Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Шевченко Евгений Александрович

Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов
<
Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шевченко Евгений Александрович. Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов: диссертация ... кандидата технических наук: 05.16.02 / Шевченко Евгений Александрович;[Место защиты: Магнитогорский государственный технический университет им.Г.И.Носова].- Магнитогорск, 2015.- 122 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1 Разновидности искажения профиля непрерывнолитой заготовки, вызываемые дефекты, причины образования и способы предотвращения 8

1.1 Виды искажения профиля непрерывнолитой заготовки, вызываемые дефекты и причины образования 8

1.2 Способы предотвращения искажения профиля непрерывнолитой заготовки 15

1.3 Искажение профиля слябовой непрерывнолитой заготовки в условиях ОАО «Уральская Сталь» 18

Выводы по первой главе 26

ГЛАВА 2 Методика исследований 28

2.1 Методика экспериментальных исследований 28

2.1.1 Измерение параметров искажения профиля слябовой непрерывнолитой заготовки 28

2.1.2 Оценка качества макроструктуры и поверхности непрерывнолитых слябов 30

2.1.3 Оценка качества горячекатаных листов 31

2.1.4 Металлография аварийных «чулков» 35

2.1.5 Измерение температуры поверхности слябовой заготовки в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ 37

2.1.6 Методика определения механических свойств литого металла в высокотемпературном диапазоне 40

2.2 Методы статистической обработки экспериментальных данных. 43

Выводы по второй главе 44

ГЛАВА З Изучение механизма и причин образования искажения профиля непрерывнолитых слябов в условиях оао «уральская сталь» 45

3.1 Исследование аварийных прорывов жидкого металла при отливке слябов сечением 270x1200 мм 45

3.2. Анализ качества толстого горячекатаного листа 49

3.3 Исследование структурных составляющих искажения профиля слябов и механизма его формирования 55

3.4 Выявление основных причин искажения профиля непрерывнолитых слябов 63

Выводы по третьей главе 74

ГЛАВА 4 Рекомендации для предотвращения искажения профиля слябовой непрерывнолитой заготовки 75

4.1 Рациональные параметры температурно-скоростного режима разливки стали на слябы сечением 270x1200 мм 76

4.2 Рациональная конусность узких плит кристаллизатора слябовой МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком 81

4.3 Рациональная протяженность поддерживающей системы узких граней непрерывнолитого сляба на раме кристаллизатора 90

Выводы по четвертой главе 104

Заключение 106

Список литературы

Способы предотвращения искажения профиля непрерывнолитой заготовки

Альтернативным вариантом увеличения толщины затвердевшей корочки, по мнению некоторых исследователей [56, 68-74], является усовершенствование работы кристаллизатора.

Перспективным направлением в данной области является выбор формы рабочих стенок кристаллизаторов слябовых МНЛЗ. Широкое распространение получили узкие плиты с параболической формой поверхности и дополнительными фрезеровками по углам в виде трех разнонаклоненных плоскостей, а также плиты с «усами» [56, 74-76, 78]. Применение плит с «усами» позволяет формировать фаски на краях отливаемой заготовки [34], что позволяет повысить температуру углов в зоне загиба на 100 С, а в зоне разгиба - на 50 С. При использовании нескольких мероприятий возможно увеличение температуры углов сляба в зоне загиба приблизительно на 200 С, в зоне разгиба - на 100 С [65]. Это, в свою очередь, сказывается на качестве поверхности слябовой заготовки [34, 80] и может непосредственно способствовать снижению выпуклости узких граней.

В настоящее время большое внимание уделяется вопросу рациональной конусности плит кристаллизатора. Рациональная конусность плит должна обеспечивать на выходе из кристаллизатора минимальный зазор между кристаллизатором и поверхностью вытягиваемой заготовки [77, 78].

