Стойкость изложниц в условиях их эксплуатации на комбинате "Криворожсталь" - Дипломная работа

1 Состояние и задачи исследования 1.1. Характеристика изложниц 1.2. Особенности технологии производства изложниц 1.3. Способы повышения стойкости изложниц 2 Теоретические и экспериментальные исследования стойкости изложниц в условиях их эксплуатации на КГГМК «Криворожсталь» 2.1. Подготовка изложниц к разливке 2.3. Влияние технологии разливки стали на стойкость изложниц и поддонов 3 Организационная и экономическая часть 4 Охрана труда 4.1. Выбор и характеристика строительной площадки цеха подготовки составов 4.2 Основные вредности и опасности цеха подготовки составов 4.3. Мероприятия по устранению вредных и опасных факторов в цехе подготовки составов 4.4. Охрана природы Выводы Перечень используемых источников ВВЕДЕНИЕ Одной из главных задач развития черной металлургии является повышение качества выплавляемой стали и готового проката, и снижение себестоимости. На большинстве отечественных заводов, в том числе и на «Криворожстали» разливку металла производят в изложницы. Особого внимания заслуживают следующие направления: 1) улучшение качества чугуна применяемого для производства изложниц; 2) повышение термостойкости рабочей поверхности изложниц; 3) уход за парком эксплуатируемых изложниц (чистка, смазка, ремонт и т.д.); 4) поиск методов эксплуатации изложниц для повышения их стойкости. В решении этой проблемы значительный вклад внесли ученные Л.М. Черкасов, А.С. Филипов и другие. К ним относятся: условия выплавки чугуна и его химический состав, технология отливки изложниц, температура и сортамент разливаемой стали, условия эксплуатации изложниц и др. Снижение расхода изложниц только на комбинате «Криворожсталь» на 1 кг / т стали позволит обеспечить экономию более 4059 тыс.т. изложниц в год. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Характеристика изложниц По своему назначению применяются два типа изложниц: изложницы для разливки кипящей стали и изложницы для разливки спокойной стали. Конструкция изложниц для спокойной стали часто зависит от способа разливки и от того, как обрабатываются слитки - прокаткой или ковкой. Так, Н.Е. Скороходов, в результате проведенного им исследования, показал, как изменяется скорость затвердевания 6-ти тонного в изложницах разной толщины [5]. Таблица 1.1 - Размеры изложниц, подвергнутых исследованию Изложница Вес, кг Толщина стенок, мм Размеры внутреннего сечения, мм Внутренняя высота, мм Верх Низ Верх Низ Толстостенная 9600 140 220 690 535 1900 Тонкостенная 4200 80 80 690 535 1900 Скорость кристаллизации слитков в этих условиях проверялась путем выливания незатвердевшего металла с изложниц через определенное время. Средние результаты четырех измерений (табл. 1.2) показали, что в тонкостенной изложнице затвердевание металла происходит даже быстрее, чем в толстостенной, так через 30 минут средняя толщина закристаллизовавшейся корки составила 151 мм против 139 мм у изложницы со средней толщиной стенки 180 мм, кроме того, с увеличением выдержки эта разница увеличивается (см. табл. 1.2), что можно объяснить снижением теплового потока за счет большей аккумуляции тепла изложницей с большей толщиной стенок. Так, например, за 60 минут кристаллизации аккумулирующая способность толстостенной изложницы (рис. 1.1) т.е. способность поглощать теплоту, выделяемую слитком при охлаждении, исчерпывается на 91%, в это время доля излучаемого тепла такой изложницей составляет 10%; в тонкостенной изложнице за 60 минут аккумулирующая способность исчерпывается на 100%, однако доля излучаемого тепла, воспринимаемой этой изложницей от охлаждаемого металла, будет большей, чем для толстостенной изложницы (рис. 1.2). В тонкостенной изложнице получаются меньшие температурные перепады между внутренней и наружной поверхностью, чем в толстостенной (рис. 1.3), что способствует повышению стойкости тонкостенных изложниц. В настоящее время на металлургических заводах применяются прямоугольные изложницы, имеющие разнообразную форму внутренних граней (рис. 1.4): прямые (рис. 1.4, а), вогнутые (рис 1.4, в) внутрь изложницы (рис. 1.4, б) и волнистые. 1.2. Скрепление средней опоки с протяжной рамкой осуществляется четырьмя коваными скобами или клиновой затяжкой. Согласно классификации А.А. Горшкова [11] трещины бывают первого, второго и третьего рода. После ряда уточнений формула для оценки пригодности материала изложниц предлагается в следующем виде [12]: ; (1.3) где: - способность материала противостоять воздействию напряжений; - коэффициент теплопроводности; - предел прочности на растяжение; а - коэффициент линейного расширения; Е - модуль упругости; - относительное удлинение; S - температурный фактор, учитывающий уменьшение предела текучести при увеличении температуры и выражающийся в виде тангенса угла наклона кривой предел текучести - температура. И МКС - 12,5 т (рис. 2.2): общая масса слитка - 12,9 т; расчетная масса изложницы - 13,1 т.