температура ложемента

Dim q(0 To МM) As Single 'теплосодержание, ГДж

Dim Q0 As Single 'теплосодержание при температуре 1200, ГДж

Dim QK As Single 'количество теплоты, отведенной полом в термостате, ГДж

Dim dR1(0 To N2 + 1) As Single 'шаг по радиусу слитка

Dim dZ1 As Single 'шаг по высоте слитка и изложницы

Dim dR2(0 To N2 + 1) As Single 'шаг по радиусу изложницы

Dim dZ2 As Single 'шаг по высоте поддона

Dim dX1 As Single 'шаг по толщине изоляции

Dim dX2 As Single 'шаг по толщине кирпича

Dim time(0 To МM) As Single 'время, прошедшее с начала разливки, мин

Dim lameff As Single 'Эффективный коэффициент теплопроводности

Dim lam As Single ' коэффициент теплопроводности

Dim Сm As Single ' массовая теплоемкость

Dim Теплосодержание1 As Single ' массовая теплоемкость

Dim Теплосодержание2 As Single ' массовая теплоемкость

Dim ШЖФ(0 To N2) As Single 'ширина жидкой фазы по ликвидус

Private Sub Command1_Click()

M1 = Round(Время1 * 60 / dtime)

M2 = Round(Время2 * 60 / dtime)

M3 = Round(Время3 * 60 / dtime)

M4 = Round(Время4 * 60 / dtime)

M5 = Round(Время5 * 60 / dtime)

dZ1 = Высота_слитка_прибыль / N2

dZ2 = Толщина_поддона / N3

dX1 = Толщина_изоляции / (N4 - 1) 'шаг по толщине изоляции

dX2 = Толщина_кирпича / (N5 - 1) 'шаг по толщине кирпича

For J = 0 To N2 + 1

If (J + 1 / 2) * dZ1 < Высота_слитка Then

dR1(J) = (R1 + (J - 1) * (R2 - R1) / ((N2 - 1) * Отн)) / N1

dR2(J) = (Толщина_изложницы1 + (J - 1) * (Толщина_изложницы2 - Толщина_изложницы1) / ((N2 - 1) * Отн)) / N3

Else

dR1(J) = R2 / N1

dR2(J) = Толщина_изложницы2 / N3

End If

Next J

' Скорость_разливки = Высота_слитка_прибыль / Время_наполнения

' For K = 0 To ММ

'If K * dtime < Время_наполнения Then

' H(K) = Скорость_разливки * K * dtime

' Else

' H(K) = Высота_слитка_прибыль

'End If

'Next K

'Задание начальных условий

For J = 0 To N2 + 1

For I = 0 To N1 + 1

T1(I, J) = Температура_стали

Next I

For I = 0 To N3 + 1

T2(I, J) = Температура_изложницы

Next I

Next J

For J = 0 To N3 + 1

For I = 0 To N1 + 1

T3(I, J) = Температура_поддона

Next I

Next J

'Задание условного коэфффицента излучения от слитка к изложнице

For K = 1 To МM

Усл_коэф_изл(K) = 3.5 + 6.5 * Exp(-0.3 * K * dtime / 60)

time(K) = K * dtime / 60

Next K

For J = 0 To N2 + 1

RL(J) = R1 + (J - 1) / (N2 - 1) * (R2 - R1)

Next J

For K = 1 To M1

'Расчет температурного поля слитка

For J = 1 To N2

Тсл1(J, K) = (T1(N1, J) + T1(N1 + 1, J)) / 2

Тиз1(J, K) = (T2(0, J) + T2(1, J)) / 2

Тцентр(J, K) = (T1(0, J) + T1(1, J)) / 2

If (J - 1 / 2) * dZ1 < Высота_слитка Then

q1(J) = коэффициент_формы1 * Усл_коэф_изл(K) * (((Тсл1(J, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тиз1(J, K) + 273) / 100) ^ 4)

Else

q1(J) = qmin

End If

T1(N1 + 1, J) = T1(N1, J) - q1(J) * dR1(J) / lams(Тсл1(J, K))

T1(0, J) = T1(1, J)

