Главная страница ДонНТУ              Портал магистров ДонНТУ

Библиотека| Автобиография| Реферат | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание

Особенности технологии непрерывной разливки стали.

Еронько С.П. Быковских С.В.

Физическое моделирование процессов внепечной обработки и разливки стали. - К.: Техника, 1998. - 136с.

        Разливка стали непрерывным способом имеет ряд существенных особенностей, главные из которых следующие:
                1. В отличие от разливки в изложницу разливка в кристаллизатор МНЛЗ производится непрерывно, соотвецтвенно металл непрерывно перемешивается в кристаллизаторе, что влияет на условия всплывания включений, развитие ликвации; непрерывно при ударе струи о поверхность металла в кристаллизаторе образуются брызги, на поверхности металла возникает волновое движение жидкости.
                2. Наличие дополнительного участка, на котором большая поверхность металла контактирует с окружающим воздухом (поверхность струи, вытекающей из промежуточного ковша в кристаллизатор), может вызывать дополнительное вторичное окисление металла.
                3. В отличие от случая разливки стали в изложницу боковые поверхности слитка, кристаллизуется при непрерывной разливке, подвергаются более интенсивному охлаждению, что должно улучшать структуру отливаемой заготовки. Вместе с тем в самом кристаллизаторе успевает образовываться лишь сравнительно тонкая корочка слитка, основная масса металла кристаллизуется ниже кристаллизатора, в зоне вторичного охлаждения. В связи с этим даже небольшая трещина в образующейся закристаллизовавшейся корочке может вызвать аварийный прорыв металла или, во всяком случае, получение заготовки с неудовлетворительной поверхностью. Обычно за время прохождения металла через кристаллизатор удаётся отвести не менее 1/5 общего количества тепла, выделившегося в процессе кристаллизации слитка, по мере повышения производительности установки это количество становится всё меньше. В связи с этим прочность образующейся корочки, которая зависит от качества металла, имеет при непрерывной разливке особое значение. Например, содержание в металле серы, допустимое при разливке в изложницы, оказывается чрезмерным в случае непрерывной разливки; сера оказывает заметное отрицательное влияние на прочность металла при высоких температурах.
                4. Сечение непрерывнолитой заготовки обычно существенно меньше сечения слитка, отлитого в изложницу; следовательно, для получения равных размеров готового проката суммарное обжатие при прокатке металла, отлитого непрерывным способом, меньше чем металла, отлитого в изложницы. Известно, что в процессе обработки металла давлением уменьшаются в размерах или вообще исчезают многие внутренние дефекты слитка, измельчается и становится более однородной структура металла, уменьшается балл, характеризующий содержание неметаллических включений, повышаются показатели механических характеристик.
                5. Разливка плавки через разливочные стаканы небольшого диаметра, обычно применяемые в промежуточных ковшах, продолжается в два-три раза дольше, чем разливка в крупные изложницы, поэтому требуется использование металла с более высокой температурой. Перегрев металла связан с насыщением металла газами и способствует развитию ликвационных процессов. Исследования показали, например, что при повышении перегрева над точкой ликвидуса с 5 до 200С степень ликвации серы увеличилась с 16 до 60 %, а степень ликвации марганца с 0 до 8 %. Площадь зоны равноосных кристаллов при этом уменьшилась с 35 до 15 %, соотвецтвенно увеличились размеры дендритов.

        Основные технологические приемы, обеспечивающие получение непрерывной заготовки высокого качества, должны соотвецтвовать следующим основным требованиям:
                • Высокое качество разливаемого металла;
                • Возможно более низкий перегрев металла, поступающего в кристаллизатор;
                • Перемешивание кристаллизирующегося металла;
                • Защита металла от вторичного окисления и попадения шлаковых частиц;
                • Обработка давлением кристаллизирующейся заготовки.

Методы повышения качества непрерывнолитой заготовки.

        Высокое качество металла при непрерывной разливке обеспечивается как мероприятиями, связанными с работой МНЛЗ, так и использованием различных способов рафинирования стали. К числу мероприятий по работе МНЛЗ относятся:
                1. Обеспечение заданного для данной марки стали температурного режима разливки.
                2. Подвод металла в кристаллизатор, исключающий размыв корочки.
                3. Подбор соотвецтвующей смазки стенок кристаллизатора и защитных смесей.
                4. Контроль состояния поверхности стенок кристаллизатора.
                5. Соблюдение центровки и технологической оси МНЛЗ.
                6. Создание конструкции кристаллизатора, обеспечивающей наиболее продолжительной контакт оболочки слитка со стенками (оптимальная конусность и прочие).
                7. Обеспечение оптимального режима вторичного охлаждения.
                8. Контроль работы опорных и тянущих устройств, которая должна исключать деформацию оболочки не полностью затвердевшего слитка.

        К числу мероприятий по рафинированию, подготовке к разливке и последующей обработке стали относятся:
                • Удаление из стали вредных примесей, прежде всего серы, фосфора и примесей цветных металлов.
                • Внепечная обработка стали; обязательная продувка металла в разливочном ковше инертным газом и наведение на поверхности металла шлака, предохраняющего металла от вторичного окисления.
                • Защита металла от влияния атмосферы при переливе из разливочного ковша в промежуточный.
                • Защита от окисления струи металла, вытекающей из промежуточного ковша. Это достигается применением затопленных разливочных стаканов, защитой поверхности металла в кристаллизаторе слоем шлака, ассимилирующим всплывающие неметаллические включения и обеспечивающим в определенной мере смазку поверхности кристаллизатора, предохраняющую от зависания заготовки и образования поперечных трещин.
                • Особые методы воздействия на кристаллизующийся металл (электромагнитное перемешивание жидкого металла и кристаллизующейся заготовке, обработка ультразвуком и др.).


Библиотека| Автобиография| Реферат | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание


Главная страница ДонНТУ              Портал магистров ДонНТУ