ДонНТУ   Портал магистров

Реферат

Содержание

Введение

В современном мире львиная доля разливки приходиться на МНЛЗ. Одним из важнейших функциональных узлов МНЛЗ является промежуточный ковш. Он располагается между сталеразливочным ковшом и кристаллизатором. Призван принимать сталь из сталеразливочного ковша, создавая необходимый запас во время перековшовки, усреднять сталь по температуре и химическому составу, создавать условия для всплытия неметаллических включений, распределять и дозировать сталь при переливе в кристаллизатор. Промежуточный ковш является последней емкостью, где возможно управлять качеством и составом стали, до ее полного перехода из жидкого в твердое состояние. Поэтому, для обеспечения выполнения основных функций промковша и влиянию на качество расплава, необходимо оптимально управлять движением металла в промежуточном ковше.

1. Актуальность темы

Управляя движением металла в промковше мы создаем оптимальные условия для выполнения промковшом его основных функций, что положительно сказывается как на качестве разливаемого металла, так и на продолжительности серийной разливки из одного промковша.

2. Методы управления движением металла в промковше

Падая металл из сталеразливочного ковша движется в виде компактной струи со скоростью несколько метров в секунду, ударяясь о днище, струя металла наносит урон промковшу, разрушая футеровку. При этом может создаваться турбулентная зона, вовлекаться частички покровной теплоизолирующей смеси, кроме того, удар струи о днище приводит к изменению направления движения потоков: вверх под наклоном или горизонтально. В настоящее время практически обязательным элементом конструкции промежуточного ковша является металлоприемник. К его основным задачам относят гашение энергии падающей струи, защиту футеровки днища, перенаправление потоков стали по промковшу. Учитывая конструкционные и технологические особенности, современные металлоприемники возможно разделить на две основные группы:

1. Металлоприемник типа «turbostop» (гаситель турбулентности), выполняя роль стабилизатора струи металла, обеспечивает максимальное торможение падающей струи металла из сталеплавильного ковша в промежуточный;

2. Металлоприемник типа «pailtrand», сконструированный для максимальной защиты стенок и днища промежуточного ковша.

Помимо металлоприемника, для организации рационального движения потоков в промковше дополнительно используют:

Рисунок 1 – Схема движения стали в промковше

Место расположения порогов и специальных перегородок выбирают с учетом геометрической формы промежуточного ковша. Их основная задача обеспечить направленное перетекание стали к зеркалу металла для обеспечения флотации неметаллических включений. Системы порогов и верхних перегородок широко применяют в промковшах для многоручевых блюмовых и сортовых МНЛЗ при разливке сталей, не имеющих повышенных требований по содержанию неметаллических включений.

Путь движения потокам стали, вытекающим из металлоприемника, преграждают фильтрационной перегородкой. За счет этого приема увеличивается время пребывания стали в промежуточном ковше, создавая оптимальные условия для выделения и всплытия включений, осуществления контроля температуры расплава, проведения добавки различных присадок. Конструкция фильтрационной перегородки представляет собой некую плиту с отверстиями. Отверстия могут выполнятся различного диаметра, в различном количестве и, как правило, под углом наклона к зеркалу металла. При этом происходит формирование двухуровневого многоструйного потока. Верхние потоки движутся горизонтально с меньшими скоростями, создавая благоприятные условия для всплытия неметаллических включений. Основной проблемой при выборе конструкции фильтрационной перегородки является определение числа отверстий, их диаметра и угла наклона. Оптимальный выбор параметров фильтрационной перегородки предупреждает появление турбулентных зон между вытекающими потоками стали из отверстий перегородки, что негативно сказывается на всплытии неметаллических включений определенных размеров. Кроме этого при высокой загрязненности стали неметаллическими включениями может происходить зарастание отверстий и, как следствие, падение уровня металла в камере за фильтрационной перегородкой.

При разливке стали с повышенными требованиями к содержанию неметаллических включений в днище промковша могут устанавливаться специальные пористые блоки, обеспечивающие вдувание в расплав инертного газа. Как правило, такая технология обеспечивает удаление до 30-40% оксидов непосредственно в ковше. Возможные принципы удаления неметаллических включений в промковше путем продувки аргоном можно классифицировать следующим образом: вдуваемый газ изменяет направление потока металла в промковше и направляет неметаллические включения к слою шлака; увеличение турбулентности способствует коагуляции неметаллических частиц; неметаллические включения адсорбируются пузырьками аргона. При использовании аргона скорость поглощения неметаллических включений малого размера (менее 50 микрон) значительно увеличивается. Это позволяет предположить, что по мере продувки ванны аргоном направление потоков металла в ковше трансформируется, благодаря чему мелкие частицы включений поднимаются к поверхности. Вдуваемый в расплав металла аргон приводит как к слипанию мелких частиц, так и к разрушению крупных агломератов. Следовательно, интенсивная подача аргона в промковш необязательна. Кроме того, установлено, что по мере удаления места расположения продувочного блока от стакана-дозатора эффективность воздействие продувки снижается.

Выводы

Промежуточный ковш дает возможность повлиять на чистоту, химический состав, температуру стали. Оптимальная геометрическая форма наряду с использованием основных элементов конструкции промежуточного ковша (металлоприемник, специальные пороги и перегародки, фильтрационные перегародки, продувочные блоки) позволяют организовать рациональное движение потоков стали в промежуточном ковше – непременное условие повышения качества и производительности МНЛЗ.

При написании даного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: январь 2013 год. Полный текст работи и материали по теме могут буть получены у автора или его руководителя после указанной дати.

Список источников

  1. Смирнов А. Н. Непрерывная разливка стали / Смирнов А.Н., Куберский С. В., Штепан Е.В. – Донецк: ДонНТУ, 2011.
  2. Ефимова В.Г. Разработка эффективных методов рафинирования стали в промежуточных ковшах МНЛЗ путем формирования гидродинамических потоков расплава: Дис. канд. техн. наук:-Киев, 2004.-190 с.
  3. Смирнов А.Н., Сафонов В.М., Дорохова Л.В., Цупрун А.Ю. - Металлургические мини-заводы - 2005
  4. Пути повышения стойкости промежуточных ковшей в ОАО ЕМЗ / С.П.Черненков, А.Г.Коваленко, Т.В.Лапшина, Е.Н.Дымченко // Сталь. 2007. №11.
  5. Энергосберегающий ресурс непрерывной разливки в условиях современного конвертерного цеха / А.Н.Смирнов, А.А.Ларионов, С.П.Матвеенков, А.Н.Токий // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2003. №3.-С.