Исследование затвердевания стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ с целью совершенствования температурно-скоростного режима разливки

• Автор: Масальский, Артем Станиславович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Общие закономерности затвердевания стали

1.1. Затвердевание стали в изложнице ,

1.2. Затвердевание стали в кристаллизаторе МНЛЗ

2. Проведение экспериментов по изучению затвердевания стали в 1

1 1 , кристаллизаторе слябовой МНЛЗ

2.1. Краткое описание выплавки и непрерывной разливки стали в

кислородноконвертерном цехе ОАО ММК

2.2. Выбор метода исследования затвердевания стали в кристаллизаторе

2.3. Проведение опытов по изучению затвердевания в кристаллизаторе

конструкционной стали
3. Результаты опытов по исследованию теплообмена между слиткомщ
укороченным кристаллизатором
3.1. Разработка математической модели для изучения теплообмена
между слитком и кристаллизатором
3.2. Теплообмен между слитком и кристаллизатором
4. Особенности затвердевания стали разного химического состава в
кристаллизаторах различной длины
4.1. Толщина слоя затвердевшего металла
4.2. Температура поверхности слитка на выходе из кристаллизатора
5. Совершенствование температурноскоростных режимов непрерывной
разливки стали на слябовых МНЛЗ с укороченным кристаллизатором .
5.1. Требуемая толщина слоя затвердевшего металла на выходе из
кристаллизатора ,
5.2. Рациональная температура разливки стали ,
Общие выводы
Список используемых источников


В условиях значительного сокращения производства проблема получения качественной металлопродукции (неирерывнолитой слябовой заготовки) выходит на первый план. Поэтому, одним из вопросов, требующих решения в последнее время, является выбор рациональных параметров непрерывной разливки стали на модернизированных машинах, в первую очередь - температурно-скоростного режима. При постановке задач данного исследования одним из основных вопросов было определение того, насколько обоснованным был перенос температурно-скоростного режима разливки, отработанного на МНЛЗ с кристаллизатором длиной мм, на условия разливки стали на модернизированных МНЛЗ, имеющих укороченный кристаллизатор. Если же перенос температурно-скоростного режима с машин первоначальной конструкции на модернизированные не был достаточно обоснованным, то нужно провести его корректировку. Совершенно очевидно, что ответ на поставленные выше вопросы следует искать на основе изучения особенностей затвердевания стали в кристаллизаторе в тесной связи с его конструкцией, причём главным фактором конструкции кристаллизатора выступает его длина. Кроме того, нужно установить, как влияют на формирование достаточно прочной затвердевшей оболочки слитка химический состав металла и основные параметры температурно-скоростного режима. Безусловно, затвердевание стали при непрерывной разливке имеет общие закономерности с разливкой стали в изложницы. Поэтому целесообразно сначала рассмотреть общие закономерности процесса затвердевания стали, выявленные в эпоху разливки её в изложницы. В течение многих- десятилетий разливки стали в изложницы опытным путем были определены основные закономерности ее затвердевания. Обобщение результатов исследования закономерностей затвердевания стали-в изложницах содержится в работах Б. Б.Гуляева [6. В общем случае процесс затвердевания описывается законом квадратного корня [9, с. Коэффициент затвердевания к не является постоянной величиной; а зависит от химического состава и перегрева стали над температурой ликвидуса. По литературным данным значения коэффициента затвердевания изменяются в широких пределах. Использование различных значений коэффициента затвердевания дает сильно различающиеся результаты. Хворинов [9, с. В.А. Ефимов [см. JI. Шмрга [, с. Значение коэффициента затвердевания по его данным находится в пределах ,0. В работах [, ] затвердевание изучали методом введения'изотопов. В работе []. По данным- А. Е. Горелкиной коэффициент затвердевания рельсовых слитков составляет ,2. В работах A. B. Вишнякова [] и Р. П!. Коновалова []* коэффициент затвердевания определяли методом выливания жидкого остатка. По данным Вишнякова для слитка хромоникелевой стали ХН8 коэффициент затвердевания составил ,0. Коновалова для листового слитка стали марки - от ,1 до ,3 мм/мин0,5. В работе P. C. Айзатулова, В. М. Голубева и Ю. А. Рубцова [] значение коэффициента затвердевания слитка низколегированной стали ГС и Г2С составило ,4 мм/мин0,5. Е.М. Китаев приводит данные о затвердевании слитка стали массой 8 т [, с,. В подприбыльном сечении коэффициент затвердевания увеличивается по мере затвердевания от ,4 до ,8 мм/мин0,5. Далее на c. Для квадратного слитка он оказался максимальным - . В годы освоения непрерывной разливки считалось, что затвердевание стали в охлаждаемом водой кристаллизаторе происходит значительно быстрее, чем,в. Многочисленными исследованиями затвердевания непрерывнолитых заготовок установлена справедливость закона-квадратного корня-и для этого процесса [. В- работе М. С. Гордиенко, Р. В. Потанина и- В. В . Я. Генкин [] приводит результаты исследования влияния струи жидкой стали на затвердевание слябовых заготовок. Как показал осмотр серных отпечатков, на расстоянии 0. По-видимому, этот факт связан с более высокой температурой жидкого металла в верхней-части отливаемого слитка. Д.А. Дюдкин, А. М. Кондратюк и К. П. Мурзов при исследовании концевых частей слябовых заготовок сечением 5x0 и 0x мм определили значение коэффициента затвердевания углеродистой стали -,0 м/мин0,5 [].