автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Исследование и разработка новых эффективных способов защиты металла от вторичного окисления при литье заготовок

ХАРК1ВСБКИИ ДЕРКАВНИЙ П0Л1ТЕШЧНИЙ УНШЕРСИТЕТ

РГ 5 ОД

•по г ■ ¡-,¡[1 ^

На правах рукопису

Аргунов Анатол1й Микитович

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ТА РОЗРОБКА НОВИХ ЕФЕКТИВНИХ СПОСОБ1В ЗАХИСТУ МЕТАЛУ В1Д ВТОРИННОГО ОКИСЛЕНИИ ПРИ ЛИТТ1 ЗАГОТОВОК

05.16.04 - Ливарне виробництво

Автореферат дисертвцП т здобуття наукового ступеня кандидата техн!чних наук

Харк1в - 1996 р.

Дисертац1ею б рукопис

Робота виконана у в!дц1л1 бвзперервного лиття заготовок Укра1нського державного науково-дослшого 1нституту ыеталхв.

Пров1днэ п1дпрнеметво - Дн1лрсвський метэлургШшй

ксмб!нат 1м. Дзержшського

Захист дисертацИ в!дбудеть'ся "Ц* РЖ/Ш&' 1996р.

на зас!данн1 стц1ал1зовано! вчено! рада К 02.09.03 у Харк1вському державному пол1техн1чному ун!верситет1 (310002, ы. Харк1в, МОП, вул.Фрунзе,21).

3 дасертад1ею можна ознайомитися у б!бл1отец1 Харк1вського держаБнаго пал1техн1чного ун!вереитету.

Науковий кер!вник

- доктор техн1чних наук, професор Шатаг1н Олег Олександрович

ОфШйн! опоненти

- доктор техн1чних наук, професор Горушк1на Любов Петр1вна

- кандидат техн1чнпх наук Антипенко Володимир Федорович

Вчешгй еекретар спец1ал1зозано1- ради

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн1сть проблеми. Лиття стал! - цэ завершуючий етап сталеплавильних процес!в, що мае великий 1 часто вир1шальний вплив на як!сть заготовки, що в1дливаеться.

Р1дкий метал на усьому протяз! лиття на МБЛЗ п!ддаеться 1НТ9НСИЕНОМУ окислению киснем пов!тря, тому для отримання стал! з нкзьким вм1стом сум1шей необх!дно запоб!гти вторишого окисления металу.

У тепер!шн!й час при безперервному литт! стал! досить. добре орган!зований захист струменя металу, що вит!кав з пром1кного ковша у кристал!затор, за допомогою вогнетривких кварцових заглиблэних стакан!в. Використання цих пристро!в для запоб!гання окисления струменя розплаву на д!лянц! сталерозливний-пром!жний ковш 1 виконаних у вигляд! вогнетривких кварцових труб викликае значн! труднощ! при литт! стал!, пов'язан! з деф!цитом вироб!в. з кварцово! керам!ки, низькою тэрм!чною ст!йк!стю вогнетргакого матер!алу труб, складн!стю маневрування великогабаритними трубами в умовах лиття на МБЛЗ.

Вакливе значения при безперервному литт! стал! мае над!йний захист дзеркала металу у кристал!затор!. Як правило, на практиц! при литт! стал! на МБЛЗ широко використовують шлакоутворююч! сум!ш1. Засоби захисту, що парвдбвчвють 1х викорисговування, магать ц!лу низку недол!к!в: багатокомпонентн!сть сумЬпей, не досягаеться повна !золяц!я поверхн! металу в!д окисления ! тепловтрат, можлив!сть затягування тепло1золювальних складових шлак!в у . т!ло заготовки !, як сл!дство дього, порушення стаб!льност! процессу лиття стал! на МБЛЗ.

Мета ! завдання досл!дження . .

Метою роботи е п!двищешя якост! литого та катаного металу за рахунок обмеження або повного вилучення вторинного окислення струменя стал! на д!лянц! сталерозливний -: пром!жний ковш та дзеркала металу у кристал!затор!.