Согласно рекомендациям изготовителей оборудования, узкие грани кристаллизатора должны иметь конусность величиной 1 %. При использовании прямых плит такой конусности может оказаться недостаточно для обеспечения минимального газового зазора на выходе из кристаллизатора [76-79]. Авторами работ [73, 81] установлено, что при увеличении конусности узких прямых стенок кристаллизатора до 1,2-1,3 % и при использовании параболического кристаллизатора количество продольных трещин на слябах из перитектической стали существенно снижается по сравнению с разливкой металла в кристаллизатор с конусностью узких стенок, равной 1,1 %. На Магнитогорском металлургическом комбинате увеличение конусности широких стенок кристаллизатора высотой 900 мм на криволинейной МНЛЗ с вертикальным участком «SMS Demag» с 0,4 % до 0,6-0,7 % привело к устранению чрезмерного передавливания слябовой заготовки в роликовой проводке и предотвращению искажения ее профиля [82]. Однако чрезмерное увеличение конусности стенок кристаллизатора может привести к негативному явлению, выражающемуся в повышенном износе плит кристаллизатора [81, 83].

Другим направлением исследований является регулирование интенсивности охлаждения плит кристаллизатора за счет увеличения скорости циркуляции охлаждающей воды [64-65]. Так, увеличение скорости воды в каналах на 1 м/с обеспечивает прирост толщины корочки на выходе из кристаллизатора примерно на 0,1 мм. Увеличение скорости воды с обычно применяемой величины 6 м/с вдвое способствует росту толщины корки в зоне зеркала металла приблизительно на 20 %, на расстоянии 0,2 м от зеркала -уже лишь на 3 %, а в конце кристаллизатора - только на 1 % [65].

Поддержание рационального уровня металла в кристаллизаторе является еще одним условием, которое непосредственно влияет на толщину затвердевшей корочки [64, 66]. Рациональным принято считать уровень недолива металла, равный 90-110 мм от верхнего края медных плит кристаллизатора. Работа с большим уровнем недолива приводит к уменьшению толщины затвердевшей корочки на выходе из кристаллизатора, что может вызвать аварийные прорывы жидкого металла. При меньшем уровне недолива возникает опасность перелива металла через верхние края кристаллизатора и под-висанию заготовки.

На процесс формирования оболочки сляба в кристаллизаторе заметное влияние оказывает состав, свойства и количество шлакообразующей смеси, подаваемой на зеркало металла в кристаллизаторе [65, 84-85]. Образующийся при расплавлении смеси жидкий шлак попадает в зазор между трущимися поверхностями стенки качающегося кристаллизатора и вытягиваемой затвердевшей оболочкой сляба. При плохой работе шлака в качестве смазки в корочке заготовки усиливаются растягивающие напряжения. Неравномерное поступление шлакового расплава может вызвать колебания теплоотвода и стать причиной возникновения разнотолщинности затвердевшей оболочки заготовки. Все это негативно сказывается на качестве поверхности непрерывнолитои заготовки и даже может привести к возникновению аварийных ситуаций.

По мнению ряда исследователей [29, 86-88], интенсивность вторичного охлаждения оказывает непосредственное влияние на толщину слоя затвердевшего металла и возможность искажения профиля заготовки. В работе [29] приводятся данные, согласно которым низкая интенсивность вторичного охлаждения может стать причиной значительного увеличения выпуклости узких граней слябовой заготовки. В тоже время, при увеличении расхода охладителя возможно незначительное снижение выпуклости узких граней сляба [29, 86].

Анализ результатов опубликованных исследований свидетельствует о том, что из большого количества рассмотренных факторов наиболее сильное влияние на толщину затвердевшей корочки металла на выходе из кристаллизатора оказывает температурно-скоростной режим разливки стали.

Оценка качества макроструктуры и поверхности непрерывнолитых слябов

С целью изучения основных механических свойств литой стали были проведены испытания образцов металла на растяжение при высоких температурах. Для этого использовалась установка «Zwick/Roell Z1200 Н», общий вид которой приведен на рисунке 2.11. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 9651-84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах» [93].

Из непрерывнолитых слябов сечением 270x1200 мм в лаборатории макроструктуры вырезались угловые темплеты. Оценка качества макроструктуры металла проводилась по методике, описанной ранее.

Вырезанные темплеты направлялись в лабораторию механических и металлографических испытаний, где из них на фрезерно-отрезном станке 8В66 (пила Геллера) изготавливались пробы металла, которые далее подвергались обработке на вертикально - фрезерном станке ВФ 6М13П. Схема вырезки проб из темплета представлена на рисунке 2.12.

