Файл: Особенности технологии непрерывной разливки высокоуглеродистой стали.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»

Институт металлургии, машиностроения и материалообработки____________________

Кафедра металлургии и химических технологи___________________________

Направление подготовки 22.03.02 Металлургия__________________________

Допустить к защите

Заведующий кафедрой

_____________/Харченко А.С,/
«____»______________2020 г.


ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Обучающегося Миронкова Владимира Александровича_____

На тему: Особенности технологии непрерывной разливки высокоуглеродистой стали___________________

ВКР выполнена на _____ страницах

Руководитель____________проф. каф.МиХТ, д.т.н., профессор Столяров А.М.

Нормоконтроль и проверка на антиплагиат выполнены.		Обучающийся_____________
Оригинальность текста____%		«_____»____________2020г.
___________/______________./

Магнитогорск 2020

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»

Кафедра металлургии и химических технологи______________________
УТВЕРЖДАЮ:

Заведующий кафедрой

_____________/Харченко А.С./
«____»______________2020 г.


ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
ЗАДАНИЕ
Тема: Особенности технологии непрерывной разливки высокоуглеродистой стали___________________

Обучающемуся __ Миронкову Владимиру Александровичу _

Тема утверждена приказом №_____ от __________2020г.
Срок выполнения «_____»____________2020г.
Исходные данные к работе:____________________________________________

1 Информация из учебных пособий, научных_журналов.___________________

2 Нормативно-техническая документация ЭСПЦ ПАО «ММК»

---

______________

3 Производственные данные о разливке высокоуглеродистой стали марки 80______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перечень вопросов, подлежащих разработке в выпускной квалификационной работе:___________________________________________________________

1 Техническая характеристика и устройство сортовой МНЛЗ________________

2Технология непрерывной разливки стали закрытой струей_________________

3 Расчет основных параметров разливки стали марки 80 на сортовой МНЛЗ

4 Анализ качества непрерывнолитых сортовых заготовок из высокоуглеродистой стали__________________________________________

Графическая часть:____________________________________________________

Руководитель_____________________/Столяров А.М./
Задание получил:_________________/Миронков В.А./

РЕФЕРАТ

Выпускная квалификационная работа (ВКР) состоит из 57 страниц, 16 рисунков, 3 таблиц, использованы 6 литературных источников.

СОРТОВАЯ МНЛЗ, НЕПРЕРЫВНОЛИТАЯ ЗАГОТОВКА, КАЧЕСТВО, ДЕФЕКТ, ВЫПУКЛОСТЬ ГРАНЕЙ.

Объект исследования – сортовая непрерывнолитая заготовка из высокоуглеродистой стали марки 80.

Целью работы является анализ качества непрерывнолитой сортовой заготовки из высокоуглеродистой стали марки 80.

В работе изучены технические характеристики и устройство сортовой МНЛЗ ЭСПЦ ПАО «ММК». Представлена технология разливки стали закрытой струей, произведен расчет разливки высокоуглеродистой стали марки 80, а также проанализированы данные о качестве сортовых заготовок.

В работе установлена зависимость скорости вытягивания заготовок от перегрева металла в промежуточном ковше, при этом не выявлено зависимости развития дефектов сортовых непрерывнолитых заготовок от химического состава разливаемого металла и температурно-скоростного режима.

СОДЕРЖАНИЕ

---

ВВЕДЕНИЕ 5

1 СОРТОВАЯ МНЛЗ ЭСПЦ ПАО «ММК» 7

2 ТЕХНОЛОГИЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ ЗАКРЫТОЙ СТРУЕЙ 17

3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАЗЛИВКИ СТАЛИ МАРКИ 80 НА СОРТОВОЙ МНЛЗ 28

3.1 Параметры жидкого металла 28

3.2 Продолжительность затвердевания сортовой непрерывнолитой заготовки 29

3.3 Скорость разливки металла и диаметр каналов разливочных стаканов 30

3.4 Скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора 32

3.5 Расход материалов для смазки в кристаллизаторе 34

3.6 Параметры кристаллизатора и направляющих элементов вторичного охлаждения 35

3.7 Режим первичного охлаждения заготовки 37

3.8 Режим вторичного охлаждения заготовки 40

4 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА СОРТОВЫХ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ СТАЛИ МАРКИ 80 51

