LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості безперервнолитого металу за рахунок рафінування і додаткового розкислення сталі в промковші

методів математичної статистики. Оцінка забрудненності металу неметалічними включеннями здійснювалася на нетравлених шліфах від проб металу, відібраного з ПК і кристалізатора з використанням стандартних методик.

Наукова новизна отриманих результатів.

  • З використанням фізичної моделі ПК уперше отримана залежність параметрів зворотного перемішування для розливної секції ПК з фільтруючими перегородками і робочого простору ПК без перегородок від геометричних параметрів ПК, а також залежність середньої швидкості циркуляційних потоків в розливній секції від геометричних параметрів перегородок і швидкості розливки.

  • Запропонована система рівнянь, що описує процеси коагуляції і видалення НВ для стаціонарного стану в ідеалізованому осередку змішення.

  • Розроблена оригінальна математична модель коагуляції і видалення НВ в ПК, і на її основі проаналізована зміна розподілу НВ за розмірами в ході безперервної розливки, а також вплив на процеси рафінування сталі від НВ конструктивних параметрів фільтруючих перегородок.

  • На основі дослідження гідродинамічних процесів в ПК розрахунковим шляхом отримана оцінка коефіцієнта тепловіддачі від рідкої сталі до поверхні алюмінієвої катанки, що вводиться в приймальну секцію і раціональної швидкості її введення, при якій повне розплавлення відбувається у дна промковша.

  • Запропонована уточнена методика розрахунку режиму додаткового введення алюмінію у вигляді катанки на початку розливки чергової плавки у процесі безперервній розливки серій плавок, що дозволяє забезпечити практично стабільний вміст алюмінію в готовому металі. Встановлено раціональний режим введення алюмінію для умов трьосекційного промковша з фільтруючими перегородками.

    Практичне значення отриманих результатів. Результати теоретичних і експериментальних досліджень, виконаних в дисертаційній роботі, використані на металургійному комбінаті "Азовсталь" в процесі розробки рекомендацій до технологічного режиму обробки сталі мікролегуючими добавками в промковші і вдосконаленні його конструкції.

    На основі виконаних в дисертації досліджень із застосуванням гідравлічного моделювання встановлені характеристики поля швидкостей металу в ПК з фільтруючими перегородками. Отримані результати дозволили уточнити значення коефіцієнта тепловіддачі від рідкої сталі до поверхні алюмінієвої катанки, що вводиться в приймальну секцію ПК і визначити раціональну швидкість введення її в ПК.

    Результати проведеного дослідження процесів вторинного окислення металу в ПК і дослідження структури потоків в ПК використані у процесі розробки раціонального режиму додаткового введення алюмінієвої катанки в ПК для стабілізації вмісту алюмінію в металі при відливанні серії плавок.

    Результати математичного моделювання процесів рафінування сталі від НВ при її проходженні через ПК використані для вдосконалення конструкції ПК і фільтруючих перегородок.

    Впровадження результатів дисертаційної роботи забезпечило зниження кількості відсортованих плавок низьколегованої сталі за нижньою межою вмісту алюмінію в 2 рази. Пайовий економічний ефект становив 60 тис. грн.

    Особистий внесок здобувача. Автором виконані дослідження поля швидкостей і структури потоків з використанням фізичної моделі ПК. На основі їх результатів розроблені основні положення математичної моделі коагуляції і видалення НВ у процесі безперервно розливки, розроблені програми для ЕОМ і виконаний аналіз зміни розподілу НВ за розмірами в ході безперервної розливки в залежності від конструктивних параметрів ПК і фільтруючих перегородок. Отримані результати підтверджені промисловими експериментами. Крім того, на основі аналізу гідродинамічних процесів в ПК і інтенсивності процесів вторинного окислення в ході розливки серії плавок оцінена величина добавки алюмінію, необхідної для стабілізації його вмісту в сталі, уточнені значення коефіцієнта тепловіддачі від рідкої сталі до поверхні алюмінієвої катанки, що вводиться в приймальну секцію і раціональної швидкості її введення. Режим введення алюмінію в ПК впроваджений в промислових умовах конвертерного цеху МК "Азовсталь".

    Випробування результатів дисертації. Основний зміст дисертаціоній роботи докладався і обговорювався на X міжнар. конф. "Сучасні проблеми електрометалургії сталі" (Челябінськ, 1998 р.), VI, VII і VIII регіональних науково-технічних конференціях (Маріуполь, ПГТУ, 1998-2000г. г.), науково-технічній конференції, присвяченій 100-річчю ДМетАУ (Дніпропетровськ, 1999 р.), конференції молодих фахівців МК "Азовсталь", міжнародній науково-технічній конференції присвяченій 90-річчю з дня народження професора Володимира Івановича Явойського (15-19 травня 2000 р.), наукових семінарах кафедри теорії металургійних процесів ПГТУ.

    Публікації. Основний зміст роботи відображений в чотирьох статтях і тезах 5 доповідей.

    Структура і обсягроботи. Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, висновків, посилань з 108 найменувань, додатку і містить 184 сторінок машинописного тексту, 35 малюнків і 23 таблиці.


    1. РАФІНУВАННЯ І МІКРОЛЕГУВАННЯ СТАЛІ В ПРОМІЖНОМУ КОВШІ

    В останні роки промковш УНРС все більше перетворюється в металургійний агрегат безперервної дії, призначений для додаткового позапічного рафінування сталі і підвищення її якості. Застосування багатосекційних проміжних ковшів з системою перегородок і порогів різноманітної конструкції в поєднанні з продуванням аргоном і модифікацією неметалічних включень кальцієм або РЗМ сприяють отриманню надчистою сталі.

    Способи і результати рішення задач рафінування сталі в ПК значною мірою залежать від гідродинамічних процесів в ньому, регульованих в основному конструкцією і місцем установки перегородок і порогів, а також фільтрів. Однак пряме дослідження гідродінаміки безперервної розливки практично неможливе, тому вибір раціональної конструкції ПК грунрується загалом на результатах моделювання (фізичного або математичного).

    Незважаючи на наближений характер фізичного моделювання, його результати представляють значний інтерес як для розробки раціональної конструкції ПК, так і для оцінки адекватності результатів математичного моделювання. У зв'язку з цим найбільш привабливими є методи імпульсного введення індикатора і візуалізації турбулентної течії, що допускають використання результатів моделювання безпосередньо для проектування технології. На основі результатів фізичного моделювання вдалося уточнити місце установки перегородок в ПК і оцінити раціональний кут нахилу отворів у фільтруючих перегородках.

    Опубліковано цілий ряд робіт, що стосуються математичного моделювання безперервної розливки. Однак їх очевидним загальним недоліком є складність програмування і рішення диференціальних рівнянь гідродинаміки, що обмежує можливість вживання результатів моделювання до технічних задач. Для опису структури потоків в ПК застосовуються і більш прості комбіновані


  •