Далее готовые образцы подвергались испытаниям на растяжение при температурах от 400 до 1400 С на высокотемпературной установке. В результате испытаний определялись такие параметры механических свойств металла, как предел прочности (ав), условный предел текучести (ат), относительное удлинение (5) и относительное сужение () испытуемого образца. Полученные результаты испытаний выводились на экран монитора персонального компьютера (рисунок 2.14).

Экранная форма с результатами испытаний образца из стали марки СтЗсп на растяжение при температурах 400, 550 и 700 С Значения предела прочности (ов) и условного предела текучести (ат) определялись с учетом остаточной пластической деформации 0,2 % от рабочей длины испытываемого образца величиной 30 мм.

При каждой температуре было испытано по три образца для каждой стали марки 09Г2С, 15ХСНД и СтЗсп.

Полученные производственные данные подвергались статистической обработке при помощи корреляционно-регрессионного анализа. Корреляционный анализ позволяет оценить тесноту связей между исследуемыми параметрами, а регрессионный - получить конкретный вид искомых зависимостей.

В работе применяется проверка гипотез о равенстве дисперсий и средних значений двух и большего числа выборок опытных данных между собой. В этой проверке вычисляются значения критериев Фишера и Стьюдента, сравниваемых с критическими значениями, выбираемыми с определенным уровнем значимости [94].

Перед проведением статистического анализа экспериментальные данные подвергались обязательной процедуре сортировки для выявления данных, содержащих грубые ошибки. Все виды обработки данных производились на персональном компьютере в электронных таблицах «Excel» с использованием встроенных пакетов. Выводы по второй главе - определения основных параметров механических свойств литого металла в высокотемпературном диапазоне от 400 до 1400 С на установке для испытаний образцов на растяжение «Zwick/Roell Z1200 Н». Экспериментальные данные подвергались статистической обработке при помощи корреляционно-регрессионного анализа. В работе широко применяется проверка гипотез о равенстве дисперсий и средних значений двух и большего числа выборок опытных данных между собой. Все виды обработки данных производились на персональном компьютере в электронных таблицах «Excel» с использованием встроенных пакетов. Исследование аварийных прорывов жидкого металла при отливке слябов сечением 270x1200 мм Всего было исследовано 14 аварийных «чулков», подавляющее большинство которых - более 90 % (отн.), получились при отливке непрерывно-литых слябов с размерами поперечного сечения 270x1200 мм. Как правило, аварийный прорыв жидкого металла происходил при входе слябовой заготовки в зону загиба технологического канала МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком. Рассмотрим характерный пример пробы литого металла из сляба сечением 270x1200 мм. Сталь марки 10ХСНД разливалась с температурой металла в промежуточном ковше 1536-1527 С со скоростью 0,9 м/мин. Содержание водорода в стали равнялось 2,2 ррт. Плавка разливаемого металла была восьмой в серии и третьей для промежуточного ковша. При разливке металла данной и двух предыдущих плавок срабатывала система раннего распознавания прорыва. Расположение мест прорыва на узкой грани слябовой заготовки показано на рисунке 3.1.

Места расположения продольных несплошностей металла на узкой грани сляба сечением 270х 1200 мм: г, R - стороны заготовки по малому и большому радиусам МНЛЗ В результате визуального осмотра установлено, что на представленной пробе литого металла длиной около 800 мм имеется две продольных несплошности на узкой грани сляба толщиной 270 мм. Одна из них расположена на расстоянии 10-13 мм от верхнего ребра сляба (см. рисунок 3.1) и имеет различную ширину раскрытия. В широко раскрытой части несплошности у поверхности заготовки хорошо видна корковая зона - поверхностная зона мелких кристаллов толщиной около 10 мм (рисунок 3.2).

раскрытия несплошности величиной 25 мм после глубокого травления в 50%-ном растворе соляной кислоты (рисунок 3.3).

Анализ макроструктуры металла подтвердил, что корковая зона слитка, состоящая из вытянутых овальных кристаллов, имеет ширину 9-11 мм. Полость дефекта расположена под углом 45 к поверхностям сляба, извилистая, на стенках сохранились следы окалины. Рисунок 3.3 - Макроструктура металла вокруг прорыва

Анализ микроструктуры металла непрерывнолитого сляба выявил характерную для литого металла феррито-перлитную структуру разной степени зернистости (рисунок 3.4).

