ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ СЛЕДОВ КАЧАНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ

Выполнено моделирование процесса формирования следов качания на поверхности непрерывнолитых заготовок на холодной модели при переливе жидкой фазы через твердую корочку. Показано, что формирующаяся вблизи стенки кристаллизатора твердая корочка состоит преимущественно из мелких равноосных кристаллов, что объясняется повышенной интенсивностью отвода тепла в этой зоне. Проанализированы процессы роста твердой корочки в районе мениска в период первичной кристаллизации заготовки. Показано, что среди процессов, сопряженных с формированием следов качания на поверхности непрерывнолитой заготовки, особого внимания заслуживают явления, происходящие в области мениска. Частичное затвердевание мениска, имеющего выпуклую поверхность, обеспечивает формирование твердой корочки в виде гребенка, который внедряется в жидкую ванну при переливе, обусловленном повышением уровня в кристаллизаторе в результате его движения вверх.

1. Смирнов А.Н., Куберский С.В., Штепан Е.В. Непрерывная разливка стали: Учебник. – Донецк: изд. ДонНТУ, 2011. – 482 с.

2. Thomas B.G., Sengupta J., Ojeda C. Mechanism of Hook and Oscillation Mark Formation In Ultra-Low Carbon Steel / Second Baosteel Biennial Conference, May 25-26, 2006, Shanghai. – Shanghai: PRC, 2006. Vol.1. P.112 – 117.

3. Takeuchi E. Brimacombe J.K. The Formation of Oscillation Marks in the Continuous Casting of Steel Slabs // Metallurgical Transaction D. 1984. Vol. 15B. № 9. P. 493 – 509.

4. Цупрун А.Ю., Кубкин Д.А., Антыкуз О.В., Колоколов А.В., Пильгаев В.М. Системы диагностики процесса качания кристаллизатора машин непрерывного литья заготовок. – В кн.: Сборник научных трудов конференции. «50 лет непрерывной разливке стали в Украине». – Донецк: ДонНТУ. 2010. С. 247 – 253.

5. Wolf M. M. Mold oscillation guidelines // Steelmaking Conference Proceedings, ISS-AIME. 1991. Vol. 74. P. 51 – 71.

6. Ботников С.А. Современный атлас дефектов непрерывнолитой заготовки и причины возникновения прорывов кристаллизующейся корочки металла. Изд. 2-е. – Волгоград: Панорама, 2011. С. 72 – 78.

7. Непрерывная разливка сортовой заготовки / А.Н. Смирнов, С.В. Куберский, А.Л. Подкорытов и др. – Алчевск: ДонГТУ, 2012. – 449 с.

8. Смирнов А.Н., Антыкуз О.В., Цупрун А.Ю. Достоинства и возможности механизмов качания кристаллизатора с гидравлическим приводом // Металлургические процессы и оборудование. 2009. № 4. С. 33 – 38.

9. Emi T. Influence of Physical and Chemical Properties of Mold Powders on the Solidification and Occurrence of Surface Defects of Strand Cast Slabs. Proceedings of National Open Hearth and Basic Oxygen Steel Conference. 1978 (61). P. 350 – 361.

10. Sengupta J., Thomas B.G., Shin H.J. A New Mechanism of Hook Formation during Continuous Casting of Ultra-low Carbon Steel Slabs // Metallurgical and Materials Transactions A. 2006. Vol. 37A. № 5. P. 1597 – 1611.

11. ChoY.-W., Oh Y.-J., Chu S.-H. Mechanism of Surface Quality Improvement in Continuous Cast Slab with Rectangular Cold Crucible Mold // ISIJ International. 1998. Vol. 38. № 7. P. 723 – 729.12. Bo K. Mechanism of Oscillation Mark Formation in Continuous Casting of Steel // Journal of University of Science and Technology Beijing. 2000. Vol. 7. № 3. P. 189 – 192.

12. Tomono H., Elements of Oscillation Mark Formation and their Effect on Transverse Fine Cracks in Continuous Casting of Steel: PhD Thesis. – Kyoto: EPFL, 1979. – 132 p.

13. Смирнов А.Н., Ухин В.Е., Жибоедов Е.Ю. Физическое моделирование условий формирования непрерывнолитой сортовой заготовки в кристаллизаторе высокопроизводительной МНЛЗ // Процессы литья. 2009. № 1. С. 33 – 42.

14. Putz O., Breitfeld O., Rodl S. Investigations of Flow Conditions and Solidification in Continuous Casting Moulds by Advanced Simulation Techniques // Steel Research. 2003. Vol. 74. № 11 – 12. P. 686 – 692.