Для досягнення поставлено! мети були сформульован! так! завдання:

- вивчити теплов! та дифуз!йн! процеси прт захист! струменя

металу вогкетривким екраном;

- досл1дити тешюф!зичн! умови лиття стал! з використанням тешю!золшчих плит для . захисту дзеркала металу у кристал!затор1;

- вивчити взаемод!ю вогнетривких матер!ал!в шшти з рХдким . розплавом та мастилом, що подаеться у зазор м!ж оболонкою заготовки, що твердне? 1 ст!нкою криотал!затора ;

- розробити пристр1й для запоб!гання вторшшого окисления струменя металу на д!лянц! сталарозливний-пром1жний ковш;

- розробити технолог!» безперервного лиття заготовок !з захистом поверхн! стал! у кристал!затор! термост!йкини плитами;

- розробити cnociö та пристр!й для подавання р!дкого мастала у зазор м!ж плитою ! ст!нкою кристал!затора;

- розробити технолог!» виготовлення вогнетривких , термост!йких матер!ал!в;

- досл1дити вшшв розроблених засоб!в ! способ!в захисту стал! в!д втор!шного окисления на як!сть литого металу та прокату;

- випробувати та освоХти технолог!» безперервного лиття заготовок з використанням запропонованих техн!чних р!шень.

Наукова новизна роботи. На основ! вивчення теплоф!зичн!х умов роботи екран!в для захисту струменя металу в!д вторинного окисления отримано р!вняння , що дозволяв визначати температуру поверхн! екран!в та Ix розм!рн! параметри.

У результат! теоретичних досл!джень дифуз!йних процес!в, що в!дбуваються при захист! потоку розплаву на д!лянц! сталерозливний-пром!жний ковш екраном з подаванням 1нвртного газу, розроблена математична модель дегазацИ струменя стал! з урахуванням г!дродинам!чних властивостей вит!каючого металу.

Pia основ! вивчення взаемодП р!дко! стал! з матер!алом шшти та мастилом у зон! заливки металу у кристал!затор отриман! залежност! для вивчення припустимих рад!ус!в мен!ска " розплаву на межах розд!лу фаз.

Розроблена математична модель теплового поля при захист! -поверхн! металу.у кристал1затор! вогнетривкими плитами.

Практична ц!нн!сть. Розроблеяо та випробувано пристр!й , що дозволяв запоб!гти окисления струменя металу , що вит!кав з! сталерозливного ковша, екран якого виконано з

граф!то-кремнеземних матер!ал!в з визначеним коефШентом тешгапров!дноЛ!, що дозволило злачно п!двищити його терм!чну ст!йк1сть.

На основ! проведених розрахунк!в дегазац!! струменя металу встановлено, що для !нтенсиф!кац!1 цих процес!в необх!дно так орган!зувати вит!кання потоку розплаву, щоб максимально зб!лышти протяжн!сть краялинно! та емульсШно! зон.

У результат! досл!даення температурного режиму за товщиною шшти 1 розплаву п!д нею встановлен! розм!рн! 1 теплоф!зичн! параметри плит, що забезпечують стаб!льне лиття металу з м!н!мальним перегр!вом.

Розроблено технолог!чн! режими ■ безперервного лиття заготовок !з захистом дзеркала металу у кристал!затор! термост!йкиш плитами.

Розроблено ! випробувано пристр!й для дискретного подавання мастила у зону заливки металу у кристал!затор, що дозволяв повн!стю автоматизувати процес подавання мастила.

Вперше розроблено технолог!» виробництва плит та екран!в для захисту металу в!д вторинного окисления на основ! граф!то-кремнеземних волокнистих матер!ал!в, що забезпечуе безперервне 1х вийористання при литт! стал! на МБЛЗ протягом 3-5

Г0Д1Ш.

Розроблено 1 випробувано шлакоутворюгочу сум!ш для подавання у зазор м!ж плитою 1 ст!нкою кристал!затора на основ! Шрокарбону (продукту переробки побутових в!дход!в), що дозволяв зам!нювати деф!цитний аморфний граф!т. '

Реал!зац!я роботи у промисловост!. Розроблен! способи 1 засоби захисту металу в!д вторинного окисления пройшли прсмислове освоения при литт! вуглецевих та низьколегованих марок стал!.