Микроструктура металла в зоне прорыва (х 100) По краям прорывов металла обнаружены мелкие единичные включения сульфидов и карбидов, которые не встречаются в «здоровом» металле. В результате микроспектрального анализа установлено, что это включения сульфидов марганца (спектр 2) и карбидов ниобия и титана (спектры 1, 3) (рисунок 3.5 а, таблица 3.1). Помимо этих мелких включений в полостях от прорыва встречаются включения хрупких силикатов, вокруг которых расположены сателлитные включения (рисунок 3.5 б, таблица 3.2), которые представляют собой запутавшиеся частицы шлакообразующей смеси.

После травления микрошлифов в 4 %-ном растворе азотной кислоты по обоим краям полостей выявлено науглероживание, а также подкаленный слой (игольчатые структуры разной степени дисперсности) преимущественно с одной стороны трещины, прилегающей к узкой грани. Общая глубина трещины составила 45 мм от каждой грани сляба.

Исследование структурных составляющих искажения профиля слябов и механизма его формирования

С целью изучения основных механических свойств литой стали были проведены испытания образцов металла на растяжение при высоких температурах. Для этого использовалась установка «Zwick/Roell Z1200 Н», общий вид которой приведен на рисунке 2.11. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 9651-84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах» [93].

Из непрерывнолитых слябов сечением 270x1200 мм в лаборатории макроструктуры вырезались угловые темплеты. Оценка качества макроструктуры металла проводилась по методике, описанной ранее.

Вырезанные темплеты направлялись в лабораторию механических и металлографических испытаний, где из них на фрезерно-отрезном станке 8В66 (пила Геллера) изготавливались пробы металла, которые далее подвергались обработке на вертикально - фрезерном станке ВФ 6М13П. Схема вырезки проб из темплета представлена на рисунке 2.12.

Далее готовые образцы подвергались испытаниям на растяжение при температурах от 400 до 1400 С на высокотемпературной установке. В результате испытаний определялись такие параметры механических свойств металла, как предел прочности (ав), условный предел текучести (ат), относительное удлинение (5) и относительное сужение () испытуемого образца. Полученные результаты испытаний выводились на экран монитора персонального компьютера (рисунок 2.14).

Экранная форма с результатами испытаний образца из стали марки СтЗсп на растяжение при температурах 400, 550 и 700 С Значения предела прочности (ов) и условного предела текучести (ат) определялись с учетом остаточной пластической деформации 0,2 % от рабочей длины испытываемого образца величиной 30 мм.

При каждой температуре было испытано по три образца для каждой стали марки 09Г2С, 15ХСНД и СтЗсп.

Полученные производственные данные подвергались статистической обработке при помощи корреляционно-регрессионного анализа. Корреляционный анализ позволяет оценить тесноту связей между исследуемыми параметрами, а регрессионный - получить конкретный вид искомых зависимостей.

В работе применяется проверка гипотез о равенстве дисперсий и средних значений двух и большего числа выборок опытных данных между собой. В этой проверке вычисляются значения критериев Фишера и Стьюдента, сравниваемых с критическими значениями, выбираемыми с определенным уровнем значимости [94].

Перед проведением статистического анализа экспериментальные данные подвергались обязательной процедуре сортировки для выявления данных, содержащих грубые ошибки. Все виды обработки данных производились на персональном компьютере в электронных таблицах «Excel» с использованием встроенных пакетов. Выводы по второй главе - определения основных параметров механических свойств литого металла в высокотемпературном диапазоне от 400 до 1400 С на установке для испытаний образцов на растяжение «Zwick/Roell Z1200 Н». Экспериментальные данные подвергались статистической обработке при помощи корреляционно-регрессионного анализа. В работе широко применяется проверка гипотез о равенстве дисперсий и средних значений двух и большего числа выборок опытных данных между собой. Все виды обработки данных производились на персональном компьютере в электронных таблицах «Excel» с использованием встроенных пакетов. Исследование аварийных прорывов жидкого металла при отливке слябов сечением 270x1200 мм Всего было исследовано 14 аварийных «чулков», подавляющее большинство которых - более 90 % (отн.), получились при отливке непрерывно-литых слябов с размерами поперечного сечения 270x1200 мм. Как правило, аварийный прорыв жидкого металла происходил при входе слябовой заготовки в зону загиба технологического канала МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком. Рассмотрим характерный пример пробы литого металла из сляба сечением 270x1200 мм. Сталь марки 10ХСНД разливалась с температурой металла в промежуточном ковше 1536-1527 С со скоростью 0,9 м/мин. Содержание водорода в стали равнялось 2,2 ррт. Плавка разливаемого металла была восьмой в серии и третьей для промежуточного ковша. При разливке металла данной и двух предыдущих плавок срабатывала система раннего распознавания прорыва. Расположение мест прорыва на узкой грани слябовой заготовки показано на рисунке 3.1.