Next J

For I = 1 To N1

Тсл3(I, K) = (T1(I, N2) + T1(I, N2 + 1)) / 2

Тсл2(I, K) = (T1(I, 0) + T1(I, 1)) / 2

Тпод1(I) = (T3(I, 0) + T3(I, 1)) / 2

q3(I) = Степень_черноты_слитка * 5.67 * (((Тсл3(I, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тем_возд + 273) / 100) ^ 4) + 1.3 * 1.92 * (Тсл3(I, K) - Тем_возд) ^ (4 / 3)

q4(I) = alfa1 * (Тсл2(I, K) - Тпод1(I))

T1(I, N2 + 1) = T1(I, N2) - q3(I) * dZ1 / lamsteel(Тсл3(I, K))

T1(I, 0) = T1(I, 1) - q4(I) * dZ1 / lamsteel(Тсл2(I, K))

Next I

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

A(I, J) = Сэфф(T1(I, J))

B(I, J) = ПС(T1(I, J))

C1 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I + 1, J)) / 2)

C2 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I - 1, J)) / 2)

C3 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J + 1)) / 2)

C4 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J - 1)) / 2)

P1(I, J) = (I * C1 * (T1(I + 1, J) - T1(I, J)) - (I - 1) * C2 * (T1(I, J) - T1(I - 1, J))) / (I - 0.5) / dR1(J) ^ 2

P2(I, J) = (C3 * (T1(I, J + 1) - T1(I, J)) - C4 * (T1(I, J) - T1(I, J - 1))) / dZ1 ^ 2

Next I

Next J

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

T1(I, J) = T1(I, J) + dtime / A(I, J) / B(I, J) * (P1(I, J) + P2(I, J))

Next I

Next J

'Расчет радиуса жидкой фазы

'расчет радиуса жидкой фазы

For J = 0 To N2 + 1

For I = 1 To N1

If T1(I + 1, J) <= Температура_ликвидус Then RL(J) = dR1(J) * (I - 0.5): GoTo 10

Next I

If I = N1 Then RL(J) = RL(J)

Next J

'Расчет теплосодержания

q(K) = 0

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

q(K) = q(K) + (2 * I - 1) * 3.14 * dR1(J) ^ 2 * dZ1 * ПС(Температура_стали) * Энтальпия(T1(I, J)) / 1000000000

Next I

Next J

'Расчет температурного поля изложницы

For J = 1 To N2

Тиз2(J, K) = (T2(N3, J) + T2(N3 + 1, J)) / 2

q2(J) = коэффициент_формы2 * (Степень_черноты_изложницы * 5.67 * (((Тиз2(J, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тем_возд + 273) / 100) ^ 4) + 1.92 * (Тиз2(J, K) - Тем_возд) ^ (4 / 3))

T2(0, J) = T2(1, J) + q1(J) * dR2(J) / lamiron(Тиз1(J, K))

T2(N3 + 1, J) = T2(N3, J) - q2(J) * dR2(J) / lamiron(Тиз2(J, K))

Next J

For I = 1 To N3

T2(I, N2 + 1) = T2(I, N2)

T2(I, 0) = T2(I, 1)

Next I

For J = 1 To N2

For I = 1 To N3

A(I, J) = С(T2(I, J))

B(I, J) = ПЧ(T2(I, J))

C1 = lamiron((T2(I, J) + T2(I + 1, J)) / 2)

C2 = lamiron((T2(I, J) + T2(I - 1, J)) / 2)

C3 = lamiron((T2(I, J) + T2(I, J + 1)) / 2)

C4 = lamiron((T2(I, J) + T2(I, J - 1)) / 2)

P1(I, J) = (C1 * (T2(I + 1, J) - T2(I, J)) - C2 * (T2(I, J) - T2(I - 1, J))) / dR2(J) ^ 2

P2(I, J) = (C3 * (T2(I, J + 1) - T2(I, J)) - C4 * (T2(I, J) - T2(I, J - 1))) / dZ1 ^ 2

Next I

Next J

For J = 1 To N2

For I = 1 To N3

T2(I, J) = T2(I, J) + dtime / A(I, J) / B(I, J) * (P1(I, J) + P2(I, J))

Next I

Next J

'Расчет температурного поля поддона

For J = 1 To N3

T3(0, J) = T3(1, J)

T3(N1 + 1, J) = T3(N1, J)

Next J

For I = 1 To N1

Тпод2(I) = (T3(I, N3) + T3(I, N3 + 1)) / 2

q5(I) = alfa2 * (Тпод2(I) - Температура_пола)

