ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Производительность и эффективность работы машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) зависят, главным образом, от коэффициента ее использования, что обуславливает необходимость сокращения простоев и увеличения машинного времени. При длитель­ной разливке на МНЛЗ больших масс металла методом «плавка на плавку» возможны случаи разливки сталей, значительно различающихся химическим соста­вом. Образующаяся при смешивании переходная зона в серии из пяти плавок составляет ~20% обшей длины слитка серии.

В конвертерном цехе комбината освоение процесса разливки методом "плавка на плавку" было начато сразу после ввода цеха в эксплуатацию. Из года в год увели­чивались количество плавок в серии и сортамент разливаемых сталей. Так, за прошедший год в цехе выплавлено более 140 сталей при среднем количестве плавок в серии около 20. Значительно улучшилась степень использования установок и сократились потери металла в головную и хвостовую обрезь. Вместе с тем наличие в непрерывном слитке участков смешанного металла (переходных зон) потребовало проведения исследовате­льских работ, направленных на изучение механизмов образования переходных участков и изменения химического состава по длине слябовой заготовки.

По результатам ранее проведенных на других предприятиях опытов известна эмпирическая зависимость для определения протяженности(l)переходного участка:

l= + km ,

где- глубинапроникновения струи металла из промежуточного ковша в кристаллизатор, м;К-эмпирический коэффициент (К=2 при смешива­нии плавок одной стали, К=3-4 при смешивании разных сталей);m-масса металла предыдущей плавки в промежуточном ковше к моменту начала смешивания, т; q - масса 1 слитка, т.

Учитывая эту зависимость, основное внимание в работе было нап­равлено на разработку способов уменьшения глубины проникновения струи металла из промежуточного ковша в кристаллизатор, а также ос­таточного количества металла в промежуточном ковше.

Изучение химического состава переходных слябов проводили с по­мощью проб, отобранных по длине сляба (из осевой части в зоне про­никновения и краевой части в зоне замешивания последующей плавки). В качестве примеров, иллюстрирующих изменение химического состава переходной зоны, на рис . 1-3 представлено распределение химических элементов, наиболее различающихся по содержанию на смежных плавках.

В начале экспериментально опробовали метод разделения плавок одновременной заменой промежуточного и сталеразливочного ковшей (рис. 1). Это позволило исключить смешивание металла смежных плавок в промежуточном ковше, т.к. первые порции металла следу­ющей плавки поступают в новый промежуточный ковш. Образующаяся на мениске металла в кристаллизаторе корка препятствует в начальный момент более глубокому его проникновению из ковша в кристаллизатор.

Наряду с этим опробовали установку разделительной пластины в кристаллизатор с тем, чтобы уменьшить глубину проникновения металла новой плавки в слиток предыдущей вследствие образования на мениске в кристаллизаторе более толстой корки металла (рис . 2). Однако такой способ разделения сопряжен с повышенным износом узких стенок кристаллизатора из-за возникающего при разделении грубого "пояса". Кроме того, для разделения требуется дополнительная подготовка металла (его температура после обработки на агрегате доводки стали должна быть на 5…10 ⁰С выше, чем приобычных перековшовках). Не всегда удается замена промежуточного ковша на мерной длине. Одиноч­ные плавки в серии не могут быть разделены, промежуточный ковш вы­держивает не более четырех плавок.

Для устранения этих недостатков было предложено разделять плавки с оставлением определенного количества металла в промежуточном ковше и образованием разделительного "пояса". Для этого уровень металла в промежуточном ковше снижают до минимально возможного (только чтобы предотвратить попадание в кристаллизатор шлака из ковша). При таком способе, однако, возрастает переходная зона (рис. 3) относительно получаемой первыми двумя способами. Вместе с тем появляется возмож­ность разделения одиночных плавок другой стали в одной серии на про­межуточный ковш.

Освоение технологии разделения плавок разных сталей позволило уменьшить брак по мерным длинам с 879 до 763 т, а также вдвое уменьшить брак слябов по химическому составу (на один посад с 11,61 до 5,79 т). Положительные результаты работы - увеличение серийности и расширение марочного сортамента сталей, раз­ливаемых на МНЛЗ в одной серии.

Рис. 1 Изменение содержания элементов в переходном участке слитка при разделении трансформаторной и низколегированной сталей с одновременной заменой сталеразливочного и промежуточного ковшей

Рис. 2 Изменение содержания элементов в переходном участке слитка при разделении углеродистой и низколегированной сталей с одновременной заменой сталеразливочного и промежуточного ковшей и установкой разделительной пластины

Рис. 3 Изменение содержания элементов в переходном участке слитка при разделении легированной и углеродистой сталей с оставлением минимального остатка металла в промежуточном ковше