Сборник научных трудов ДонГТИ

Статья

Наименование Влияние эффекта воронкообразования на параметры процесса непрерывной разливки стали
Авторы Куберский С. В., к. т. н., проф.
Максаев Е. Н., ст. мастер
Раздел Металлургия и материаловедение
Год 2016 Выпуск 47 Страницы 61 - 68
УДК 621.746.5.047
Аннотация Проанализировано влияние условий подготовки металла к непрерывной разливке и основных параметров процесса на образование воронок при истечении металла из сталеразливочного и промежуточного ковшей, а также количество вовлекаемых в вихревые потоки неметаллических включений. Предложены рекомендации способствующие повышению чистоты разливаемой стали по неметаллическим включениям и выхода годного, снижению вероятности образования дефектов, возникновения аварийных ситуаций и прорывов металла под кристаллизатором.
Реферат Цель. Исследование параметров внепечной подготовки и непрерывной разливки стали влияющих на воронкообразование при истечении последних порций металла из технологических емкостей, для разработки рекомендаций позволяющих осуществлять контроль и управление этим процессом.
Методика. На большом массиве промышленных плавок, различного марочного состава, проведен статистический анализ технологических параметров процесса внепечной подготовки металла и непрерывной разливки с целью определения их влияния на образование вихревых потоков и воронок при истечении последних порций металла из сталеразливочного и промежуточного ковшей, качество металла, возникновение аварийных ситуаций и прорывов, а также выход годных непрерывнолитых слябов. Толщина жидкого шлака в промежуточном ковше определялась намораживанием расплава на погруженной в его объем металлической трубке, а масса шлакометаллического остатка визуально по его высоте после окончания дозирования металла в кристаллизатор.
Результаты. Установлено, что чем меньше цикл разливки плавки и выше температура металла, тем больше печного шлака может проникать в промежуточный ковш, и, соответственно, в кристаллизатор. Кроме того, увеличение толщины шлака в промежуточном ковше характерно для перитектических низкокремнистых марок в сравнении с легированными. Изменена конструкция футеровки днища сталеразливочного ковша, что обеспечило уменьшение массы остающегося в нем металла и площади взаимодействия его со шлаком при достаточном, для предотвращения воронкообразования, уровне столба расплава в районе дозирующих устройств. Предложено переливать металл с максимальным расходом для наполнения промежуточного ковша при остатке его в сталеразливочном в количестве 4-5 т, а перелив последних 1-2 т стали осуществляется дискретно, с использованием дросселирования струи шиберным затвором для подавления развития вихревых потоков и уменьшения уровня остаточного металла, при котором образуется воронка. Предложен новый подход к скоростным режимам непрерывной разливки на заключительной стадии процесса и дозирования последних порций металла из технологических емкостей.
Научная новизна. Впервые установлено, что уменьшение цикла внепечной подготовки металла к непрерывной разливке способствует возникновению более интенсивных вихревых потоков в объеме разливаемого металла и раннему образованию воронок при истечении последних порций металла из технологических емкостей.
Практическая значимость. Усовершенствована конструкция футеровки днища сталеразливочного ковша и внесены изменения в технологию относительно скоростного режима на заключительном этапе разливки, а также дозирования металла из технологических емкостей в этот период. Предложены рекомендации, позволяющие повысить качество получаемых непрерывнолитых слябов, а также увеличить выход годной стали за счет снижения вероятности возникновения аварийных ситуаций и прорывов металла, пораженности непрерывнолитой заготовки различными дефектами и уменьшения количества шлакометаллических остатков в сталеразливочном и промежуточном ковшах.
Ключевые слова непрерывная разливка, истечение, ковш, вихревые потоки, воронка, цикл разливки, температура, остаток металла, дефекты, качество, выход годного.
Полный текст