T3(I, 0) = T3(I, 1) + q4(I) * dZ2 / lamiron(Тпод1(I))

T3(I, N3 + 1) = T3(I, N3) - q5(I) * dZ2 / lamiron(Тпод2(I))

Next I

For J = 1 To N3

For I = 1 To N1

A(I, J) = С(T3(I, J))

B(I, J) = ПЧ(T3(I, J))

C1 = lamiron((T3(I, J) + T3(I + 1, J)) / 2)

C2 = lamiron((T3(I, J) + T3(I - 1, J)) / 2)

C3 = lamiron((T3(I, J) + T3(I, J + 1)) / 2)

C4 = lamiron((T3(I, J) + T3(I, J - 1)) / 2)

P1(I, J) = (I * C1 * (T3(I + 1, J) - T3(I, J)) - (I - 1) * C2 * (T3(I, J) - T3(I - 1, J))) / (I - 0.5) / dR1(J) ^ 2

P2(I, J) = (C3 * (T3(I, J + 1) - T3(I, J)) - C4 * (T3(I, J) - T3(I, J - 1))) / dZ2 ^ 2

Next I

Next J

For J = 1 To N3

For I = 1 To N1

T3(I, J) = T3(I, J) + dtime / A(I, J) / B(I, J) * (P1(I, J) + P2(I, J))

Next I

Next J

Next K

'Расчет охлаждения слитка на воздухе

For K = M1 + 1 To M1 + M2

For J = 1 To N2

Тсл1(J, K) = (T1(N1, J) + T1(N1 + 1, J)) / 2

Тиз1(J, K) = (T2(0, J) + T2(1, J)) / 2

Тцентр(J, K) = (T1(0, J) + T1(1, J)) / 2

q1(J) = коэффициент_формы1 * (0.98 * Степень_черноты_слитка * 5.67 * (((Тсл1(J, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тем_возд + 273) / 100) ^ 4) + 1.92 * (Тсл1(J, K) - Тем_возд) ^ (4 / 3))

T1(N1 + 1, J) = T1(N1, J) - q1(J) * dR1(J) / lams(Тсл1(J, K))

T1(0, J) = T1(1, J)

Next J

For I = 1 To N1

Тсл3(I, K) = (T1(I, N2) + T1(I, N2 + 1)) / 2

Тсл2(I, K) = (T1(I, 0) + T1(I, 1)) / 2

Тпод1(I) = (T3(I, 0) + T3(I, 1)) / 2

q3(I) = Степень_черноты_слитка * 5.67 * (((Тсл3(I, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тем_возд + 273) / 100) ^ 4) + 1.92 * (Тсл3(I, K) - Тем_возд) ^ (4 / 3)

q4(I) = Степень_черноты_слитка * 5.67 * (((Тсл2(I, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тем_возд + 273) / 100) ^ 4) + 1.92 * (Тсл2(I, K) - Тем_возд) ^ (4 / 3)

T1(I, N2 + 1) = T1(I, N2) - q3(I) * dZ1 / lamsteel(Тсл3(I, K))

T1(I, 0) = T1(I, 1) - q4(I) * dZ1 / lamsteel(Тсл2(I, K))

Next I

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

A(I, J) = Сэфф(T1(I, J))

B(I, J) = ПС(T1(I, J))

C1 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I + 1, J)) / 2)

C2 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I - 1, J)) / 2)

C3 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J + 1)) / 2)

C4 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J - 1)) / 2)

P1(I, J) = (I * C1 * (T1(I + 1, J) - T1(I, J)) - (I - 1) * C2 * (T1(I, J) - T1(I - 1, J))) / (I - 0.5) / dR1(J) ^ 2

P2(I, J) = (C3 * (T1(I, J + 1) - T1(I, J)) - C4 * (T1(I, J) - T1(I, J - 1))) / dZ1 ^ 2

Next I

Next J

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

T1(I, J) = T1(I, J) + dtime / A(I, J) / B(I, J) * (P1(I, J) + P2(I, J))

Next I

Next J

'Расчет радиуса жидкой фазы

'расчет радиуса жидкой фазы

For J = 0 To N2 + 1

For I = 1 To N1

If T1(I + 1, J) <= Температура_ликвидус Then RL(J) = dR1(J) * (I - 0.5): GoTo 20

Next I

If I = N1 Then RL(J) = RL(J)