Промислове освоения технологи безперервного лиття стал! !з захистом поверхн! мэталу у кристал!затор! термост!йкими плитами на Череповецькому металург!йному комО!нат! дозеолило знизити брак литих слаб!в на 0,03 %, зменшити к!льк!сть прорив!в п!д кристал!затором на 20 %, при цьому' р!чний економ1чний ефект дор!внюе .150,9 тис. крб. (у ц!нах 1987 р).

Л1ття п!д плитами за розробленою промисловою технолог!ею на

- б -

Мар!уиольському металург!йному комб!нат! "Азовсталь" дозволило знизити. брак безперервнолитих заготовок на 0,35 %, при цьому р!чний вконом!чний ефект дор!вшов 16 млрд. 897 млн. крб. (у Ц1Н0У_ 1993 р).

Апробац1я роботи. "Основн! результата роботи викладен! та обговорен! на:

- IX' науково-1дхн1чн1й конференцИ "Удосконалення процас!в розливки 1 кристал!зац11 стал!" (Ки1в, 1984);

науково-практичному сем!нар! иКошозвд!йн! вуглецев! матер!али та 1х застосування у х!м!1 та металургН" (Москва, 1984);

III м!квуз!вськ1й науково-техн!чн!й конференцП яуашюф1зичн1 процеси при безперервн!й розливц! та проката! смуг та лист!в" (Череповець,1984);

- науково-техн!чн!й конференцП молодих вчених "Ефективн! вогнетриви та 1х впровадження у промислов!стьи (Харк!в, 1984);

- сем!нар! "Сучасний стан безперервно! розливки стал! 1 сплав!в га горсдэктивя 1х застосування"(Харк!в, 1984);

- XV - XVIII науково-техн!чних конференц!ях молодих вчених 1 спвц!ал!ст!в. УкрЩЦМета (Харк!в, 1984-1986);

- науково-техн!чн!й конференцП "Шляхи п!двищення якост! та економ!чност1 ливарних процес!в"(Одеса, 1995);

Публ!кац!1. За темою дисертацИ опубл!ковано II роб!т, з них 4 авторських св1доцтва.

Обсяг роботи. Дисертац!я складаеться 1з Еступу, шести розд!л!в, загальних висновк!в, списку використано1 л!тератури, що м!стить 74 найменування, 1 додатк!в. Основна частина роботи мае 92 аркуш! друкованого тексту, 16 рисунк!в, 29 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМ1СТ РОБОТИ

1. йоретичн! досл!дження дифуз!йних ! теплових процес!в при захист! металу в!д вторинного окисления при безперервному литт! заготовок.

У результат! досл!дження теплових умов роботи екран!в було

отримано р!вняння для визначення температуря поверхн! ст!нки екрана з урахуванням конвективного перем!щення стал!: t - t

t =___+t

. п 0 ol . i ср , де . а + --2- + 1

\ 8,4-Г^о) 0,65

l а J

tn . температура поверхн! е1фана,

t0 - температура вит!каючого струменя металу,

tcp - температура оточуючого середовища,

О0 - товшина ст!нки екрана,

\в -.коеф!ц1внт теплов!ддач! екрана,

Ojj - коеф!ц1ент тегоюв!ддач! на поверхн! экрана,

а - д!аметр екрана,

со - шв!дк!сть теч!1 металу,

dQ - д1аметр каналу сталерозливного стакана,

а - коеф!ц!внт температуропров!дност! р!дко! стал!.

. Зг!дно проведених розрахунк!в (рис.1) було встановлэно, що для п!двщення ст!йкост! екран!в, виготовлених з гроф1то-кремнбземних волокон, коеф!ц1внт теплопров!дност! останн!х не повинен перевшцувати 3,1 Вт/(м«К), що дозволяв запоб!гти недопустимого для цих матер!ал!в роз!гр!ву вище 1273 К.

