Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Механическое оборудование заводов черной металлургии»
83001, Донецк, ул. Артема, 58
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Mechanical Equipment of Ferrous Metallurgy Plants”
Donetsk
Доктор технических наук, профессор кафедры «Сварка, литье и технологии конструкционных материалов», генеральный директор
300012, Тула, пр. Ленина, 92, 300057, Тула, ул. Алексинское шоссе, 34
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Welding, Casting and Technology of Structure Materials”, General Director
Tula
Ассистент кафедры «Механическое оборудование заводов черной металлургии»
83001, Донецк, ул. Артема, 58
Assistant of the Chair “Mechanical Equipment of Ferrous Metallurgy Plants”
Donetsk
Кандидат технических наук, инженер кафедры «Технологические системы пищевых, полиграфических и упаковочных производств»
300012, Тула, пр. Ленина, 92, 300057, Тула, ул. Алексинское шоссе, 34
Cand. Eng., Engineer of the Chair “Technological systems of the food, printing and packaging industries”
Tula
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Механическое оборудование заводов черной металлургии»
83001, Донецк, ул. Артема, 58
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Mechanical Equipment of Ferrous Metallurgy Plants”
Donetsk
Освещены результаты анализа направлений и современных методов исследований в области непрерывной разливки стали, связанных с выявлением и устранением факторов, оказывающих негативное влияние на качество поверхности непрерывнолитых заготовок. Показано, что существующая концепция построения систем быстрой смены погружных стаканов, эксплуатируемых на слябовых МНЛЗ, приводит к формированию на каждом ручье машины в течение серийной разливки 20 плавок некондиционного участка заготовки длиной 30 – 40 м, образующегося в итоге из-за нестабильных гидродинамических условий в кристаллизаторе. Приведены результаты исследования на физической модели изменений траектории и скорости движения потоков металла в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ, связанных с заменой погружных стаканов в процессе серийной разливки стали, а также предложены рекомендации по снижению длительности негативного воздействия данного фактора на условия формирования отливаемой заготовки. При помощи контрольно-измерительного комплекса с тензорезисторным преобразователем установлено, что перепад скоростей жидкостных потоков у противоположных узких стенок модели кристаллизатора, вызывающий нарушение тепловых условий формирования корочки непрерывнолитой заготовки, в случае использования прямоточных погружных стаканов может достигать значений 2,0 – 2,3, а для безнапорных глуходонных стаканов с двумя боковыми отверстиями, разделенными рассекателем, 1,2 – 4,0. С использованием материалов скоростной видеосъемки также получена информация о нарушении симметрии траектории циркуляционных контуров потоков расплава в кристаллизаторе, обусловленном проведением операции замены изношенного погружного стакана. В ходе исследований визуализацию траекторий движения потоков воды, имитировавшей жидкую сталь, в модели кристаллизатора обеспечивали введением воздуха через канал модели стопора-моноблока промежуточного ковша, благодаря чему симулировали подачу аргона во время разливки. Полученные сведения позволили разработать новый принцип построения системы быстрой смены погружных стаканов, заключающийся в совмещенном и параллельном выполнении ее структурными элементами (манипулятором, разливочным и переталкивающим устройствами) отдельных этапов процесса замены огнеупорных изделий. Это позволяет сократить временные затраты на смену изношенного погружного стакана и повысить выход годного при производстве слябовой заготовки на МНЛЗ.
The analysis results of trends and modern techniques of research in the field of steel continuous casting are highlighted which are aimed at finding and eliminating of factors that have a negative impact on the surface quality of continuous cast billets. It is shown that the existing concept of creating quick change systems of submerged nozzles, which are used on the slab CCM, leads to the formation at the each stream of machine during serial casting of 20 heates of substandard portion of the billet with 30 – 40 m of length, formed as a result of unstable hydrodynamic conditions in the mold. The research results are given for the physical model of changes of trajectory and speed of the metal flows into the CCM mold, which are related with submerged nozzles replacement in the process of serial casting of steel. Recommendations to reduce duration of the negative impact of this factor on the conditions of cast billet formation are offered. Using control-measuring system with strain gauge transducer, it was found that the fluid flows velocity difference at the opposite narrow walls of the mold model, causing a violation of the thermal conditions of crust formation of continuous casting billet, in the case of once-through submerged nozzles can reach 2.0 – 2.3 and for non-pressure hollow-bottom nozzles with two lateral holes separated by divider – 1.2 – 4.0. Information about the trajectory symmetry breaking of circulation circuits of melt flows in the mold, caused by conducting of operation of outworn submerged nozzle replacing, also was obtained using high speed video materials. During the research the visualization of water flows trajectories, which simulated the molten steel in the mold model, was provided by introduction of air through a channel of model of stopper-monoblock of the tundish, so that the input of argon during casting was simulated. The obtained information allowed to develop a new principle of construction of system of submerged nozzles quick change which consists the combined and parallel implementation of individual stages of refractories replacement by its structural elements (manipulator, teeming and pushing devices). It allowed to reduce the time required to replace a outworn submerged nozzle and to increase the yield during the production of slab billets on CCM.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.