Прокоф'єв Володимир Володимирович

Факультет: Фізико-металургійний

Спеціальність: Металургія Чорних Металів

Спеціалізація: Єлектрометалургія та виробництво феросплавів

Тема випускної роботи: ! Дослідження теплової роботи футерівки сталерозливних ковшів !

Керівник: професор кафедри "Електрометалургія" Димніч Анатолій Харитонович

МАГіСТЕРСЬКА РОБОТА

Теплові втрати металу в сталеразливочном ковші

Математично поставлена і чисельно вирішена задача нестаціонарної теплопровідності у футеровке ковша при наявності в ньому металу. Установленно кількісний вплив параметрів на зниження температури металу в ковші. Тмпература металу на випуску з конвертера є важливим параметром, що впливає технічні й економічні показники плавки. При високій температурі випуску істотно підвищується окисленность металу і шлаку, що спричиняє зниження стійкості футеровки конвертера, підвищення угарв раскислителей заліза і легуючих що приводить до погіршення якості металу. З іншої сторони температура металу на випуску визначається мазкої виплавлюваної сталі ( витратою раскислителей і легуючих), способом розливання металу і часом прибування металу в ковші. Основними статтями втрат металу за зазначений період є:

1. Теплове випромінювання поверхні струменя металу при його випуску з конвертора;

2. Теплові утрати випромінюванням з поверхні дзеркала металу;

3. Утрати тепла через футеровку ковша;

Утрати тепла через футеровку ковша включають тепло нагрівання футеровки і тепловіддачу з поверхні кожуха. Однак дотепер відсутні дані по оцінці впливу кожного з цих джерел на загальні втрати тіла металу за період від випуску до закінчення розливання. у зв'язку з цим у даній роботі була спроба теоретичним з використанням експериментальних даних оцінити втрати тепла металом через футеровку на прикладі 350-ти тонного ковша, використовуваного в конвертерному цеху комбінату "Азовсталь". Передачу тепла через футеровку ковша варто розглядати як нестаціонарний процес теплопровідності через два шари з різними теплофизическими властивостями. Для решешния поставленої задачі необхідно задатися граничними умовами:

1. Нестаціонарну теплопровідність у футеровке варто розглядати як періодичний процес;

2. Температура металу в ковші від випуску до кінця розливання безупинно змінюється;

3. Перед подачею нового ковша на випуск його сушать і тим самим задають початковий розподіл температури у футкровке;

4. Утрати тепла з поверхні кожуха є змінною величиною протягом компанії

Тому для визначення крайових умов були проведені додаткові исследовония. У футеровку ковша в різних крапках арматурного робітника шарів були вмонтовані термопари за допомогою яких були визначені температурні поля у відповідних шарах у різні моменти часу. Тепловий цикл роботи ковша складається з двох періодів:

1. Нагрівання футеровки металом у ковші;

2. Охолодження футеровки перед розливанням

Розглянута задача вирішена чисельно з застосуванням методу кінцевих разностей і дотриманням обмежень. Були проведені рассчете температурних полів у шарах футеровки в різні періоди часу роботи ковша. З исполбзованием теплофизических даних рассчеты проводильсь для наступних параметрів:

1. Температура металу на випуску з конвертера;

2. Час перебування металу в ковші;

3. Товщина шарів футеровки;

З аналізу результатів рассчета температурних полів можна укласти наступне:

1. З увеличеним числа наливів ковша температура шарів футеровки увелисивается п перделах 10-15 наливів;

2. Глибина проникнення теплової хвилі у футеровку в межах 0,05-0,08 метра

З використанням дані розподіли температури у футеровке були виконані рассчетф які показують яка кількість тепла акумулюється у футеровке за час пребыния металу в ковші. Це пзволило оцінити зниження температури металу за рахунок поглащения тепла футеровкоц ковша. Аналіз результатів показує що спад температури сильно залежить від часу перебування металу в ковші і кампанії експлуатації. Збільшення часу охолодження в 5 разів знижує температуру на 13 градусів Цельсия. Різке зниження температури металу спостерігається в межах 10-15 наливів ковша. Висновки:

1. Для зниження температури металу на випуску необхідно збільшити частоту оборотності ковшів;

2. Для не одержання "холодного металу" перд його розливанням треба підвищувати його температуру але використовувати "молоді" ковші

ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