Було проведено вивчення процес!в дегазац!1 струменя металу при захист! II екраном, у середину котрого подаеться !нертний

газ. Для цього вир1шили р!вняння Ф!ка — = D стосовно

dx cbr

дифузИ кйсню иляхом к!нцево-р!зницево1 апроксимацИ математитно! модел! та розробки алгоритма , що його реал!зовано за явною схемою на ЕОМ.

Зг!дно г1дродинам1чних властивостей розповсюдкення потоку металу , механ!зм переносу кисню через м!яфазну поверхню визначаемо сл1дуючими критер!альниш залекностями: для турбулентно1 зони Nu= 0,036 Рг0'4- Re0'8; для крашапшо1 зони Nu= 0,8 pr0,66.Re0'96; для емульс!йно! зони Nu= 0,13 (Рг-0г)1/э.

Зг!дно розрахунк!в на ЕОМ було встановлэно, що знижэння вм!сту ккснго е максимальнш (до 40%), якщо д!аметр стакана

сталерозливного ковша дорЛвнюв 0,12 м, довхина струменя дор!внюв 0,9 м. При цьому най01льша к!льк!сть кисню видалявться у крашшнн!й та емульс!йн!й зонах.

Рис.1 -Зм!ыення температури за товщиною ст!нки екран!в у залежност! в!д коеф!ц1ента тешюпров!даюст1 матер!алу (А,): 1- 5,0 Вт/(м«К); 2- \2= 3,7 Вт/(М«К); 3- 2,5 Вт/(М«К).

• \

Розрахунок температурних умов лиття стал! п!д плитами виконували за одном!рним р!внянням тешюпров!дност!:

6т бхй

Задачу вир!шували на ЕОМ методом к!нцевих р!зностей за явною кйЕщевою схемою. Дан! розрахунк!в приведен!, на рис.2.

Вивчення теплових пол!в дозволило встановити оптимальну температуру меж! розд!лу шшта-метал 1 прогнозувати тепло!золююч1 властивост! останньо!, то заОезпечув лиття стал! з м!н!мальним перегр!вом 5-10°.

ВСдстань бед подерхне ро^дСАй,мн

Рис2. Зм1нення температуря за товщиною плити 1 в метал! п!д плитою в звлехност! в!д коефШвнта теплопров1дност! (\), Вт/(м-К). Лиття п!д плитами:

--— - Ь=5,22 Вт/(м»К);---- - 2.9 Вт/(м-К);

--- А,=0,35 Вт/(м-К) - за даними розрахунк!в;

А - \=5,22 Вт/(м*К); х - Л,=0,35 Вт/(м-К) - експериментальн! дан!

Лиття п1д шлаком: « ■■» - л!тературн! дан!.

При безперервному литт! поверхня металу б!ля ст!нок кристал!затора приймае форму опуклого мен!ска. На одиницю довжини поверхн! з!гнуто1 пл!вки , що твердив, д!е сила поверхневого натяж!ння , а з боку р!дкого металу - рад!альний феростатичний тиск. Оптимальний рад!ус мен!ска, отримали 1з р!вняння вказаних тиск!в:

Н = /1ЛО,Д0

о-сил'а поверхневого натяж!ння, Дж/м2; 7-штома вага стал!, кг/м3.

При литт! стал! на МЕЮ 1з захистом дзеркала метвлу плитою з подаванням мастила^ поверхневе натяж!ння визначаеться як м!жфазне натяж!ння на межах розд!лу:мастило-метал-плита (I), мастило-метал-ст!нка кристал!затора (II), та мастило-метал,(III). Враховуючи.це отримали:

rr= / t .7 ff'm-c

[1+cos(180°- 9')]» T RII= / 1,7 ГУс

[1+C03(180°- 0")]. 7

Д6

"'^oA-0!«..'». W"M"C =°с-к + °'m-C- °M-K- Де

°c-n' °m-c' °м-п' °c-K- °h-k - м!жфазн! натяж!ння на межах розд!лу: мастило —. плита, метал - плита, мастило - ст!нка кристал!затора, метал - ст1нка кристал!затора Дж/м2;

w'm-c, w''м-с - робота адгезИ при стшсанн! металу !з мастилом на межах розд!лу I та II, Дж/м2.