Next J

'Расчет теплосодержания

q(K) = 0

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

q(K) = q(K) + (2 * I - 1) * 3.14 * dR1(J) ^ 2 * dZ1 * ПС(Температура_стали) * Энтальпия(T1(I, J)) / 1000000000

Next I

Next J

Next K

'конец расчета ширины жидкой фазы

For I = 1 To N5

T5(I) = Температура_термостата

Next I

Тлож(0) = Температура_термостата

QK = 0

'Расчет охлаждения в термостате

For K = M1 + M2 + 1 To M1 + M2 + M3

For J = 1 To N2

Тсл1(J, K) = (T1(N1, J) + T1(N1 + 1, J)) / 2 + 273

Тцентр(J, K) = (T1(0, J) + T1(1, J)) / 2

Next J

Тпов1 = 0

For J = 1 To N2

Тпов1 = Тпов1 + dZ1 * 2 * 3.14 * dR1(J) * N1 * (Тсл1(J, K) / 100) ^ 4

Next J

Тпов1 = 100 * (Тпов1 / S1) ^ (1 / 4)

For I = 1 To N1

Тсл3(I, K) = (T1(I, N2) + T1(I, N2 + 1)) / 2 + 273

Тсл2(I, K) = (T1(I, 0) + T1(I, 1)) / 2 + 273

Next I

Тпов2 = 0

Тпов3 = 0

For I = 1 To N1

Тпов2 = Тпов2 + 3.14 * (2 * I - 1) * dR1(1) * dR1(1) * (Тсл2(I, K) / 100) ^ 4

Тпов3 = Тпов3 + 3.14 * (2 * I - 1) * dR1(N2) * dR1(N2) * (Тсл3(I, K) / 100) ^ 4

Next I

Тпов2 = 100 * (Тпов2 / S2) ^ (1 / 4)

Тпов3 = 100 * (Тпов3 / S3) ^ (1 / 4)

Тпов = 100 * (((Тпов1 / 100) ^ 4 * S1 + (Тпов2 / 100) ^ 4 * S2 +

(Тпов3 / 100) ^ 4 * S3) / S) ^ 0.25

Ттерм = (Тпов / 100) ^ 4 - Qтерм / Степень_черноты_слитка / 5.67 / S

'расчет температуры поверхности изоляции

T4(1) = Тпов - 1

E1 = Степень_черноты1 * 5.67 * (Тпов / 100) ^ 4

E2 = Степень_черноты2 * 5.67 * (T4(1) / 100) ^ 4

E3 = Степень_черноты3 * 5.67 * ((T5(1) + 273) / 100) ^ 4

EЭ1 = E1

EЭ2 = E2

EЭ3 = E3

For I = 1 To 10

EЭ1 = E1 + (1 - Степень_черноты1) * (EЭ2 * Ф12 + EЭ3 * Ф13)

EЭ2 = E2 + (1 - Степень_черноты2) * (EЭ1 * Ф21 + EЭ2 * Ф22 + EЭ3 * Ф23)

EЭ3 = E3 + (1 - Степень_черноты3) * (EЭ1 * Ф31 + EЭ2 * Ф32)

Next I

EР1 = (E1 / Степень_черноты1 - EЭ1) / (1 / Степень_черноты1 - 1)

EР2 = (E2 / Степень_черноты2 - EЭ2) / (1 / Степень_черноты2 - 1)

EР3 = (E3 / Степень_черноты3 - EЭ3) / (1 / Степень_черноты3 - 1)

Тлож(K) = Тлож(K - 1) + 0.004 * dtime * ((Тпов - 273) - Тлож(K - 1))

qлож = ((Тпов - 273) - Тлож(K - 1)) / S * 267 * 690 * 0.004

qпол = 4.3 * ((Тпов / 100) ^ 4 - ((T5(1) + 273) / 100) ^ 4) + 10 * ((Тпов - 273) - T5(1))

QK = QK + qпол * 2.7 * 1.25 * dtime / 1000000000

For J = 1 To N2

'T1(N1 + 1, J) = T1(N1, J) - (qтерм) * dR1(J) / lams(Тсл1(J, K))

