Удосконалювання технології обробки сталі порошковим дротом у проміжному ковші МБЛЗ - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук УДОСКОНАЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ОБРОБКИ СТАЛІ ПОРОШКОВИМ ДРОТОМ У ПРОМІЖНОМУ КОВШІ МБЛЗУ світовій металургійній практиці вже більш 15-20 років активно застосовуються порошкові дроти (ПД) з різними наповнювачами з метою впливу на фізико-хімічний стан розплаву, корегування хімічного складу у вузьких заданих межах, мікролегування, легування зі стабільно високим засвоєнням елементів, що введені, і в цілому для підвищення властивостей металопродукції, якості поверхні, внутрішньої структури і зниження виробничих витрат. Традиційна технологія передбачає обробку розплаву порошковим дротом із сілікокальцієм у сталерозливному ковші на установці доведення металу або на агрегаті ківш-піч. При цьому відомо, що в тимчасовому інтервалі від обробки розплаву дротом до розливання металу на МБЛЗ зміст кальцію знижується на 40-50%, що завдає клопоту для забезпечення заданого його вмісту в рідкій і твердій сталі, збільшує витрати на виробництво металопродукції. Робота виконувалася в звязку з науково-технічною темою 9.08.24НТ НАН України "Розробити наукові основи і технологічні процеси виробництва економнолегованих сталей зі спеціальними службовими властивостями, видати вихідні дані для дослідно-промислового виробництва", а також госпдоговірних тем №945-91/2308 "Розробка і впровадження технології рафінування рідкої сталі при одержанні литої заготівки", №174/884-95/894 "Розробити й освоїти технологію введення мікролегуючих добавок у промківш під час безперервного розливання", у яких автор був виконавцем і відповідальним виконавцем. Метою дійсної роботи є удосконалювання технології обробки сталі порошковим дротом у проміжному ковші МБЛЗ шляхом розробки способу її введення, що дозволяє забезпечити заданий залишковий вміст елемента, що вводиться, у готовому металі при його рівномірному розподілі по струмках МБЛЗ і довжині безперервнолитих заготовок, що відливаються.У першому розділі теоретично обґрунтовані необхідність і доцільність обробки сталі кальцієм для її рафінування від сірки, кисню і неметалевих включень, трансформації неметалевих включень (зміни їхньої форми, морфології, складу і розмірів) і мікролегування (поліпшення мікроструктури за рахунок внутрішньої адсорбції), що в комплексі позитивно впливає на поліпшення якості готового металу. Показано, що в даний час основним способом обробки сталі кальцієм є його введення порошковим дротом у сталерозливний ківш на УДМ і на агрегаті ківш-піч. В другому розділі описані основні методи досліджень, що проведені в основному для умов ВАТ "МК "Азовсталь": математичне моделювання циркуляційних потоків металу і фізичне моделювання спливання пузирів пару кальцію в прийомній секції ПК, експерименти в промислових умовах за кінетикою розчинення ПД і стрічки (ПС) у рідкій сталі і розподілу елемента, що вводиться, по струмках МБЛЗ і довжині слябів, що відливаються, експерименти в промислових умовах по обробці сталі ПД й алюмінієвою катанкою (АК) у проміжному трисекційному ковші ємністю 43 т. двострумкової криволінійної слябової і проміжному ковші ємністю 0,8 т. однострумкової вертикальної сортової МБЛЗ. Третій розділ присвячений дослідженням циркуляційних потоків металу в прийомній секції проміжного ковша і їхньому впливу на розподіл елемента, що вводиться. У сталому режимі в прийомній секції спостерігаються три характерні області руху потоків розплаву, які приблизно рівні по висоті й охоплюючі відповідно по 30-35% обсягу металу і характеризуються: - верхня область - двоконтурною структурою циркуляційних потоків з високою інтенсивністю перемішування металу і зі швидкістю руху в горизонтальному і вертикальному напрямку, рівної відповідно 0,1 0,2 і 0,4 0,6 м/с;При введенні порошкової стрічки з алюмінієвою стружкою поперечного перерізу 18,0-3,8 мм. із температурою 25°С в рідку сталь з температурою 1550°С в початковий момент часу на її оболонці спостерігається наморожування шару металу, маса якого залежить від швидкості введення, і чим менше швидкість, тим більше металу і з більшою швидкістю наморожується на оболонку до початку процесу його розплавлювання. У результаті промислових експериментів установлено, що при збільшенні швидкості введення ПС довжина її в рідкій сталі до розплавлювання збільшується, а час перебування - зменшується. Для порошкового дроту діаметром 13 мм. із силікокальцієм при швидкості її введення 0,1-0,4 м/с довжина шляху і час до розплавлювання складають відповідно 0,47-1,14 м. і 4,7-2,7 с.На підставі проведених досліджень розроблений спосіб уведення порошкового дроту в прийомну секцію ПК, що полягає в її введенні зі швидкістю 0,4-0,5 м/с під кутом 40-50° до струменя металу, що надходить, в область, яка розташована в центральній частині "дзеркала" металу в прийомній секції. При введенні ПД із силікокальцієм марки СК-15 зі швидкістю 0,4-0,5 м/с досягається величина приросту кальцію в металі, яка дорівнює 0,0015-0,0020% і ступінь його засвоєння - 11-13

. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