Допустимий рад!ус мен!ска на меж! розд!лу мастило-метал

Iii /1 7а m •визначаеться з формули R = г , де

о - м!кфазне натяж1ння на меж! розд!лу III, Дж/м2.

2. розробка cnocoOiB 1 засоб!в захисту металу в!д вторинного окисления при безперервному литт! заготовок.

Для вивчення взаемод!! р!дко! стал! з р!зними матер!алами, що використовуються як вих!дн! компоненти у мастилах 1 плитах, були проведен! експериментальн! досл!дження за вибором поверхового, натяж!ння , крайового кута , змочування 1 роботи ' адгезИ.

Було встановлено, що у якост! матер!ал!в для виробництва щшт, , сл!д використовувати 1 матер!али на грунт! граф!то-кремнеземних волокон, для шлакоутворюючих сум!шей - на грунт! п1рокарбону.. За як!стю р!дкого мастила необх!дно вибирати !ндустр!альне мастило 45, рапсове мастило та в!дходи виробництва соево! олП. При цьому допустим! значения рад!ус!в

мен!ска металу на межах розд!лу фаз становлять 0,012-0,014 м.

На п!дстав! теоретичннх досл!жень теплових та дафузШшх процес!в, що в!дбуваються при захист! струменя металу, вит1каючого з! сталерозливного ковша, оув розроблеякй пристр!й, екран якого виконано з матер1алу з певним коеф!ц!ентом твплопровШост!, що дозволило П1ДВИЩИТИ його ст!йк!сть(рис.З).

Рйс.З. Загальний вигляд пристрою для захясту струменя 1- вогнетривкий екран; 2-к!льцевий трубопровод; 3-отвари.

У результат! экспериментального вивчэння формування оболонки безперервнолито! заготовки встановлено, що на повврхн! сляб!в утворюються складки з пер!одичн!стю, що дор!внюв пер!оду зворотнъопоступального руху кристаллаатора.

3 урахуванням цих особливостей утворення складок був розроблений зас!б безперервного лиття заготовок, що м!стить захист дзеркала металу у кристал!затор! плитами з дискретним подаванням настала у пром!жки часу, зм1щен! на полупер!од частота коливання кристал!затора. Тале подавання мастиль дозволяв максимально заповнити тр!щину, утворену складками, продуктами згоряння до' того, як вона закупориться що

призводить до. знмження зусиль витягування заготовки з кристал1затора. у тр!щияах, утворених складками скопичуються са*ист1 компонента мастила, викликаячи зменшення зусиль витягування заготовкиг

Для зд!йснення розробленого способу подач! мастила було виготовлвно пристрШ, зображоний на рис. 4.

Рис. 4. Пристр!й для подавання мастила.

1-рвзервуар; 2- мастило; 3- вентиль; 4- мвномвтр; 5,6- шланги; 7- рамка з отворами; 8-лубр!катор.

3 метою вибору найб!льш стШях вогнетривких матер!ал!в для виробництва захисних пристро!в було випробувано б!ля 80 зразк!в, виготовлених за р!зними технолог!ями. На п!дстав! цих досл!даень ■'".ула розроблена технолог!я виготовлення вогнетривких матер!ал!в

на граф1то~кремнвэемн1а основ! з горошком бору вбо н! трэда бору,

Э.Лиття 1 досл!ддення якост! метаду досд?дно-проьтсловоI та промислово! парт!! безперервнолитих сляб!в з викорястаншш розробланих засоб!в захисту методу в!д вторшшого окисле 1шя.

Випробування пристроо (рис.3.) у промислових умовах довело, що в!н зручний у експлуатацИ ! иав вясоку тери!чну ст1Вк!сть. При цьому досягааться над!йаа 1золяц!я струменя метаду, а знтшння вы1сту кисни у метал! пром1аного ковша становить 34,25.

