Верзілов О. П. Стабілізація гідродинамічної картини у кристалізаторі слябових МБЛЗ за рахунок оптимізації характеристик занурених стаканів

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0418U000381

Здобувач

Спеціальність

  • 05.16.02 - Металургія чорних і кольорових металів та спеціальних сплавів

24-05-2018

Спеціалізована вчена рада

Д 26.232.01

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів Національної академії наук України

Анотація

Дисертаційна робота присвячена вивченню процесів витікання металу на етапі другого технологічного переливання сталі на МБЛЗ між проміжним ковшем і кристалізатором, а також способам підвищення експлуатаційного ресурсу занурених стаканів і поліпшення якості одержуваних безперервнолитих слябів. Експериментальним шляхом були встановлені закономірності витікання металу на ділянці "проміжний ківш - кристалізатор МБЛЗ" для різних конструкцій занурених стаканів при зміні ширини сляба, глибини розташування зануреного стакана, витрати аргону, що подається в занурений стакан, кута розкриття бічних отворів зануреного стакана. Показано, що при вдуванні аргону через стопор-моноблок газ, який інжектується, розташовується, головним чином, у внутрішніх зонах струменя і рухається зі швидкістю рідинного потоку, не порушуючи його природньої конфігурації. Вдування аргону знижує утворення шлакометалевих відкладень. Найбільший позитивний ефект досягається при витраті аргону на рівні 5-8 л/хв. При більшій витраті аргону спостерігається збільшення швидкості заростання порожнини зануреного стакана, що пов'язане із розбризкуванням струменя та інтенсивним налипанням крапель сталі на його внутрішню поверхню. Раціональною величиною кута розкриття струменя, що витікає в кристалізатор товстослябової МБЛЗ, є значення 10-15о, які можуть бути використані під час розливання слябів різних геометричних розмірів, в тому числі ширини. При виборі оптимального кута розкриття зануреного стакана може бути рекомендована деяка корекція в бік зменшення кута розкриття (близько 5-8о), яка враховує вплив на потоки, що витікають, верхніх циркуляційних потоків. Крім кута розкриття випускних отворів на процеси заростання значно впливає площа випускних отворів. Так, використання занурених стаканів з великою неефективною площею випускних отворів тягне за собою прискорення процесів заростання за рахунок більшої інтенсивності зворотних циркуляційних потоків з кристалізатора. Отримали подальший розвиток уявлення про характер перемішування металу і шлаку в рідкій ванні кристалізатора при асиметричному характері підведення металу. Встановлено, що заростання внутрішньої порожнини зануреного стакана викликає порушення нормальної гідродинамічної картини розподілу потоків сталі в кристалізаторі, що в свою чергу сприяє розвитку вихрових і хвильових процесів. Розмах коливань на поверхні меніска 40-50 мм слід вважати критичним, що призводить до зупинки МНЛЗ або до аварії внаслідок прориву твердої коринки. В процесі розвитку стоячих хвиль рідка ШУС розподіляється по дзеркалу металу вельми нерівномірно і накопичується в улоговинах, що утворюються. Відзначено, що нерівномірний розподіл ШУС є небезпечним з точки зору формування твердої коринки, оскільки товстий шар ШУС знижує інтенсивність тепловідводу і відповідно швидкість кристалізації, що може призводити до мікропроривів твердої коринки безпосередньо в кристалізаторі зважаючи на недостатню її товщину і міцність. В процесі промислових випробувань був вперше вивчений механізм формування відкладень у порожнині зануреного стакана, що складається з механічної суміші глинозему і крапель сталі. Встановлено, що масова частка металевих вкраплень коливається в межах 65-90% від загальної маси відкладень. Причому у відкладеннях переважають невеликі металеві частинки (<1,5-2,0 мм) з конфігурацією, близькою до сферичних або приплюснутих крапель. Більші металеві частинки є вкрапленнями неправильної форми і нагадують конгломерати декількох злиплих частинок на підкладці з неметалевої частини відкладень. Частка великих металевих частинок (понад 7-8 мм) становить 45-50% від загальної маси металевих частинок, що входять до складу відкладень.

Файли

Схожі дисертації

0424U000109

Шарандін Кирило Миколайович

Розробка і впровадження ресурсозберігаючої технології підвищення стійкості футерівки конвертера з використанням магнезіальних матеріалів на основі вітчизняної сировини

0424U000108

Рябий Дмитро Валерійович

«Стабілізація витікання струменю металу сортової МБЛЗ за рахунок удосконалення умов роботи стакана-дозатора»

0523U100174

Протоковілов Ігор Вікторович

Електрошлаковий переплав високореакційних і прецизійних металів та сплавів з нестаціонарними режимами електричного живлення і електромагнітного впливу

0423U100114

Єрохін Олексій Геннадійович

Отримання мікролегованих киснем та кремнієм титанових сплавів методом електронно-променевої плавки

0521U102005

Селегей Андрій Миколайович

Розвиток наукових основ управління завантаженням доменної печі шихтовими матеріалами з урахуванням їх дисперсності