T1(N1 + 1, J) = T1(N1, J) - Степень_черноты_слитка * 5.67 * ((Тсл1(J, K) / 100) ^ 4 - Ттерм) * dR1(J) / lams(Тсл1(J, K) - 273)

Тсл1(J, K) = Тсл1(J, K) - 273

T1(0, J) = T1(1, J)

Next J

For I = 1 To N1

'T1(I, N2 + 1) = T1(I, N2) - (qтерм) * dZ1 / lams(Тсл3(I, K))

'T1(I, 0) = T1(I, 1) - (qтерм) * dZ1 / lams(Тсл2(I, K))

T1(I, N2 + 1) = T1(I, N2) - Степень_черноты_слитка * 5.67 * ((Тсл3(I, K) / 100) ^ 4 - Ттерм) * dZ1 / lams(Тсл3(I, K) - 273)

T1(I, 0) = T1(I, 1) - Степень_черноты_слитка * 5.67 * ((Тсл2(I, K) / 100) ^ 4 - Ттерм) * dZ1 / lams(Тсл2(I, K) - 273)

Next I

Тсл3(1, K) = Тсл3(1, K) - 273

Тсл2(1, K) = Тсл2(1, K) - 273

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

A(I, J) = Сэфф(T1(I, J))

B(I, J) = ПС(Температура_стали)

C1 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I + 1, J)) / 2)

C2 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I - 1, J)) / 2)

C3 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J + 1)) / 2)

C4 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J - 1)) / 2)

P1(I, J) = (I * C1 * (T1(I + 1, J) - T1(I, J)) - (I - 1) * C2 * (T1(I, J) - T1(I - 1, J))) / (I - 0.5) / dR1(J) ^ 2

P2(I, J) = (C3 * (T1(I, J + 1) - T1(I, J)) - C4 * (T1(I, J) - T1(I, J - 1))) / dZ1 ^ 2

Next I

Next J

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

T1(I, J) = T1(I, J) + dtime / A(I, J) / B(I, J) * (P1(I, J) + P2(I, J))

Next I

Next J

'Расчет температуры изоляции

'Расчет радиуса жидкой фазы

For J = 0 To N2 + 1

For I = 1 To N1

If T1(I + 1, J) <= Температура_ликвидус Then RL(J) = dR1(J) * (I - 0.5): GoTo 30

Next I

If I = N1 Then RL(J) = RL(J)

Next J

'T4(1) = T4(2) + Abs(EР2) * dX1 / ЛИ

'T4(N4) = T4(N4 - 1) - alfa * T4(N4) * dX1 / ЛИ

'For I = 2 To N4 - 1

' A = АИ * dtime / dX1 ^ 2

'T4(I) = T4(I) + A * (T4(I + 1) - 2 * T4(I) + T4(I - 1))

'Next I

'Расчет температуры кирпича

T5(1) = T5(2) + qпол * dX2 / ЛК

T5(N5) = T5(N5 - 1) - alfa * T5(N5) * dX2 / ЛК

For I = 2 To N5 - 1

L(I) = АК * dtime / dX2 ^ 2 * (T5(I + 1) - 2 * T5(I) + T5(I - 1))

Next I

For I = 2 To N5 - 1

T5(I) = T5(I) + L(I)

Next I

'Расчет теплосодержания

q(K) = 0

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

q(K) = q(K) + (2 * I - 1) * 3.14 * dR1(J) ^ 2 * dZ1 * ПС(Температура_стали) * Энтальпия(T1(I, J)) / 1000000000

Next I

Next J

Next K

'Расчет охлаждения слитка на воздухе (после термостата)

For K = M1 + M2 + M3 + 1 To M1 + M2 + M3 + M4

For J = 1 To N2

Тсл1(J, K) = (T1(N1, J) + T1(N1 + 1, J)) / 2

Тиз1(J, K) = (T2(0, J) + T2(1, J)) / 2

Тцентр(J, K) = (T1(0, J) + T1(1, J)) / 2

q1(J) = коэффициент_формы1 * (0.98 * Степень_черноты_слитка * 5.67 * (((Тсл1(J, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тем_возд + 273) / 100) ^ 4) + 1.92 * (Тсл1(J, K) - Тем_возд) ^ (4 / 3))

T1(N1 + 1, J) = T1(N1, J) - q1(J) * dR1(J) / lams(Тсл1(J, K))

T1(0, J) = T1(1, J)

