LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

фильтрующими перегородками – 3,6.

Установлено, что при анализе влияния условий перемешивания стали в ПК на степень удаления НВ необходимо обязательно учитывать процессы их коагуляции как в приемной, так и разливочной секциях. Предложен способ преобразования интегро-дифференциального уравнения коагуляции в дисперсных системах в систему интегральных уравнений, описывающая процессы коагуляции НВ в рамках ячеечной модели структуры потоков в промковше, удобную для решения на ЭВМ. Сформулирована комбинированная математическая модель коагуляции и удаления включений. Один ручей трехсекционного промковша представляется каскадом, включающим ячейку идеального смешения, в которой происходят коагуляция и удаление НВ в шлак, характеризующую приемную секцию ПК; ячейку идеального смешения, в которой происходит преимущественно коагуляция НВ, характеризующую область свободных струй в разливочной секции ПК; зону удаления НВ в разливочной секции со структурой потоков, близкой к модели идеального вытеснения. Удаление НВ в разливочной секции при условиях, близких к стационарным, описывалось на основе двухпараметрической модели с обратным перемешиванием, коэффициенты которой определялись на основе результатов физического моделирования гидродинамических процессов в ПК. Проанализировано изменение распределение НВ по размерам по ходу непрерывной разливки в зависимости от конструктивных параметров ПК. Установлено, что как уменьшение суммарного сечения каналов в фильтрующих перегородках, так и уменьшение сечения одного отверстия (при сохранении постоянным суммарного сечения) приводит к улучшению рафинирования стали. Результаты моделирования подтверждены результатами анализа загрязненности НВ стали различных марок в промышленных условиях при использовании промковшей с фильтрующими перегородками различной конструкции.

Установлено, что при непрерывной разливке методом "плавка на плавку" снижение содержания алюминия в жидкой стали происходит неравномерно как по ходу разливки одной плавки, так и от плавки к плавке в серии. В начале разливки второй и последующих плавок в серии интенсивность вторичного окисления значительно увеличивается.

Показано, что стабилизация содержания алюминия в стали в узких пределах возможна за счет ее дополнительной обработки (в частности, ввода в промковш алюминия в виде катанки или порошковой проволоки). Наиболее рациональным является ввод небольшого количества алюминия в начале разливки последних плавок в серии (начиная с 3...4 плавки).

Для оценки количества алюминия, вводимого в промковш с целью компенсации его окисления и стабилизации концентрации в выходном потоке, использована математическая модель структуры потоков в ПК, в рамках которой приемная секция рассматривается как ячейка идеального смешения, а разливочная секция – как ячейка вытеснения с обратным перемешиванием. Установлено, что чем выше максимальное снижение концентрации алюминия в стали на выходе ПК, тем выше и его суммарные потери.

Определена рациональная скорость ввода алюминиевой катанки. Она зависит от диаметра катанки и перегрева металла в промковше и для катанки диаметром 10...12 мм составляет 0,10...0,12 м/с при вертикальном вводе катанки и 0,30...0,36 м/с при наклонном вводе. На основании расчетов с использованием математической модели отклика промковша на ступенчатое возмущение во входном потоке оценены суммарные потери алюминия в начале разливки очередной плавки в серии. Для компенсации окисления алюминия и стабилизации его концентрации в выходном потоке необходимо производить дополнительный ввод алюминия на четвертой и последующих плавках в серии в количестве 6...11 кг с увеличением по мере увеличения номера плавки.

Внедрение технология стабилизации содержания алюминия в стали за счет ввода алюминиевой катанки в промковш МБЛЗ позволило снизить в два раза отсортировку качественных низколегированных марок стали из-за несоответствия содержания алюминия марочному составу по нижнему пределу.


Ключевые слова: жидкая сталь, промковш, структура потоков, неметалические включения, математическая модель, алюминий, вторичное окисление.







АНОТАЦІЯ

Анікаєва А.А. "Підвищення якості безперервнолитого металу за рахунок рафінування і додаткового розкислення стали в промковші", рукопис на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук з спеціальності 05.16.02 "Металургія чорних металів". Приазовський державний технічний університет, Маріуполь, 2000. Проведене дослідження поля швидкостей та структури потоків в ПК з використанням водяної моделі. Встановлена кратність циркуляції та числа Пекле для ПК різних конструкцій. Розроблена математична модель коагуляції та видалення НВ в промковші, результати

моделювання підтверджені промисловими експериментами. На основі дослідження вторинного окислення в ПК встановлена залежність зниження концентрації алюмінію в сталі при розливці методом "плавка на плавку" від її номера в серії. Запропонована та випробувана методика розрахунку коректуючої добавки алюмінію, що вводиться в промковш на початку розливки плавки. Отримані результати випробувані в промислових умовах і впроваджені у виробництво.

Ключові слова: рідка сталь, промковш, структура потоків, неметалеві включення, математична модель, алюміній, вторинне окислення.



SUMMARY

Anikaeva A.A. Increase of continuously-cast metal quality by refining and additional deoxidizing steel in tundish. - Manuscript.

Thesis for competition scientific degree of Candidate of technical science in speciality 05.16.02 "Metallurgy of ferrous metals". Priazovscy State Technical University. Ministry of Education and Science of Ukraine. Mariupol, 2000.

The research is carried out on velositi field and structure of flows in tundish with the use of water model. Ratio of circulation and Pekle number for tundish of various design were established. Mathematical model of coagulation and removal nonmetallic inclusions in tundish is developed. The results of modelling are confirmed by industrial experiments. On the basis of research the secondary oxidation in tundish the dependence of decrease aluminium concentration in steel is established for the case of pouring by method "heat on heat" from heat number in series. Method of calculation the adjusting addition of aluminium in tundish at the beginning of heat is offered and tested in industrial conditions and realised in industry.

Key words: liquid steel, tundish, structure of flows, nonmetallic inclusions, mathematical model, aluminium, secondary oxidation.