Совершенствование технологии мягкого обжатия при разливке трубной стали на слябовой МНЛЗ

• Автор: Мошкунов, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ МЯГКОГО ОБЖАТИЯ

СЛЯБОВОЙ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ

1.1 Сущность метода мягкого обжатия нспрерывнолитой

заготовки.

1.2 Способы осуществления мягкого обжатия.

1.2.1 Статическое мягкое обжатие.

1.2.2 Динамическое мягкое обжатие

1.3 Эффективность мягкого обжатия слябовой нспрерывнолитой заготовки

1.4 Проектные решения по системе мягкого обжатия криволинейной слябовой МНЛЗ с вертикальным участком кислородноконвертерного цеха ОАО Магнитогорский металлургический комбинат
1.5 Начальный период освоения технологии мягкого обжатия на
слябовой МНЛЗ ККЦ ОАО ММК
Выводы по первой главе.
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Методика экспериментальных исследований.
2.1.1 Методика создания эффекта искусственного раздутия непрерывнолитой заготовки.
2.1.2 Методика определения порога проницаемости двухфазной зоны в кристаллизующейся непрерывнолитой заготовке
2.1.3 Методика измерений параметров непрерывной разливки, определения химического состава металла и оценки качества внутреннего строения непрерывнолитой заготовки.
2.2 Методика математического моделирования процесса
мягкого обжатия непрерывнолитой заготовки.
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН НЕДОСТАТОЧНОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ МЯГКОГО ОБЖАТИЯ СЛЯБОВОЙ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ
3.1 Анализ информации о влиянии параметров существующей технологии мягкого обжатия на качество отливаемых слябов
3.2 Уточнение расчетных данных о протяженности лунки
жидкого металла в непрерывнолитом слябе.
3.3 Корректировка расчетных данных о протяженности лунки
жидкого металла в непрерывнолитом слябе.
Выводы по третьей главе.
ГЛАВА 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ МЯГКОГ О ОБЖАТИЯ СЛЯБОВОЙ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ.
4.1 Математическое моделирование процесса мягкого обжатия непрерывнолитых слябов.
4.2 Дополнение к проектной схеме выбора сегментов для мягкого обжатия заготовки и корректировка параметров технологии обжатия
4.3 Изучение и сравнение качества металла, отлитого с мягким
обжатием и без него.
Выводы по четвертой главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Рисунок 1. Первый порог или «граница выливаемо-сти» характеризует начало затруднения подпитки жидким расплавом двухфазной зоны. По мнению разных авторов [. Авторы работ [, ] считают, что величина этого параметра во многом зависит от химического состава разливаемой стали, в первую очередь, от содержания углерода, а также от скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора. При уменьшении содержания углерода в металле доля жидкой фазы в двухфазной зоне заготовки, соответствующей первому порогу проницаемости, снижается. С увеличением скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора протяженность лунки жидкого металла внутри заготовки растет, а значит и увеличивается гидравлическое сопротивление двухфазной зоны между положениями двух порогов проницаемости. Это вызывает более раннее прекращение движение расплава, а величина доли жидкой фазы в двухфазной зоне на первом пороге проницаемости увеличивается [см. При достижении содержания жидкости в двухфазной зоне 0,. В результате обжатия заготовки происходит сближение фронтов кристаллизации внутри заготовки с увеличением гидродинамического давления в двухфазной зоне, что улучшает условия подпитки расплавом локальных участков этой зоны и компенсировать уменьшение объема металла при его усадке в процессе затвердевания. Это способствует снижению порообразования в осевой части отливаемой заготовки и уменьшению осевой химической неоднородности металла. Существует и другой подход к определению момента начала и конца осуществления мягкого обжатия непрерывнолитой заготовки. Это позволит, перекрывая доступ ликватов в поры по меж-дендритным каналам, обеспечить полное закрытие пор с окончанием кристаллизации металла. Следует отметить, что недостатком данного подхода является необходимость проведения довольно сложных исследований по определению точных значений вышеназванных температур для каждой марки стали. Теоретическое определение величины обжатия авторами работы [см. Л - коэффициент, учитывающий условия горячей деформации заготовки. На практике величина мягкого обжатия слябовых непрсрывнолитых заготовок не превышает 8 мм. Авторы работы [] Паршин В. М. и Буланов Л. В. классифицируют известные режимы мягкого обжатия непрерывнолитой заготовки на две большие группы: статическое мягкое обжатие и динамическое мягкое обжатие. В начале -х годов прошлого века началось применение режима статического мягкого обжатия. Обжатие осуществлялось в одних и тех же специально оборудованных роликовых секциях технологического канала МНЛЗ, то есть являлось неподвижным (статическим) относительно машины. В качестве примера можно привести разливку трубной стали широкого сортамента на слябовой МНЛЗ фирмы «РС0»[, ], а также опыт других фирм [. Использование мягкого обжатия в нескольких настроенных на клин секциях позволило существенно улучшить качество осевой зоны отливаемых слябов вследствие снижения их осевых рыхлости и химической неоднородности. Однако статический метод мягкого обжатия имеет серьезный недостаток, заключающийся в том, что эффективность обжатия значительно снижается при изменении сортамента разливаемой стали, режима вторичного охлаждения заготовки и скорости ее вытягивания из кристаллизатора. Различные отклонения от установившегося процесса разливки вызывают изменение расположения лунки жидкого металла относительно роликовых секций, в которых осуществляется процесс мягкого обжатия. Следствием этого является снижение эффективности используемого метода. Раннее обжатие не приносит эффекта из-за того, что подпитка расплавом двухфазной области внутри заготовки не встречает затруднений. Позднее же обжатие не может привести к улучшению макроструктуры заготовки вследствие непродавли-ваемости жидкости сквозь кристаллы практически уже сформировавшейся структуры сляба. В обоих случаях - как при раннем, так и при позднем обжатии возрастают нагрузки на поддерживающую роликовую систему. Увеличение напряжений в закристаллизовавшейся заготовке при запаздывании с обжатием может привести к образованию внутренних трещин.