Порядок оформления отчета по ДЗ (1)

1) Краткое описание теории процесса десульфурации стали.

2) Краткое описание технологии обработки стали синтетическим шлаком и ТШС, их преимущества и недостатки.

3) Обработка стали синтетическим шлаком (тема 1). Рассчитать значения L_S, h_S и [S]_кон при трех исходных значениях [S]_нач, равных 0,040; 0,030 и 0,020 % по одному из вариантов табл. 1.

4) Обработка стали ТШС (тема 2). Рассчитать значения L_S, h_S и [S]_кон при трех исходных значениях [S]_нач, равных 0,040; 0,030 и 0,020 % по одному из вариантов табл. 2.

Сформулировать выводы по результатам расчетов.
V. Теплофизические основы работы МНЛЗ.

Разливка стали и ее затвердевание являются завершающими этапами металлургического производства и в значительной степени определяют качество готовой продукции. В последние десятилетия произошло существенное изменение в технологии разливки - переход от традиционной разливки в слитки к непрерывной разливке стали.

В настоящее время в большинстве промышленно развитых стран - США, Японии, Германии, Италии и др. - основное количество металла разливается на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ); адекватное название - установка непрерывной разливки стали (УНРС).

При этом исключается целый ряд стадий традиционного металлургического производства - разливка металла в изложницы, затвердевание слитков, их стриппирование, нагрев в специальных устройствах - колодцах, предварительное обжатие на обжимных станах.

Основными преимуществами разливки стали на МНЛЗ в сравнении со слитковой разливкой являются:

- снижение капитальных затрат примерно на 30 %,

- увеличение выхода годного на 10 - 15 % за счет уменьшения головной и донной обрези,

- увеличение производительности труда на 15 - 20 % за счет механизации и автоматизации процесса разливки,

- улучшение качества металла за счет повышения степени однородности заготовок и качества поверхности.

На основании многолетнего опыта эксплуатации МНЛЗ определены основные условия устойчивости технологического процесса непрерывной разливки:

- равномерное распределение металла при вводе в кристаллизатор,

- разливка в оптимальном температурном интервале,

- обеспечение симметричности формирования структуры заготовок,

- обеспечение окончательного затвердевания в зоне вторичного охлаждения (ЗВО) при температуре поверхности заготовки более 800 ^ОС,

- синхронизация подачи металла в кристаллизатор и вытягивания заготовки.

Машина непрерывного литья заготовок - МНЛЗ представляет собой сложный технологический и теплотехнический агрегат, одной из основных задач которого является ускоренный, но находящийся в оптимальных пределах отвод тепла от кристаллизующейся заготовки. Оптимизация тепловой работы МНЛЗ состоит в выборе оптимальных значений теплоотвода в двух основных зонах кристаллизации слитка - в зоне первичного охлаждения (кристаллизаторе) и в зоне вторичного охлаждения (ЗВО), что существенным образом определяет производительность машины и качество металла - внутренней его структуры (различные кристаллические зоны, осевая пористость), и состояния поверхности заготовки.

Основными регулируемыми параметрами технологического процесса непрерывной разливки стали является скорость разливки (v) и интенсивность охлаждения слитка (g_отв). Повышение интенсивности охлаждения заготовки способствует увеличению скорости разливки, но увеличивается возможность появления трещин из-за возрастания термических напряжений. С ростом скорости разливки уменьшается толщина корочки s и возрастает величина L_ж - глубина жидкой фазы внутри заготовки, что также представляет большую опасность из-за возможности разрыва корочки. Одной из основных проблем, связанных с качеством непрерывно - литых заготовок является появление различного рода трещин. Основной причиной появления трещин в заготовках, отливаемых на МНЛЗ являются различные растягивающие напряжения, превышающие предел прочности металла при высоких температурах.

Существует несколько принципов классификации конструкций МНЛЗ:

- по направлению технологической оси машины,

- по назначению и сортаменту отливаемых заготовок и емкости сталеразливочных ковшей,

- по числу ручьев в машине и их расположению.

По первому принципу - расположению технологической оси МНЛЗ делятся на несколько схем (рис. 1):

- вертикальные с резкой заготовок в вертикальном положении, (1)

- вертикальные с изгибом заготовки, (2)

- радиальные установки с постоянным радиусом изгиба заготовки, (3)

- криволинейные с переменным радиусом изгиба заготовки, (4)

- горизонтальные установки, (5).

Наиболее перспективными в настоящее время для отливки металла обычного сортамента являются криволинейные МНЛЗ благодаря следующим преимуществам:

- высота криволинейной установки в 3 - 4 раза ниже в сравнении с вертикальной,

- капитальные затраты на их строительство значительно снижаются по сравнению с вертикальными,

- практически неограниченная длина зоны вторичного охлаждения, что позволяет примерно на 25 % увеличить скорость разливки без увеличения высоты установки,

- все оборудование доступно грузоподъемным средствам и удобно для обслуживания,

- возможность конструктивного совмещения МНЛЗ с прокатным станом в единый технологический комплекс,

- снижение массы технологического оборудования,

- возможность получения неограниченных по длине заготовок, что особенно важно для повышения производительности совершенных современных прокатных станов.

Основные недостатки этого типа МНЛЗ являются:

- необходимость разгибания слитков, отсюда опасность разливки сталей, склонных к трещинообразованию - углеродистых и легированных,

- возможность размывания корочки слитка по наружному радиусу и асимметричность затвердевания и смещение ликвации в сторону малого радиуса.