Next J

For I = 1 To N1

Тсл3(I, K) = (T1(I, N2) + T1(I, N2 + 1)) / 2

Тсл2(I, K) = (T1(I, 0) + T1(I, 1)) / 2

Тпод1(I) = (T3(I, 0) + T3(I, 1)) / 2

q3(I) = Степень_черноты_слитка * 5.67 * (((Тсл3(I, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тем_возд + 273) / 100) ^ 4) + 1.92 * (Тсл3(I, K) - Тем_возд) ^ (4 / 3)

q4(I) = Степень_черноты_слитка * 5.67 * (((Тсл2(I, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Тем_возд + 273) / 100) ^ 4) + 1.92 * (Тсл2(I, K) - Тем_возд) ^ (4 / 3)

T1(I, N2 + 1) = T1(I, N2) - q3(I) * dZ1 / lamsteel(Тсл3(I, K))

T1(I, 0) = T1(I, 1) - q4(I) * dZ1 / lamsteel(Тсл2(I, K))

Next I

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

A(I, J) = Сэфф(T1(I, J))

B(I, J) = ПС(T1(I, J))

C1 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I + 1, J)) / 2)

C2 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I - 1, J)) / 2)

C3 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J + 1)) / 2)

C4 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J - 1)) / 2)

P1(I, J) = (I * C1 * (T1(I + 1, J) - T1(I, J)) - (I - 1) * C2 * (T1(I, J) - T1(I - 1, J))) / (I - 0.5) / dR1(J) ^ 2

P2(I, J) = (C3 * (T1(I, J + 1) - T1(I, J)) - C4 * (T1(I, J) - T1(I, J - 1))) / dZ1 ^ 2

Next I

Next J

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

T1(I, J) = T1(I, J) + dtime / A(I, J) / B(I, J) * (P1(I, J) + P2(I, J))

Next I

Next J

'Расчет радиуса жидкой фазы

For J = 0 To N2 + 1

For I = 1 To N1

If T1(I + 1, J) <= Температура_ликвидус Then RL(J) = dR1(J) * (I - 0.5): GoTo 40

Next I

If I = N1 Then RL(J) = RL(J)

Next J

'Расчет теплосодержания

q(K) = 0

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

q(K) = q(K) + (2 * I - 1) * 3.14 * dR1(J) ^ 2 * dZ1 * ПС(Температура_стали) * Энтальпия(T1(I, J)) / 1000000000

Next I

Next J

Next K

Теплосодержание2 = q(K)

For I = 1 To N1

ТП(I) = T1(I, (N2 + 1) / 2)

Next I

'Расчет нагрева слитка в печи (после термостата)

For K = M1 + M2 + M3 + M4 + 1 To МM

For J = 1 To N2

Тсл1(J, K) = (T1(N1, J) + T1(N1 + 1, J)) / 2

Тиз1(J, K) = (T2(0, J) + T2(1, J)) / 2

Тцентр(J, K) = (T1(0, J) + T1(1, J)) / 2

q1(J) = 3.47 * (((Тсл1(J, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Температура_печи + 273) / 100) ^ 4)

T1(N1 + 1, J) = T1(N1, J) - q1(J) * dR1(J) / lams(Тсл1(J, K))

T1(0, J) = T1(1, J)

Next J

For I = 1 To N1

Тсл3(I, K) = (T1(I, N2) + T1(I, N2 + 1)) / 2

Тсл2(I, K) = (T1(I, 0) + T1(I, 1)) / 2

Тпод1(I) = (T3(I, 0) + T3(I, 1)) / 2

q3(I) = 3.47 * (((Тсл3(I, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Температура_печи + 273) / 100) ^ 4)

q4(I) = 3.47 * (((Тсл2(I, K) + 273) / 100) ^ 4 - ((Температура_печи + 273) / 100) ^ 4)

T1(I, N2 + 1) = T1(I, N2) - q3(I) * dZ1 / lamsteel(Тсл3(I, K))

T1(I, 0) = T1(I, 1) - q4(I) * dZ1 / lamsteel(Тсл2(I, K))

Next I

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

A(I, J) = Сэфф(T1(I, J))

B(I, J) = ПС(T1(I, J))

C1 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I + 1, J)) / 2)

C2 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I - 1, J)) / 2)