Места расположения продольных несплошностей металла на узкой грани сляба сечением 270х 1200 мм: г, R - стороны заготовки по малому и большому радиусам МНЛЗ В результате визуального осмотра установлено, что на представленной пробе литого металла длиной около 800 мм имеется две продольных несплошности на узкой грани сляба толщиной 270 мм. Одна из них расположена на расстоянии 10-13 мм от верхнего ребра сляба (см. рисунок 3.1) и имеет различную ширину раскрытия. В широко раскрытой части несплошности у поверхности заготовки хорошо видна корковая зона - поверхностная зона мелких кристаллов толщиной около 10 мм (рисунок 3.2). раскрытия несплошности величиной 25 мм после глубокого травления в 50%-ном растворе соляной кислоты (рисунок 3.3).

Анализ макроструктуры металла подтвердил, что корковая зона слитка, состоящая из вытянутых овальных кристаллов, имеет ширину 9-11 мм. Полость дефекта расположена под углом 45 к поверхностям сляба, извилистая, на стенках сохранились следы окалины. Рисунок 3.3 - Макроструктура металла вокруг прорыва

Анализ микроструктуры металла непрерывнолитого сляба выявил характерную для литого металла феррито-перлитную структуру разной степени зернистости (рисунок 3.4).

Микроструктура металла в зоне прорыва (х 100) По краям прорывов металла обнаружены мелкие единичные включения сульфидов и карбидов, которые не встречаются в «здоровом» металле. В результате микроспектрального анализа установлено, что это включения сульфидов марганца (спектр 2) и карбидов ниобия и титана (спектры 1, 3) (рисунок 3.5 а, таблица 3.1). Помимо этих мелких включений в полостях от прорыва встречаются включения хрупких силикатов, вокруг которых расположены сателлитные включения (рисунок 3.5 б, таблица 3.2), которые представляют собой запутавшиеся частицы шлакообразующей смеси.

После травления микрошлифов в 4 %-ном растворе азотной кислоты по обоим краям полостей выявлено науглероживание, а также подкаленный слой (игольчатые структуры разной степени дисперсности) преимущественно с одной стороны трещины, прилегающей к узкой грани. Общая глубина трещины составила 45 мм от каждой грани сляба.

Рациональная конусность узких плит кристаллизатора слябовой МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком

Высокие значения корреляционного отношения (более 0,95) свидетельствуют о статистической значимости полученных зависимостей.

По уравнениям (4.19) и (4.20) возможно построение графика изменения условного предела текучести затвердевшей корочки из стали марки СтЗсп по длине отливаемого сляба.

С использованием формул (4.12)-(4.16) были рассчитаны значения распирающего давления жидкого металла при отливке сляба сечением 190x1200 мм со скоростью вытягивания 1,25 м/мин и заготовки 270x1200 мм со скоростью 0,9 м/мин из стали марки СтЗсп. Величина перегрева металла в промежуточном ковше над температурой ликвидус (1518 С) была принята равной 20 С. В слоях жидкого металла от зеркала в кристаллизаторе до выхода из него величина перегрева снижается линейно от принятой величины до нуля. В лунке жидкого металла с плотностью 7,2 т/м ниже кристаллизатора перегрев металла отсутствует. Коэффициент затвердевания низкоуглеродистой низколегированной стали (к3, мм/мин0 5) определялся по ранее приведенной зависимости (4.1).

