Введение к работе
Актуальность темы. Для повышения конкурентоспособности и удовлетворения увеличивающегося спроса, особенно на мелкосортную продукцию строительного назначения, заводы черной металлургии начали интенсивно внедрять непрерывную разливку сортовых заготовок. Благодаря увеличению мощности печных трансформаторов, использованию альтернативных источников энергии в печи цикл «от выпуска до выпуска» доведен до 40...45 минут. Повышение производительности сталеплавильных агрегатов вызвало необходимость создания производительных МНЛЗ, реализации технологии высокоскоростного непрерывного литья, а также реконструкции технологических узлов и вспомогательных систем действующих МНЛЗ для увеличения производительносги и сокращения производственных издержек.
Гильзовый кристаллизатор является основным технологическим узлом сортовой МНЛЗ. В технологическом процессе непрерывного литья стали кристаллизатору отведена одна из самых важных функций - формирование слитка требуемого сечения. Производительность машины и качество слитка во многом определяется тем, насколько кристаллизатор удовлетворяет всем технологическим требованиям, из которых одно из основных - обеспечить максимальный и равномерный по периметру тешюотвод от затвердевающей стали к охлаждающей воде и получить на выходе из кристаллизатора прочную оболочку слитка с хорошей поверхностью.
Гильза - главный сменный рабочий инструмент кристаллизатора, в котором формируется оболочка заготовки. От прочности и равномерности корки заготовки зависит стабильность работы МНЛЗ, возможность разливать на высоких скоростях и качество непрерывнолитой заготовки.
Изготовление гильз современных кристаллизаторов является сложным высокотехнологичным процессом с применением большого количества высокоточной технологической оснастки и использованием медных
профилированных труб. В настоящее время 90% производства гильз кристаллизаторов приходится на три компании- «Kabelmetal» (Германия) «Europa МеіаШ»(Италия) «СоЬе1со»(Япония). В России до 1985г работы по изучению конусных гильз крисіаллизагоров, разработке конструкции гильз, созданию технологии, технологического инструмента и оборудования для производства гяльз не проводились, а первый участок по изготовлению квадратных и прямоугольных конусных гильз был создан только в 1995г.
В настоящее время на металлургических заводах России и стран ближнего зарубежья эксплуатируется 25 сортовых МНЛЗ (117 ручьев), а потребность в гильзах составляет L** 1*> штук в год.
Цель работы. Целью работы является разработка и исследование конструкции кристаллизаторов для высокоскоростного литья сортовых заіотоьок, создание гехнологии и оборудования для производства гильз и рубашек охлаждения кристаллизаторов
Научная новизна. Научная новизна работы заключается в-
разработке параметров гильзы, имеющей вогнутости синусоидального профиля с переменной амплитудой (ВМ-синус), на основании анализа математической модели взаимодействия кристаллизующейся оболочки 3droTosKH с гильзой;
исследовании влияния параметров гильзы «ВМ-синус» на качество поверхности и макроструктуры заготовок;
разработке технологии и создании оборудования для производства
гильз и рубашек охлаждения высокоскоростных кристаллизаторов
сортовых МНЛЗ из охечесгаенных медных труб.
Достоверность. Теоретические выводы, полученные в результате
математического моделирования взаимодействия затвердевающей оболочки
слитка с гильзой «ВМ-синус» подверглись тщательной экспериментальной
проверке и были подтверждены большим количеством опьгшо-промьшшенных
и промышленных работ с эффективным внедрением в производство. Кроме
того, в работе использовались надежные и хорошо апробированные методы
расчетов с применением современных компьютерных технологий.
Практическая ценность и реализация результатов работы.
Разработанная авгором оригинальная конструкция гильзы «БМ-синус» обеспечивает скорость разливки заготовок размером от 100x100 до 150x150 мм в диапазоне 3..5 м/мин. Разработанные в результате исследований методы расчета и практические рекомендации приняты во ВНИИМЕТМАШ в качестве руководящих материалов при проектировании высокоскоростных кристаллизаторов сортовых МНЛЗ и литейно-прокатных модулей. Впервые в
РОССИИ СОЗдаиО Оборудование, ТсХНОЛОГИЧсСКаЯ ОСНасТка и раЗ>рабОі<ш<і
технология производства отечественных гильз и высокоточных рубашек охлаждения кристаллизаторов для высокоскоростных МНЛЗ.
Разработанные автором, технология и оборудование для производства гильз и рубашек охлаждения кристаллизаторов обеспечивают технологическую независимость и возможность импортозамещения, а также позволило провести реконструкцию кристаллизаторов на 7 металлургических заводах, повысить скорость разливки и довести производительность одного ручья сортовой МНЛЗ до 25...27 т/час. Эти разработки награждены дипломами Ш Международной выставки - конгресса "Высокие технологии. Ънновации - ?о и v конгресса сталеплавильщиков.
По разработанной технологии на МОЗ ВНИИМЕТМАШ изготавливаются гильзы и рубашки охлаждения кристаллизаторов сечением от 100x100 мм до 200x200 мм для 20 металлургических заводов России, страа СНГ и дальнего зарубежья, в т.ч. Молдавского (Молдова), Белорускою (Беларусь), Енакиевского (Украина), Дургапурекого (Индия) Узбекского (Узбекистан), Сулинского, «їфоловского, Волгоградского металлургических заводов и заводов «Амурметаля» и «Лиепаяс металургс» (Латвия).
Заключен контракт с фирмой «Пунсан» (Республика Корея) на поставку оборудования, технологии и технологической оснастки для производства гильз кристаллизаторов размером от 100x100 мм до 230x230 мм.
Апробация работы: Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены:
на V конференции сталеплавильщиков /г.Рыбница, 1998г./
на VI конференции сталеплавильщиков /г.Череповец, 17-19 октября 2000г./
на юбилейной научно-технической конференции посвященной 240-летию предприятия «Ижсталь» /г.Ижевск, 2002г./
на Всероссийской научно-технической конференции посвященной 100-летию со дня рождения академика А.И. Целикова /г.Москва, МГТУ им.
на IX Международном конгрессе сталеплавильщиков /г. Старый Оскол, 2006г./
Снйсок публикаций. По результатам выполненных исследований в периодической научно-технической печати опубликовано 14 статен и получено 3 патента РФ.
Структура и объем работы. Диссертация содержит 154 стр. машинописного текста, 73 рисунка, 13 таблиц, список литературы из 153 наименований; состоит из введения, 4 глав и выводов.