Для встановлення вкливу паракетр!в зворотньо-поступального руху кристал!затора на як!сть заготовка зд!йС5шла ляття с?ая1 п!д плитами за р1знвма технолог!чшша ре&имама.

Дан! випробувань довели , ¡цо наймонаа нар1вном1ра1сть товщини корочки у сляб!в, вшштнх з ашл!тудою качаиня кристал!затора, що дор!вняз 0,012-0,014 м, тобто з ашШтудою, що не перевернув експершлантально встановланих допустим! рад!ус!в мен!ска наталу. При цьоыу температура оболонкн, що твердив, у 1,1 - 1,3 менша, н!а температура на Фронт! затвердЛная.

Досл1даення впливу способу подавання р!дкого настила , що проводилися у промислових умовах, доведи, що подавання настала !з змЬценняи на полупер!од зворотньо-поступального руху кристал!затора дозволяв знизити зусилля внтягування заготовки на 253. При цьому к1льк1сть поздовен1х тр!щин змооталаси на 20-30%, поперечних на 20-40Я. Шлаков! включения на поверхн! сляб!в практично в1дсутн!.

3 метов визначення ефективност! розроблених спосххЯв 1 засосЯв захисту мат аду в!д вторшшого окисления ИБЛЗ Ыар!упольського та Череповецького мвталург!йнкх ко;аб!нат1в в!длили досл1дно-промислов1 та прошапов! партП сляб!в.

При комплексному захист! кеталу на дасл!данх плавках струы1нь стал!, що вит!каз з1 сталерозливного ковша , захвдалн за допомогов розробленого пристрою (див. рис.3), а повархню розплаву у кристал!затор! - плитами з подавакням шлакоутворюючо! сум!ш! на основ! п!рокарбону сл!дувчого складу (у »): Шрокарбон -30-36,4; плавиковлЗ шат- 15,0 - 18,2; цемент- 25,0-27,3. Еитр: ти сум!и! дор!внювали 0,15 кг/т стал!. Промислов! випробування довела, що розроблен* зр.ссби

- U -

saOeзпечують надИний захист струмвня металу у кристал!затор! протягом лиття сврП 1з 3-5 плавок.'

Анад!з даяих зншсодженкя кисни у пробах мвталу з шэом!жного коша та криствл1эатора дов!в, то в результат! комплексного захисту знижено bmîct кисню у метал!, що надШюв у пром!кннй ковш на 17*. у стал! Юсп, на 14,2* у СтЗсп 1 на 16,2% у стал! B3D, а у криетал1звтср! - на 23,3%, 15,5% ! 18,3% в!дпов!дно. При цьому розм!р алшосил!кат!в та алюм1иат!в у литому метал! змеяшився у 1,5-2 рэзи. Вм!ст немэталевих включень знизився на 23,0% для стал! СтЗсп.на 15,8% для стал! ДЗи 1 на 18,4% для стал1 Юсп. Вм1ст азоту зшосено у середньому на 28%. .

Анал1з даних досл!даення якост! поверхн! сляб1в дов!в, що к!льк!сть поздовга!х тр!щин зменшилась на 50 %, попвречних - на 35%, а к!льк!сть павукопод!бних тр!щин скоротилась у 2-3 рази.

У результат! вивчення якост! прокату встановлено, що к!льк!сть с!дсортованого за пленею та шлаковими включениями мвталу зменшилась у середньому на 10,,9. % -та. 3,3% в!дпов!дно.

Прогаслове засвошшя розробл<эно1 технологи безотрервного лиття заготовок 1з захистом' дзеркала мэталу у кристал!затор! вогнотривкимн плитами доведи, що для п!двищення стаб!льност! процосу лиття необх!дно зб1льпшти товщину плит до 40-50 мм. Для отрпмання таких плит була виготовлена нова оснастка ! проведен! додатков! досл1даення за подбором оптимального складу матер1аяу плит.

П1сля уточнения технолоПчних парамвтр!в лиття стал! п!д стовгдоикмп плитами на Ывр!упольському металург!йному комб1нат! за в1дпрацьованою технолог1ею в!длили прошслову парт 1л сляб!в.