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57

---

ВВЕДЕНИЕ

Количество стали, разливаемой на машинах непрерывно­го литья сортовых заготовок, составляет примерно половину от общего количества стали, разливаемой непрерывным способом. Отличительной особенностью таких МНЛЗ является наличие большого количества ручьев – до восьми вследствие относи­тельно небольших размеров поперечного сечения отливаемых заготовок. На сортовых машинах используется два различных способа подачи металла из промежуточного ковша в кристалли­заторы: открытой или закрытой струей. При отливке заготовок с небольшими размерами поперечного сечения подача металла производится открытой струей из-за невозможности введения удлиненных погружных стаканов в малые полости кристаллиза­торов. При таком способе стопора в промежуточный ковш не устанавливаются и регулирование подачи металла из ковша в кристаллизаторы осуществляется путем изменения диаметра нижних разливочных стаканов с калиброванными отверстиями. Для этого служит специальный механизм быстрой (за доли се­кунды) смены стаканов. Преимуществами разливки металла от­крытой струей являются:

- простота способа разливки;

- меньшие затраты на разливку и снижение себестоимо­сти отливаемой заготовки, так как нет необходимости в обору­довании промежуточного ковша стопорами и погружными стака­нами;

- большее количество металла, разливаемого методом «плавка на плавку», а значит и более высокая производитель­ность МНЛЗ, так как отсутствуют стопора, лимитирующие дли­тельность серии при разливке стали закрытой струей.

Однако разливка металла открытой струей имеет и суще­ственные недостатки:

- разливается сталь достаточно простого сортамента - в основном углеродистая сталь обыкновенного качества;

- снижается качество заготовки вследствие вто­ричного окисления струи и поверхности жидкого металла" в кри­сталлизаторе, эжектирования струей воздуха, возможности об­разования «веерообразной» струи, нестабильного положения уровня металла, а значит и скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора, локального затягивания шлака с зеркала жид­кого металла в зазор между затвердевшей оболочкой заготовки и гильзой кристаллизатора.

---

Поэтому сталь ответственного назначения на заготовки с относительно большими размерами поперечного сечения на сортовых МНЛЗ разливается только закрытой струей с исполь­зованием погружных стаканов и стопоров для регулирования скорости подачи металла в кристаллизаторы.

В данной работе представлен расчет процесса разливки стали марки 80 на 5-ти ручьевой сортовой МНЛЗ, установленной в ЭСПЦ ПАО «ММК», а также предлагается рассмотреть качество получаемых непрерывнолитых заготовок.
.

1 СОРТОВАЯ МНЛЗ ЭСПЦ ПАО «ММК»

В ЭСПЦ ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» эксплуатируются две сортовые МНЛЗ, разработанные и изготовленные фирмой «VAI». Каждая машина имеет следующую техническую характеристику:

Тип машины Радиальная

Количество ручьев, шт. 5

Годовая производительность, млн. т заготовки 1

Базовый радиус, м 9

Вместимость сталеразливочного ковша, т 180

Вместимость промежуточного ковша, т 26…28

Расстояние между центрами ручьев, мм 1250

Размеры поперечного сечения

отливаемых заготовок, мм 124×124, 120×150,

150×150, 152×170

Длина отливаемых заготовок, м 3,5…12,0

Скорость вытягивания заготовок

из кристаллизатора, м/мин:

124×124 мм не более 4,4

120×150 мм не более 3,6

150×150 мм не более 3,1

152×170 мм не более 2,7

Кристаллизатор: Гильзовый,

многоконусный

«Diamold»

– длина, мм 900

– толщина хромового покрытия, мм 0,1

– контроль уровня металла автоматический

– расход охлаждающей воды, м³/ч 72…138

Механизм качания: Гидравлический

«Динафлекс»

– амплитуда, мм до 9

– частота, кач./мин 30…300

Затравка Жесткая недеформируемая

Зона вторичного

охлаждения: Четыре участка

– первый участок (между

роликами под кристаллизатором) водяное охлаждение

– остальные три участка водовоздушное

охлаждение

– длина ЗВО, м 9,8

Тянуще-правильное устройство Клеть с 5 роликами

Порезка заготовок на мерные части Машины газовой

резки

Охлаждение заготовок Кантующий

холодильник

Схема компоновки оборудования сортовой МНЛЗ приведена на рисунке 1.1.

---