Рациональное распределение потоков стали в промежуточном ковше высокопроизводительной сортовой МНЛЗ

• Автор: Хоменко, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОИЗВОДСТВО СОРТОВОЙ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ

ЗАГОТОВОКИ

1.1. Компоновка машин непрерывного литья заготовок

1.2. Конструкция промежуточных ковшей МНЛЗ

1.3. Влияние примесных включений на качество стали

1.4. Методы оценки качества непрерывнолитой заготовки.

1.5. Удаление включений из жидкой стали

1.6. Моделирование процесса рафинирования стали в промежуточном ковше.

ГЛАВА 2. РАЗЛИВКИ СТАЛИ НА СОРТОВЫХ МНЛЗ В ЭСПЦ

ОАО ММК
2.1. Краткая характеристика и описание работы сортовых МНЛЗ
2.2. Температурный режим разливки
2.3. Компоновка промежуточного ковша.
Выводы по главе.
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА ИЗ
ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША СОРТОВОЙ МНЛЗ
3.1. Основные задачи исследования особенностей движения потоков стали в промежуточном ковше сортовой МНЛЗ и разработки оборудования
3.2. Моделирование гидродинамики движения жидкого металла в промежуточном ковше сортовой МНЛЗ на экспериментальной установке
3.3. Численное моделирование гидродинамики движения
жидкого металла в промежуточном ковше сортовой МНЛЗ
3.3.1. Условия численного моделирования.
3.3.2. Граничные условия.
3.3.3. Начальные условия.
3.3.4. Результаты моделирования потоков металла в ковше .
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ
СРП, РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИХ ИСГЮЛЪЗОВАНИЯ
4.1. Основные положения по применению элементов СРП для приемной и разливочной камер Тобразного промежуточного ковша сортовых МНЛЗ.
4.2. Расчет элементов СРП
4.3. Технология применения элементов СРП в рабочем пространстве промежуточного ковша
4.4. Технология применения разработанных элементов для разливочной камеры промежуточного ковша.
Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗЛИВКА СТАЛИ НА СОРТОВЫХ МНЛЗ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША,
ОСНАЩЕННОГО ЭЛЕМЕНТАМИ СРП.
5.1. Производительность сортовых МНЛЗ
5.2. Удаление неметаллических включений
Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Первые порции металла, поступившие в начальный период запуска в работу МНЛЗ при перемешивании и соприкосновении с футеровкой ковша, резко охлаждаются. По мере наполнения ковша эта неравномерность уменьшается и на определенном этапе разливки, характеризуемом отрезком времени Дт, исчезает. Повышение вязкости металла вследствие низкой температуры, отсутствие условий для всплывания и ассимиляции неметаллических включений приводят к тому, что первые непрерывнолитые заготовки нередко имеют повышенное содержание неметаллических включений и ряд других дефектов. У скорость движения потоков жидкой стали в промежуточно. Ь характерная длина перемешивания АТ интервал между температурой поступающей стали и температурой футеровки , р ускорение свободного падения и коэффициент объемного расширения стали. К недостаткам газорафинирующих устройств относят возникающее охлаждение металла при взаимодействии с газом, необходимость оснащения МНЛЗ дополнительным оборудованием для подачи газа и, собственно, расход инертного газа. Недостатком практически всех гидродинамических устройств является относительно меньшая эффективность удаления мелких неметаллических включений, однако, они не требуют затрат на эксплуа тацию. Расходуемая часть футеровки промежуточных ковшей современных МНЛЗ, как правило, выполняется методом торкретирования огнеупорной массой основного состава, участок интенсивного износа зона падения струи металла из сталеразливочного ковша экранируется дополнительно крупногабаритными плитами на основе высококачественного бетона. В процессе службы футеровка промежуточного ковша подвергается воздействию различных разрушающих факторов тепловому и химическому воздействию жидких металла и шлака резкому нагреву и охлаждению при заполнении и опорожнении ковша механическому и абразивному воздействиям струи расплавленного металла и шлака при заполнении ферродинамическому воздействию металла и ишака . Существенное влияние при этом оказывают условия эксплуатации продолжительность пребывания металла в ковше и оборот ковша, химический состав металла и шлака, их физическое состояние температура, вязкость. Основными механизмами износа футеровки ковшей являются химическая коррозия и механическая эрозия в результате перемещения жидкой стали. Технология торкретирования промежуточных ковшей получила новый импульс с появлением низкоцементных огнеупорных бетонов 5,6. Высшая степень реализации технологии метод шоткретига мокрого торкретированиямассами низкой влажности. Этот метод позволяет изготавливать футеровку и выполнять ремонтные работы без использования опалубки шаблона. При выгорании органического волокна образуется мелкопористая ячеистая структура, уменьшающая теплопроводность футеровки ковша и соответственно при этом уменьшается снижение температуры металла в процессе разливки. При этом обеспечиваются не только необходимая эксплуатационная надежность футеровки промежуточного ковша, но и существенно снижается эвакуация фрагментов футеровки в результате износа в металл. При поступлении металла из сталеразливочного ковша в приемную часть промежуточного ковша струя жидкого металла распространяется по законам затопленной струи в ограниченном пространстве. При этом происходит непрерывное присоединение к ней окружающей среды и постепенное се расширение. При ударе ядра струи о дно приемной части вся присоединенная масса отделяется от основной струи и возвращается к месту входа струи, вызывая мощное вынужденное циркуляционное движение расплава за пределами струи, разрушающее футеровку промежуточного ковша. При этом, чем ближе к поверхности металл в промежуточном ковше, тем больше содержание в нем неметаллических частиц. Известные решения по организации потоков металла в рабочем пространстве промежуточного ковша не обеспечивают решение задач по стабилизации работы МНЛЗ, улучшению качества металлопродукции. Для оценки степени загрязненности стали используют характеристику атомная начальные буквы слов ii , которая показывает, сколько атомов данного вещества приходится на 1 миллион атомов железа или железа легирующих элементов. Удобство выражения степени загрязнения в ат.