Разработка технологии непрерывной разливки стали на основе исследования гидродинамики потоков металла в промежуточном ковше для получения высококачественных слябов

• Автор: Тиняков, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. Аналитический обзор литературы по исследуемой

проблеме.
1.1. Влияние экзогенных неметаллических включений в непрерывнолитой 6 заготовке на качество стали

1.2. Влияние конструкции промежуточного ковша УНРС на

рафинирование металла от неметаллических включений

1.3. Моделирование течения металла в промежуточном ковше

Выводы к главе 1

2. Экспериментальные исследования потоков расплава и перемещения шлака в промежуточном ковше на гидравлическом

2.1. Методика холодного моделирования гидродинамики промежуточного

2.2. Экспериментальные исследования потоков расплава и перемещения шлака в промежуточном ковше емкостью т на гидравлическом
2.3. Моделирование течения металла в т промежуточном ковше УНРС
электросталеплавильного цеха
2.4. Рекомендации для промышленных испытаний т и т
промежуточного ковша УНРС.
Выводы к разделу 2.
3. I ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗР АБОТА1IIЮЙ
ТЕХНОЛОГИИ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В ПРОМЕЖУТОЧНОМ КОВШЕ.
3.1. Промышленные испытания в ЭСПЦ ОАО Северсталь.
3.2. Промышленные испытания в ККЦ ОАО Северсталь
3.3. Испытание промежуточного ковша с туннельными вставками
вихрегасителями.
3.4. Определение критериев подобия для промежуточных ковшей с
перегородками.
3.5. Разработка основной футеровки промежуточного ковша.
3.6. Исследование свойств теплоизолирующей смеси для промежуточного
Выводы к разделу 3.
4. Расчет экономического эффекта от внедрения разработанной
технологии.
ВЫВОДЫ.
Библиографический список.
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Активному удалению неметаллических включений способствуют правильный выбор наклона стенок ковша и расстановки перегородок, продувка металла аргоном через вращающиеся насадки для дробления газовой струи и эффективного перемешивания расплава, рациональное раскисление, в том числе экзотермическими ферросплавами, дающими жидкие продукты раскисления. Особое внимание уделяют такому новому способу рафинирования металла через специальные отверстия в перегородках, устанавливаемых во внутренней полости промежуточного ковша 6,. Общими направлениями в совершенствовании конструкции промежуточного ковша являются повышение стойкости футеровки, организация потоков металла при помощи определения рациональной формы внутренней полости, установка перегородок, создание принудительного движения металла путем продувки и другие мероприятия, способствующие повышению чистоты стали по неметаллическим включениям . Использование шлаковых смесей оптимального состава, обладающими высокой ассимилирующей способностью к продуктам раскисления. Инженерные решения последних лет позволят добиться заметных успехов в решении важнейшей для качества стали проблемы рафинирования от неметаллических включений. Кроме того, применительно к условиям непрерывной разливки стали, решение проблемы ее рафинирования от неметаллических включений практически снимает проблему затягивания разливочных стаканов . Проблема рафинирования металла от включений традиционно решалась путем организации рациональных процессов, связанных с образованием включений раскисление, десульфурация, и процессов, обеспечивающих ассимиляцию образующихся включений шлаком . В настоящее время комплексное использование методов флотации и фильтрации включений постепенно становится повсеместной практикой. Как известно, образующиеся или попавшие в металл какимто иным способом неметаллические включения сталкиваются друг с другом. Число этих столкновений зависит, прежде всего, от интенсивности искусственного или естественного перемешивания расплава. Очень мелкие менее 1 мкм включения двигаются также по законам случайных блужданий броуновское движение. При столкновении частиц неметаллических включений может происходить их полное слияние коалесценция или слипание в более крупный конгломерат коагуляция. В промежуточных ковшах повсеместно устанавливают порогистенки, полнопрофильные перегородки, обеспечивающие лучшее очищение металла от неметаллических включений ,. В процессе проведения многочисленных исследований было установлено, что содержание неметаллических включений в металле оказалась меньше при разливке стали через промежуточные ковши с двумя перегородками . В качестве примера на рис. УНРС, предусматривающая наличие пороговстенок не полного профиля между местом выхода металла на отбойник через удлиненную трубустакан из сталеразливочного ковша в промежуточный ковш. Рис. Промежуточный ковш многоручьевой УНРС. В стационарном режиме разливки трубастакан позиционировали под уровень ниже шлакового слоя. Хотя практика разливки под уровень свидетельствует о значительном уменьшении затягивания шлака, некоторое количество его при росте толщины шлакового слоя в разливочном отсеке промежуточного ковша все же затягивается. Это зависит от формы и расположения устройств формирование потоков в промежуточном ковше . Число и способы размещения огнеупорных перегородок и каналов в промежуточных ковшах определяют по данным гидравлического моделирования с использованием прозрачных моделей 4,. Результирующие потоки металла по данным практики и теории должны обеспечивать контакт свежих порций металла с покровным шлаком и исключать возникновение застойных зон. Содержание неметаллических включений в металле существенно снижается при использовании торкетмасс в основном ковше в сочетании с высококремнеземистыми смесями, жидкоподвижность которых обеспечивают добавками до оксидов щелочных металлов или известковых смесей с добавками СаР2 до . Надежность работы шиберных затворов и снижение доли шлака, вовлекаемого в струю металла, поступающего в погружной стакан, достигаются подачей защитных газов в каналы погружных стаканов . Па рис. У НРС . Рис.