C3 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J + 1)) / 2)

C4 = lamsteel((T1(I, J) + T1(I, J - 1)) / 2)

P1(I, J) = (I * C1 * (T1(I + 1, J) - T1(I, J)) - (I - 1) * C2 * (T1(I, J) - T1(I - 1, J))) / (I - 0.5) / dR1(J) ^ 2

P2(I, J) = (C3 * (T1(I, J + 1) - T1(I, J)) - C4 * (T1(I, J) - T1(I, J - 1))) / dZ1 ^ 2

Next I

Next J

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

T1(I, J) = T1(I, J) + dtime / A(I, J) / B(I, J) * (P1(I, J) + P2(I, J))

Next I

Next J

'Расчет радиуса жидкой фазы

'расчет радиуса жидкой фазы

For J = 0 To N2 + 1

For I = 1 To N1

If T1(I + 1, J) <= Температура_ликвидус Then RL(J) = dR1(J) * (I - 0.5): GoTo 50

Next I

If I = N1 Then RL(J) = RL(J)

Next J

'Расчет теплосодержания

q(K) = 0

For J = 1 To N2

For I = 1 To N1

q(K) = q(K) + (2 * I - 1) * 3.14 * dR1(J) ^ 2 * dZ1 * ПС(Температура_стали) * Энтальпия(T1(I, J)) / 1000000000

Next I

Next J

Next K

Рисуем_диаграмму1

Рисуем_диаграмму2

Рисуем_диаграмму3

Рисуем_диаграмму4

Рисуем_диаграмму5

Рисуем_диаграмму6

Рисуем_диаграмму7

End Sub

Private Sub Рисуем_диаграмму1()

Dim arrData(0 To МM, 1 To 3)

For K = 0 To МM

arrData(K, 1) = Str(Round(time(K), 2))

arrData(K, 2) = Тсл1((N2 + 1) / 2, K)

arrData(K, 3) = Тцентр((N2 + 1) / 2, K)

Next K

MSChart1.ChartData = arrData

MSChart1.Visible = True

'Add a title and legend.

With Me.MSChart1

.Title.Text = "Температура слитка, °С"

.Legend.Location.LocationType = _

MSChart20Lib.VtChLocationType.VtChLocationTypeBottom

.Legend.Location.Visible = True

End With

'Add titles to the axes.

With Me.MSChart1.Plot

.Axis(MSChart20Lib.VtChAxisId.VtChAxisIdX).AxisTitle.Text = "Время, мин"

.Axis(MSChart20Lib.VtChAxisId.VtChAxisIdY).AxisTitle.Text = "Т, °С"

End With

With MSChart1.Plot.Axis(VtChAxisIdX)

.ValueScale.MajorDivision = 1000

.ValueScale.MinorDivision = 1000

.CategoryScale.Auto = False

.CategoryScale.DivisionsPerLabel = 1000

.CategoryScale.DivisionsPerTick = 1000

.CategoryScale.LabelTick = False

End With

With MSChart1.Backdrop.Fill

.Style = VtFillStyleBrush

.Brush.FillColor.Set 255, 255, 255 ' Set the color of the fill.

End With

With MSChart1.Plot

.SeriesCollection(1).LegendText = "температура поверхности в среднем сечении слитка"

.SeriesCollection(2).LegendText = "температура центра в среднем сечении слитка"

'.SeriesCollection(3).LegendText = "температура угла заготовки"

'.SeriesCollection(4).LegendText = "температура в центре заготовки"

' .SeriesCollection(5).LegendText = "температура в центре"

'.SeriesCollection(6).LegendText = "средняя температура"

End With

End Sub

Private Sub Рисуем_диаграмму2()

Dim arrData2(0 To МM, 1 To 3)

For K = 0 To МM

arrData2(K, 1) = Str(Round(time(K), 2))

arrData2(K, 2) = Тиз1((N2 + 1) / 2, K)

arrData2(K, 3) = Тиз2((N2 + 1) / 2, K)

Next K

MSChart2.ChartData = arrData2

MSChart2.Visible = False

'Add a title and legend.

With Me.MSChart2

.Title.Text = "Температура изложницы, °С"

.Legend.Location.LocationType = _

MSChart20Lib.VtChLocationType.VtChLocationTypeBottom

.Legend.Location.Visible = True

End With

'Add titles to the axes.

