Ф.И.О.: Горбенко Александр Игоревич

Специальность: Обработка Металлов Давлением

Магистерская работа: Исследование двухстадийного процесса «мягкого» обжатия непрерывнолитых блюмов на основе физического моделирования

                                                                                                                                                                                                         

                                 .....                                                           .....

                                 .....                                                           .....

                                                                                                                                     

Постоянное расширение области применения проката ответственного назначения из непрерывнолитой стали требует особенного внимания к качеству непрерывнолитого слитка. Одним из технологических способов, которые позволяют решить эти вопросы, является технология контролируемого вторичного охлаждения, обязательным элементом которой является метод «мягкого» обжатия. Его принцип сводится к обжатию непрерывнолитого слитка, который находится в двухфазном состоянии[1].

К недостаткам всех процессов «мягкого» обжатия, в которых обжатие выполняют гладкими валками по всей ширине, можно отнести то, что участки слитка, которые имеют разную температуру и разный уровень механических свойств, получают обжатие одновременно и в одинаковой степени. Так как боковые грани имеют более низкую температуру и более высокий уровень механических свойств, они в большинстве влияют на сопротивление деформации. Для увеличения эффективности проникновения деформации в середину слитка необходимо увеличить степень обжатия, что может привести к появлению внутренних и наружных трещин. Эти недостатки обусловили появление новых способов реализации процесса «мягкого» обжатия. Одним из них является способ, который разработан на кафедре ОМД Донецкого национального технического университета, на который получен патент[2].

 Новый способ предполагает деление деформации в каждой из обжимных клетей блока «мягкого» обжатия на две взаимозависимые стадии. На первом этапе обжимают центральные участки слитка профилированными валковыми парами первого ряда на ширину, которая составляет 80-90% от ширины жидкой фазы со степенью деформации 0,6-1,2%; на втором этапе обжимают ранее недеформированные краевые участки слитка гладкими валковыми парами второго ряда с перекрытием по ширине слитка на величину, которая составляет не менее половины величины ранее недеформированного центрального участка с жидкой фазой со степенью деформации 0,8-1,4%[3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как объект для моделирования были выбраны непрерывнолитые блюмы сечением335×400 мм, которые отливаются в условиях блюмовой  МНЛЗ ОАО « Днепровский металлургический комбинат им. Ф.Э. Дзержинского». Соответственно плана полнофакторного эксперимента, для трёх факторов было изготовлено три серии специальных пластилиновых образцов, которые в масштабе 1:10 моделировали непрерывнолитой блюм сечением 335×400 мм. Исследование проводилось при помощи нового способа моделирования, который обеспечивает подобие теплового состояния физической модели и натурного объекта.

Для обеспечения адекватности в распределении сопротивления деформации s_s  вдоль сечения  непрерывнолитого блюма и его физической модели, при условии использования нового способа моделирования, была создана специальная экспериментальная установка[4]. В ходе выполнения эксперимента образец 7 помещался в средину калориметра 3 на специальную подставку из теплоизоляционного материала 5. Далее, во внутреннюю пустоту образца вводили трубчатый электронагревающий элемент 2, который закрепляется на штативе1, а непосредственно пустота образца заполняется маслом 6. Для внешнего охлаждения образца  использовалась смесь этилового спирта и углекислого газа 4. Для стабилизации температурного состояния по высоте моделирующего образца было предложено производить  принудительное перемешивание теплоносителя(масла) путём донной продувки последнего потоком воздуха, который подаётся при помощи насоса 11. Температуру измеряли при помощи термопар 8 и фиксировали её на осциллографе 10. Для осуществления прокатки изготовлены прокатные валки путём насадки колец на гладкую бочку валка и их жёсткой фиксации для первого этапа деформации, а для второго этапа кольца делали подвижными.