Анал1з даних якост! лито! заготовки дов!в, що к!льк1с,ть поздовяя!х тр!щин на поверхн! сляб!в зменшилась на 75-85%, поперечних па 80-85%. Склвдчаст1сть нэ поверхн! заготовок , в1длитнх з використанням топло!золюпчих шшт , знизнлась у се'редньому на 0,5 бала. Досл1дн1 сляби мали згладзкен! складки, максимальна 1х глибина дор!внювала 2,4 мм. Глибина складок пор1внял[.них сляб!в дор!вншэла О,G мм.

Лиття промислово! пархН сляб.1в за вХдпрацьовацою тахлолог!ею дозволило знизити брак бвзпэрервнолитих загото;«: а 0,352.

ВИСНОВКИ

1. Отримано р!вняння, що дозволяв визначати температуру поверхн! захисних екран!в, враховуючи конвентивне перем!щення стал!, теплоф!зичн! та розм!рн! параметра екран!в.

2. Розроблена математична модель для визначення зм1нэння вм!сту кисню з урахуванням г!дродннам!чних властивоствй розповсюдкення потоку р!дкого металу.

3. Розроблена математична модель теплового поля у зон! заливки стал! у кристал!затор, що дозволяв визначити розм!рн! та теплоф!зичн! парамэтри плит.

4. Отриман! залекност! для визначешя допусткшх рад!ус!в мен!ска металу на межах розд!лу фаз у кристал!затор! при литт! п!д плитами.

5. Експериментально встановлено, що для виробництва плит рекомендуеться використовувати граф!то-кремнеземн! волокнист! тканини, як шлакоутворвюч! сум!ш! - сум!ш! на грунт! п!рокарбону; як р!дке мастило - мастила з роботов адгвзИ 1,2-1,7 Дж/М2.

6. Вперше розроблено технолог!» виготовлення вогаетриЕких матер!ал!в на граф!то-кремнеземн!й волокнист!!! основ! з порошком бору або н!трида бору, що забезпечуе безперервну експлуатац!» отриманих вироб!в протягом лиття cepîl з трьох або б!льше плавок.

7. Розроблено та випробувано пристр!й для захисту струменя металу в!д вторинного окисления. В!н зручний в експлуатацИ та мае високу терм!чну ст!йк!сть.

8. Вперше розроблено промислову технолоПю безперервного лиття заготовок , що включае захист дзерквла розплаву у кристал!затор! вогнетривкими плитами з подаванням мастила. При цьому звортньо-поступальний рух кристал!затора зд!йсшоють з вмпл!тудою, що не перевершуе значения допустимих рад!ус!в мен!ска металу, а температуру оболонки, що твердне, в зон! контакта II з робочими ст!нками кристал!затора п!дтр1мують в 1,1-1,3 рази нижче за температуру металу на фронт! затверд!ння.

9. Розроблено та випробувано шлакоутворюючу. сум!ш для подавання у зазор м!ж плитою ! ст!нкаш кристал!затора на оснсв! п!рокарбону , що дозволяв' зам!нввати деф!цитний аморфний граф!т.

10. Вперше розроблено та випробувано спос!б дискретного

подавання р1дкого мастила у зону заливки металу, що зв'язуе час II подавання з! зворотньс-поступальйим рухом кристал!затора. В!я дозволив зменшити зусилля витягування заготовки на «¿бж.Рикористання ц1в! технологи лиття заготовок вкклвчас використання багатокомпонентних шлакоутворюючих сум1шей 1 дозволяв повн1.стю автоматизувати процзс подавання мастила.

11. Промислове засвоення комплексного захисту стал! в!д вторинного окисления дозволило знизити вм!ст кисню у метал! кристал!загора. до 23$ , азоту - до 28%, загальний вм!ст неметалевих включень до 23%, а оксид!в алш!н!ю до 19$. Лиття промислово! парт11 слябЛв з використанням комплексного захисту за в1дпрацьованою технолог!ею дозволило знизити ураження поворхн! заготовок поздовкн!ми тр1щинами до 75-85$, поперечними - до 85-85$, знизити в!дсортовку прокату за пленею та шлаковим включениям до 14$.