В расчетах использованы данные о настройке кристаллизатора и роликовых секций при отливке слябовых заготовок сечением 190x1200 мм и 270x1200 мм.

Результаты расчетов представлены на рисунке 4.13. Анализ рисунка 4.13 показывает, что в слябе сечением 190x1200 мм затвердевшая оболочка узкой грани уже на расстоянии 500 мм от зеркала металла в кристаллизаторе способна выдерживать внутреннее давление расплава, то есть тогда, когда заготовка находится еще внутри кристаллизатора. Поэтому образования выпуклости узких граней отливаемой заготовки толщиной 190 мм не происходит. Совсем иная картина наблюдается при отливке сляба с размерами поперечного сечения 270x1200 мм. В этом случае затвердевшая оболочка узкой грани заготовки начинает выдерживать распирающее давление расплава на значительно большем удалении от зеркала металла -1610 мм. С учетом того, что высота металла в кристаллизаторе составляет 800 мм (при величине недолива расплава, равной 100 мм, в кристаллизатор высотой 900 мм) длина поддерживающей системы узких граней заготовки должна быть равна 810 мм [124-126].

Существующая на раме кристаллизатора система из четырех роликов обеспечивает поддержку каждой узкой грани отливаемого сляба на расстоянии 640 мм от низа кристаллизатора, чего явно недостаточно. поддерживающей системы узких граней сляба

Для эффективной поддержки узких граней на раму под кристаллизатором рекомендуется установить с каждой стороны по дополнительному ролику диаметром 130 мм и удлинить систему охлаждения по торцам заготовки (см. рисунок 4.14).

Таким образом, в результате проведенных расчетов и экспериментальных исследований определена рациональная протяженность поддерживающей системы, расположенной на раме кристаллизатора, для предотвращения образования выпуклости узких граней слябовой заготовки с размерами поперечного сечения 270х 1200 мм в условиях ОАО «Уральская Сталь».

В работе произведена оценка экономической эффективности внедрения поддерживающей системы рациональной длины (приложение А). В результате предотвращения искажения профиля непрерывнолитых слябов сечением 270x1200 мм вдвое снизится отсортировка горячекатаного листа по рванине, сетчатым трещинам, результатам ультразвукового контроля и ожидаемый экономический эффект составит 5,73 млн. рублей в год.

Выводы по четвертой главе

1. Для предотвращения искажения профиля слябовой заготовки сечением 270x1200 мм определены рациональные параметры температурно-скорост-ного режима разливки стали. Однако рекомендуемое снижение скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора на одноручьевой слябовой МНЛЗ вызывает прямо пропорциональное снижение производительности машины и всего электросталеплавильного цеха.

2. Увеличение конусности узких стенок кристаллизатора с 1,0 до 1,1 %, имеющих плоскую поверхность, ведет к уменьшению выпуклости узких граней слябов сечением 270x1200 мм, но сопровождается снижением стойкости плит и повышением вероятности подвисания сляба. Рекомендуется опробование трехплоскостных узких плит, плит с параболической формой поверхности или плит с угловыми выступами.

3. Разработана методика определения рациональной длины поддерживающей системы узких граней сляба, основанная на сравнении прочности затвердевшей корочки узкой грани заготовки в различных точках длины отливаемого сляба и расчетного значения распирающего давления жидкого металла на корочку.

4. В результате исследования механических свойств металла поверхностного слоя непрерывнолитой слябовой заготовки из стали марок 09Г2С, 15ХСНД и СтЗсп установлены закономерности изменения предела прочности и условного предела текучести литого металла в высокотемпературном диапазоне 900-1400 С.

6. По разработанной методике определена рациональная протяженность поддерживающей системы, расположенной на раме кристаллизатора, для предотвращения образования выпуклости узких граней слябовой заготовки с размерами поперечного сечения 270x1200 мм в условиях ОАО «Уральская Сталь» и даны рекомендации по изменению поддерживающей системы. 6. Ожидаемый экономический эффект от внедрения поддерживающей системы рациональной длины составит 5,73 млн. рублей в год вследствие предотвращения искажения профиля непрерывнолитых слябов сечением 270x1200 мм и снижения вдвое отсортировки горячекатаного листа по рванине, сетчатым трещинам и результатам ультразвукового контроля.