ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

На металлургическом комбинате конвертерную сталь разливают на МНЛЗ криволинейного типа в два или четыре ручья в зависимости от ширины слябов. В период освоения цеха на МЛНЗ разливали преимущественно конструкционную сталь с содержанием углерода не более 0,22% на слябы сечением 250х(1250-1750) мм. Для металла такого сортамента опытным путем определены параметры температурного и скоростного режимов разливки, обеспечивающие стабильную работу МНЛЗ при удовлетворительном качестве слябов. Установлено, что при разливке стали Ст3сп с 0,015-0,020% s на слябы шириной 1300-1500 мм температура металла в промежуточном ковше должна быть 1530…1545 ⁰С, а скорость вытягивания слябов из кристаллизатора 0,8-0,9 м /мин. При повышении содержания серы в металле скорость вытягивания необходимо уменьшать из расчета 0,1 м /мин на каждые 0,005% s. Такое же изменение скорости вытягивания требуется при повышении температуры металла в промежуточном ковше на каждые 5 ⁰С. Кроме того, при содержании в металле более 0,030% s скорость вытягивания слябов из кристаллизатора не должна превышать 0,6 м /мин.

При обработке научно обоснованных режимов разливки исходили из предложения , что установленные в период освоения режимы обеспечивают формирование затвердевшей оболочки сляба, имеющей необходимые толщину и прочность. Разработана методика расчета толщины слоя затвердевшего металла на основе расчета теплового баланса находящегося в кристаллизаторе металла. Приходная часть баланса состоит из теплоты перегрева жидкого металла над температурой кристаллизации ; скрытой теплоты кристаллизации, освободившейся при переходе металла из жидкого состояния в твердое ; теплоты, выделяющейся при охлаждении затвердевшего металла ниже температуры кристаллизации. Расходная часть баланса складывается из тепла, полученного кристаллизатором от затвердевшего сляба, и тепла, рассеянного в окружающую среду через свободную поверхность жидкого металла. При утеплении поверхности стали в кристаллизаторе шлакообразующей смесью потери тепла в окружающую среду незначительны по сравнению с количеством тепла, полученного кристаллизатором, и ими можно пренебречь. Функции, описывающие изменение перепада значений температуры по толщине слоя затвердевшего металла на выходе из кристаллизатора и теплового потока от сляба к кристаллизатору, были аппроксимированы.

При настройке программы для расчета толщины слоя затвердевшего металла на выходе из кристаллизатора использовали данные измерения толщины слоя затвердевшего металла под кристаллизатором при прорывах из-за трещин в корочке нормальной толщины (табл. 1).

Параметры непрерывной разливки стали плавок i-iv

на слябы шириной 1300 мм

Таблица 1

Рис. 1 Влияние содержания серы в стали и ширины сляба В

(цифры в скобках приведены в мм) на толщину слоя затвердевшего металла ( b)

на выходе из кристаллизатора

Рис. 2 Номограммы для определения максимальной скорости вытягивания ( n) сляба шириной 1300, 1600 и 2100 мм при содержании в стали 0,08-0,12 С (А) и

0,13-0,23% С (Б) ; 0,020% s (1) и 0,030% s (2)

Это явилось основой для уточнения технологии непрерывной разливки стали в конвертерном цехе (табл. 2).

Температурно-скоростной режим непрерывной разливки стали

на слябы различной ширины

Таблица 2

Улучшение температурно-скоростного режима непрерывной разливки стали позволило уменьшить количество прорывов по продольным трещинам с 2,3 до 1,7 на 1000 разлитых плавок.

Установлена зависимость толщины слоя затвердевшего металла на выходе из кристаллизатора криволинейной МНЛЗ при соответствующих параметрах разливки от содержания серы в металле для слябов разной ширины. С учетом этого построены номограммы для определения скорости вытягивания сляба и уточнены параметры непрерывной разливки стали с 0,08-0,12% и 0,13-0,23% С.