Введение к работе
Актуальность работы. Процесс затвердевания металла в кристаллизаторе играет важную, а часто определяющую роль в обеспечении эффективной работы МНЛЗ и получении бездефектной продукции сталеплавильного производства. Эффективная работа машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) невозможна без рационального температурно-скоростного режима разливки. Практически во всех сталеплавильных цехах с непрерывной разливкой стали, применяемые температурно-скоростные режимы установлены эмпирическим путем на основе многолетней практики.
Цель работы состоит в изучении влияния основных технологических параметров - температуры и скорости разливки - на затвердевание стали разного химического состава в укороченном кристаллизаторе слябовой МНЛЗ и разработке на этой основе научно обоснованных рекомендаций по выбору рациональных параметров температурно-скоростного режима разливки. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
разработать методику исследования в промышленных условиях влияния названных выше технологических параметров разливки на затвердевание стали в кристаллизаторе МНЛЗ и провести представительные эксперименты;
установить влияние технологических параметров разливки на теплоотдачу от слитка к кристаллизатору и затвердевание металла в кристаллизаторе;
проанализировать установленные практическим путем температурно-скоростные режимы разливки стали разного марочного сортамента и выявить условия, обеспечивающие безаварийную разливку.
- разработать рекомендации по выбору научно обоснованных
параметров температурного режима разливки стали разных марок на
слябовой МНЛЗ с укороченным кристаллизатором.
На защиту выносятся: .'
методика исследования затвердевания стали в кристаллизаторе, путем синтеза промышленных экспериментов и математического моделирования;
- результаты исследования влияния основных параметров
непрерывной разливки на затвердевание углеродистой и
низколегированной конструкционной стали в укороченном кристаллизаторе;
- скорректированные параметры температурного режима
непрерывной разливки стали на слябовой МНЛЗ с укороченным
кристаллизатором с учетом получения на выходе из кристаллизатора
достаточно прочной затвердевшей оболочки слитка.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- разработана методика изучения затвердевания металла в
кристаллизаторе МНЛЗ, с использованием которой можно в
производственных условиях провести представительные опыты,
отражающие влияние технологических факторов непрерывной
разливки на затвердевание металла в кристаллизаторе;
- получены эмпирические зависимости, отражающие влияние
перегрева металла над температурой ликвидус, а также химического
состава металла на его затвердевание и теплообмен в кристаллизаторе
слябовой МНЛЗ; '
- предложен условный критерий прочности затвердевшей
оболочки слитка, учитывающий её толщину и температуру на выходе
из кристаллизатора.
Практическое значение диссертации заключается в уточнении температурного режима непрерывной разливки стали разного сортамента на слябовой МНЛЗ с укороченным кристаллизатором.
Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе одна публикация в издании, входящем в список ВАК. Материалы диссертационной работы были доложены на следующих научных конференциях: 6-й Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и специалистов, г. Магнитогорск, 2005г.; 64-й научно-технической конференции МГТУ по итогам научно-исследовательских работ за 2005 г., г.Магнитогорск, 2006г.; Международной научно-технической конференции молодых специалистов ММК, г. Магнитогорск, 2006г, Международном научно-практическом форуме «Интерпайп 2008», г. Днепропетровск, 2008 г., Десятом конгрессе сталеплавильщиков, г. Магнитогорск, 2008г., 67-ой научно-технической конференции МГТУ по итогам научно-исследовательских работ за 2008 г, 2009 г.