With Me.MSChart2.Plot

.Axis(MSChart20Lib.VtChAxisId.VtChAxisIdX).AxisTitle.Text = "Время, мин"

.Axis(MSChart20Lib.VtChAxisId.VtChAxisIdY).AxisTitle.Text = "Т, °С"

End With

With MSChart2.Plot.Axis(VtChAxisIdX)

.ValueScale.MajorDivision = 1000

.ValueScale.MinorDivision = 1000

.CategoryScale.Auto = False ' Sets manual scaling.

.CategoryScale.DivisionsPerLabel = 1000

.CategoryScale.DivisionsPerTick = 1000

.CategoryScale.LabelTick = False

End With

With MSChart2.Backdrop.Fill

.Style = VtFillStyleBrush

.Brush.FillColor.Set 255, 255, 255 ' Set the color of the fill.

End With

With MSChart2.Plot

.SeriesCollection(1).LegendText = "внутренняя поверхности изложницы"

.SeriesCollection(2).LegendText = "наружная поверхности изложницы"

'.SeriesCollection(3).LegendText = " по ликвидусу (диагональ)"

'.SeriesCollection(4).LegendText = "по солидусу (диагональ)"

' .SeriesCollection(5).LegendText = "температура в центре"

'.SeriesCollection(6).LegendText = "средняя температура"

End With

End Sub

Private Sub Рисуем_диаграмму3()

Dim arrData3(0 To МM, 1 To 2)

For K = 0 To МM

arrData3(K, 1) = Str(Round(time(K), 2))

arrData3(K, 2) = q(K)

'arrData3(K, 3) = Тсл1(1, K)

'arrData4(K, 4) = Тсл1(N2, K)

Next K

MSChart3.ChartData = arrData3

MSChart3.Visible = False

'Add a title and legend.

With Me.MSChart3

.Title.Text = "Теплосодержание в слитке, ГДж"

.Legend.Location.LocationType = _

MSChart20Lib.VtChLocationType.VtChLocationTypeBottom

.Legend.Location.Visible = True

End With

'Add titles to the axes.

With Me.MSChart3.Plot

.Axis(MSChart20Lib.VtChAxisId.VtChAxisIdX).AxisTitle.Text = "Время, мин"

.Axis(MSChart20Lib.VtChAxisId.VtChAxisIdY).AxisTitle.Text = "Q, ГДж"

End With

With MSChart3.Plot.Axis(VtChAxisIdX)

.ValueScale.MajorDivision = 1000

.ValueScale.MinorDivision = 1000

.CategoryScale.Auto = False

.CategoryScale.DivisionsPerLabel = 1000

.CategoryScale.DivisionsPerTick = 1000

.CategoryScale.LabelTick = False

End With

With MSChart3.Backdrop.Fill

.Style = VtFillStyleBrush

.Brush.FillColor.Set 255, 255, 255 ' Set the color of the fill.

End With

With MSChart3.Plot

'.SeriesCollection(1).LegendText = " в среднем сечении"

'.SeriesCollection(2).LegendText = " в нижнем сечении"

'.SeriesCollection(3).LegendText = "в верхнем сечении"

'.SeriesCollection(5).LegendText = ""

'.SeriesCollection(6).LegendText = ""

End With

End Sub

Private Sub Рисуем_диаграмму4()

Dim arrData4(0 To МM, 1 To 3)

For K = 0 To МM

arrData4(K, 1) = Str(Round(time(K), 2))

arrData4(K, 2) = Тсл3(1, K)

arrData4(K, 3) = Тсл2(1, K)

'arrData4(K, 4) = Тцентр(100, K)

'arrData4(K, 5) = Тцентр(150, K)

Next K

MSChart4.Visible = False

'Add a title and legend.

With Me.MSChart4

.Title.Text = "Температура поверхности слитка на торцах, °С"

.Legend.Location.LocationType = _

MSChart20Lib.VtChLocationType.VtChLocationTypeBottom

.Legend.Location.Visible = True

End With

'Add titles to the axes.

With Me.MSChart4.Plot

.Axis(MSChart20Lib.VtChAxisId.VtChAxisIdX).AxisTitle.Text = "Время, мин"

.Axis(MSChart20Lib.VtChAxisId.VtChAxisIdY).AxisTitle.Text = "Т, °С"

...