Разработка и внедрение комплекса мероприятий по снижению интенсивности формирования отложений в сталеразливочном тракте при непрерывной разливке металла на МНЛЗ

• Автор: Аксельрод, Лев Моисеевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

Содержание
Введение

Анализ современного состояния эффективности работы

металлопроводного тракта

Основные направления проводимых исследований для разработки

практических мер улучшения работы металлопроводного тракта.

Влияние металлопроводящего тракта и затягивания погружных стаканов

на технологические факторы разливки.

Влияние температуры металла в металлопроводах МНЛЗ Способы предотвращения затягивания стаканов
Зарастание погружных стаканов при разливке спецстапи Тестирование образцов огнеупорных материалов для погружных стаканов

Управление параметрами потока жидкого металла

Использование стаканов различных типоразмеров и конфигурации канала и выходных отверстий.
Методы моделирования при исследовании способов подвода металла в
кристаллизатор.
Основные принципы моделирования изучаемых явлений. Методика проведения исследования
Масштабы моделирования и структура модельного и
промышленного экспериментов
Исследование условий теплопередачи на поверхности расплава
Исследование влияния условий подвода металла на дефектообразование
Неметаллические включения
Микролегирование стали кальцием перед разливкой Защита струи металла от окисления.
Возможности фильтрующего рафинирования металлов и требования к огнеупорным фильтрующим элементам
Исследование влияния продувки аргона через стопормоноблок на процесс непрерывной разливки и неметаллические включения в разливаемой стали
Конструктивные изменения погружных стаканов
Опробование безнапорного погружаемого стакана
Исследование влияния технологических факторов на условия затягивания погружных стаканов и образование неметаллических
включений
Опробование корундографитовой металлопроводки ОАЬМОЬЮ
Исследование зарастания погружных стаканов при непрерывной
разливке стали
Затягивание графитсодержащих погружаемых стаканов при разливке
стали на МНЛЗ
Повышение стойкости графитсодержащих погружаемых стаканов для
Исследование взаимодействия со сталью огнеупоров, содержащих
бескислородные добавки.
Технологические и конструкционные мероприятия, направленные на существенное устранение зарастания
Предотвращение процесса затягивания канала сталеразливочного узла
промежуточного ковша МНЛЗ
Разработка многофункциональных корундографитовых погружаемых стаканов для МНЛЗ
ВЫВОДЫ.
Приложение 1. Расчет экономической эффективности
Приложение 2. Акты внедрения результатов работы.
Список использованной литературы


Источником экзогенных включений, как правило, является износ футеровки. Отмечено [], что с увеличением после плавок с внепечной обработкой изношенности футеровки стальковша увеличивается общее число включений и содержание кислорода в металле. Источником неметаллических включений в данном случае является ковшевой гарнисаж. Имеют место два типа включений: включения, содержащие оксидный раствор с составом, близким к ЗСаО А0з и включения, содержащие тот же оксидный раствор и MgO. Эти фазы присутствуют в слое, пропитанном шлаком из ковшевого гарнисажа. Жидкое шлаковое покрытие проникает в поры огнеупоров, прилипает к ним, образуя гарни-сажный слой. Образование пор является результатом процесса окисления углерода в составе огнеупоров стен стальковшей (в среднем 8% углерода). В сумме с исходной это создает пористость -%. Со временем глубина окисленного слоя увеличивается, увеличивается и толщина гарнисажа. При заливке в ковш новой плавки гарнисажный слой вымывается вместе с частью пропитанного слоя. Смытые оксиды присутствуют в жидком металле в виде включений. Результаты исследований шведских металлургов показали, что число включений в пробах, отобранных из стальковшей, всегда увеличивается с износом ковша, несмотря на то, что технологические параметры разливки разных марок стали значительно различаются. Включения перед разливкой появляются вследствие эрозии ковшевого гарнисажа на стенках ковша. Эффективность технологии производства чистых сталей зависит от конструкции и режимов эксплуатации всего металлопроводящего тракта. Показателем эффективности работы металлопроводящего тракта является удельный расход огнеупоров, который обычно при серийности 5-8 плавок составляет 1,6-2,5 кг/ тн стали. Рабочая футеровка промежуточного ковша также должна обеспечивать необходимое качество стали [J. Так, например, верхние и нижние перегородки изготавливают с фильтрами из огнеупора на основе СаО (СаО>%). Перегородки задерживают шлак стальковша и создают условия для всплытия включений, выравнивания состава и температуры металла. При разливке малотоннажных плавок используют торкретмассу: >%MgO, <7%Si, плотность=1,г/см3, теплопроводность при 0°С =0,3 Вт/(м К), стойкость покрытия в промковше ЭСГТЦ- час. Для борьбы с затягиванием лучше использовать стакан с покрытием CaO-ZrCVC. При использовании погружаемого стакана с продувкой аргоном возникают проблемы с газовыми пузырями и включениями в слитке. Исследования, проведенные в техническом университете в г. Словакия) показали, что до % неметаллических включений в непрерывнолитой продукции можно предотвращать, применяя соответствующую технологию в промежуточном ковше []. Рафинирующее действие шлаковой смеси на поверхности металла в промежуточном ковше в отношении глиноземистых включений к пятой плавке практически прекращается. Так эффективность ШОС марки МОЬО- исчерпывается к 5-7 плавке. За этот период Ре0б,ц. АЬОз возрастает с 4-6% до -% к седьмой плавке. Далее шлак поглащающих функций уже не исполняет. Компоненты ШОС марки МОЬЭ- следующие: -% 8Ю2, -%СаО, 5-7%М§0, 4-6% АЬОз, 0,-0,%МпО, 0,3-0,5%Ге2Оз, 0,1-0,5%Ыа, 0,-0,%К, 2,5-6,5%Р, 6,-9,%С0бщ. С сноб*} 0,%Н2О(тах. При формировании пленки флюса (из ШОС) между стенкой кристаллизатора и корочкой слитка в условиях разливки стали [] на слябовой (5x- мм) МНЛЗ с использованием ШОС (%СаО, %8Ю2, 6,5%А0з, 8%Ыа, 7%Р и 4%Собщ. Вблизи мениска толщина слоя флюса <0,1 мм, но уже на расстоянии см ниже мениска может достигать 1,5 мм (здесь максимальная толщина слоя). Содержание элементов А1, Ыа, и Са изменяется по длине слоя флюса; уменьшается содержание Ыа и А1, возрастает содержание Са и . Со временем изменяется характер смазки, что приводит к росту поражен-ности непрерывнолитого слитка дефектами. Па входе в стакан-дозатор промковша температура металла равна I = (-)°С. В кристаллизатор сталь поступает при температуре близкой к температуре ликвидуса. Температура ликвидуса (^) некоторых наиболее представительных марок стали (по усредненному химическому составу, %) приведена ниже (таблица 3).