Введение к работе
Актуальность іаботн. Вакнейшим этапом сталеплавильного производства, в значительная мере опре делящим выход гссгого и качество ігроката, является разливка стали. Сдннм из основных на'іраЕлз-rnift технического прогресса в этой области является развитие нетггэ-рчсной рззливкл стали, сгтособствуткеЛ увеличения выгода годного проката, иовкзенип качества металла, умепьпению зкергетйчоских затрат на производство металла.
Однако совершенствование технологии разливки стали в изложницы и кристаллизации слитков тага» позволят значительно по?«с:'^ь эффективность сталеплавильного производства и улучсить качество неталлопродукщсі без больших кашггаллоЕлотепиЛ, тем более, что в блпг.аПоше годы количестве стали, разливаемся в пзлозшщы, Судет оставаться еще достаточно высоким (металлургические завода Украл -ны, России и др.), более 70 %.
В настоящее время в игровой практико наблюдается тєпдйнп;;.ч возврата к елфонноыу способу разливки металла, (кеталлурпгческж фирда СМ, некоторые фірмі Японии, прэктакуйпеося на получевіьч гге-талла, идущего на издэлия ответственного назначения: толстые л*г,т, бесновныэ трубы, поковки и др.), которкЗ не являясь универсальным, рассматривается на перспективу как надежно** средство осеегго-чения высокого качества конечной шгаллопродукплт.
Езкнуп роль при разливке стали сифеном под аиакаобрззугтотмя материалами играет превпльная организация потокої ({єталтс (ос>-бегага в начальный пэриод разливки), иекгапагаая факсецкз отдельных частиц илаха в корковой зоне нижней части слитка и гшее с тем препятствующая подмыву последней.
Однако, несмотря на множество пуСп/кацкй. посвяівдшшх тзхн:-логиа сифонной разливки стали, ітщюдпнамзчеотіе .оссібекчос-ги от ливки слитков под шлаком исследованы недостаточно, прсвд'дзегЕсн-но на качественном уровне.
Поэтому теоретическое и экспериментальное исследэпядиа ог.о~ Сепноидзй гидродшампки сифонной разливки стали под імаком игл получения слитка с високим качеством повергпсстл (осооешю в нек-кзи трети) предстЕзляется актуальным Б теоретпческо:» и графическом влсяэх.
!'?д. и .-зцачи работа. Создать новую технологии и сСсгтлссь пье дл* рзэстэки металла силоном под Елгкгм, оСеег.ечиргхт:;':-? пот.'-
чошз ^ноского качества металла, поскольку существующее оборудовала л технология были спроектированы и отработаны для разливки мэтэллу без така, и теперь при эксплуатации че обеспечивают наоб-уо.цжого качества отливаемых слитков.
Достаг:огае поставленной в рзботе це таї основано не реиении комплекса сло/ующих зада'
I. V.py".'Jiize особенностей гидродинамики сіфонной разливки сталі ігч otjkcm, закономерности образования дефектов разработка мор
ПО ИХ СН/ХЙНМВ.
Я. Опрвдилешэ оптимальной формы разливочного стакана и ра-цкоцалыюго подвода гидкого металла в излокшцу, и исследование прл атолі особенностей поведения шлакообразукцей смеси в начальный п'эпйод ее заполнения.
3. Исследование процессов образования и роста корки металла
в период исполнения и. .ножницы с использованием различных впри^чтов подвода струп и варьировании скорости движения металла на выходе из стакана.
-
Определение оптимальной конструкции разливочного устройства и разработка новой технологии разливки металла, обеспечивающих получение металла високого качества.
-
Освоение разработанных технических решений в промышленности.
Научная новизна. На основании .анализа .преимуществ и недостатков разливки стали сифонним способом под шлакообразуицими смесями, мэтодами физического и математического моделирования определена конструкция разливочного устройства, спроектированная исходя из условия: сочение центровой меньше суммы сечений сифонных проводок, а последняя - меньше суммн сечений концевых стаканов.
Впервые сделан вывод о необходимости перехода от замкнутой к расширяющейся литниковой системо.
Создана математическая модель в єстосте иных переменных, позволяемая анализировать процесс затвердевания слитка па этапе заполнения излокшды. Использование этой модели позволило получить информация.' "о гидродинамике "апсчтения излоклицы как при обычной, так л при расі рянччйся литниковой системе.
Предложен и опробован рвциональный соствв шлакообразующ' 1 смеси на осново шлака металлического марганца для сифонной разлив-к металла с і.овиаіеньими скоростями.
Пиитическая ценность и реализация ваботг в ггромышленногти. Разработаю* и вдодрош» в производство на Днепровском металлурга-
чоском комбинате ношо усовершенствованное разливочное оборудование (центровые, сифонная проводка, стаканы, изложница) и технология безнапорной разливки стали сифоном, обеспечивающие: существенное снижение скорости входящей в изложницу струи, что уменьшило ее фонтанирование в начальный момент времени и позволило приблизить зону циркуляции к срезу стакана; снижение захвата смеси металлом, вследствие чего уменьшилась загрязненность донной части слитка неметаллическими включениями на 0,37 бала; улучшение качества поверхности трубной и осевой заготовок (количество брака уменьшилось на 0,8 %); возможность отливки металла с повышенными линейными скоростями.
Внедрение новой конструкции глуходонной изложницы С-8А позволило спилить рпоход изложниц ил 3,Т4 кг/т стали, п основном пп счет снижения ео материалоемкости.
Результаты исследований могут быть использованы на металлургических предприятиях, отливающих спокойный металл в уширенные кверху изложницы с прибыльными надставками сифонным способом.
Апробация работы. Основные материалы работы доложены и обсуждены на Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Интенсификация металлургических процессов и повышение качества металлов и сплавов" (г.Тула, 1990 г.), на XI-ой Всесоюзной конференции по проблемам слитка "Процессы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов" (г.Волгоград, 1990г.), на II Всесоюзной научно-технической конференции с участием иностранных специалистов "Совершенствование металлургической технологии и мпшиноотрооиии" (г. Полгогрпд, П>91г.).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 133 наименований, приложений, содержит 127 страниц машинописного текста, 40 рисунков, 27 таблиц.