12. Промислове засвоення розроблено! технологи Оезиерервного лиття стал! нв Череповецькому металург!йному ком01нат! дозволило знизити брак лигах сляб!в на 0,03 $, зменшити к!льк!сть прорив!в п!д кристал!загором на 20 %, при цьому р!чний економ!чний ефект дор!внве 150,9 тис. крб. (у ц!нах 1987 р).

Лиття промислово! партП сляб!в . на Мар!упольському металург1йному комб!нат! за в!дпрацьованою технолог!ею з використанням розроблених способ1в захисту металу в!д вторинного окисления дозволило зш!зити брак безперервнолитих заготовок на 0,35 %, при цьому рРтий економ!чний ефект дор1внюе 16 млрд. 897 млн. крб. (у ц!нах. 1993 р), що екв!валентно I млн. 340 тис. долор!в США.

СПИСОК ОПУБЛ1КОВАНИХ Р0Б1Т

I. Качество непрерывнолитого металла, полученного с использованием огнеупорных волокнистых материалов для защиты от вторичного окисления / А.Я.Глазков, Б.Л.Елизаров, А.Н.Аргунов и др.// Деп. в ШГГБ ЧМ. М.,-1985, - N5 - с.149-154.

Я, Защита металла от вторичного окиления на МНЛЗ/А.Я.Глазков. Д.М.Колотило, А.Н.Аргунсв и др.// Черная металлургия, Бюл. науч.-тех. инфэрм. - 1985 - N I - с. 42-43.

3. Теклофизическке условия непрерывной разливки стали иод

теплоизолирующими плитами на волокнистой основе/Б.Л.Елизаров, А.Н.Аргунов, В.Б.Добровольский и др.//Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование тепловых процессов при производстве проката черных металлов." Череповец.-1985,- с.9.

4. Опыт непрерывной разливки стали с применением теплоизолирующих плит в кристаллизаторе/А.Я,Глазков, Б.Л.Елизаров, А.Н.Аргунов и др.// Металлург. 1986, N8-c.25-26.

5. А.Н.Аргунов, Б.Л.Елизаров, И.Г.Панченко Особенности взаимодействия материала огнеупорных плит с видким металлом.// Деп. в ЦНТБ 4M. М.,-1987, - N3 - с.154-159.

6. Особенности диффузионных процессов защиты струи металла от вторичного окисления при непрерывной разливке./ А.Н.Аргунов, Б.Л.Елизаров, А.Я.Глазков,и др.// Изв.ВУЗов. Черная металлургия. Ы..- 1989,- N5 - с.39-42.

7. Аргунов А.Н., Шатагин O.A. Технология литья стала с защитой зеркала металла огнеупорными плитами// Тез. докл. научно-технической конференции " Пути повышения качества и экономичности литейных процессов" Одесса.- 1995,-с.67.-68.

8. A.c. NI06I9I6 СССР, ШШ В22ДП/Ю, Устройство для предотвращения вторичного окисления металла при непрерывной разливке/ В.Т.Сладкоштеев, А.Я.Глазков, Ы.Г. Ананьевскяй и др.(СССР)-3311791/22-02: Заявлено. 06.07.8f: Опубл.23.12.83. Бал.N47.

■ 9. A.c. NI0928I8 СССР, МКИ В22ДИ/Ю, Способ непрерывного литья заготовок/ Б.Л.Елизаров, А.Я.Глазков, С.З. Афонин и др.(СССР)- 3516845/22-02: Заявлено 02.12.82: Опубл. Бюл.Ш8.

10. A.c. NI3I9408 СССР, НКИ В22ДП/10, Устройство для непрерывного литья заготовок/ А.Н.Аргунов, А.Я.Глазков, Б.Л.Елизаров и др.(СССР)- 3812878/22-02: Заявлено 27,11.84: Опубл. Бюл.НйЗ.

11. A.c. NI3I9499 СССР, МКИ В22Д18/10, Способ изготовления слоистых огнеупорных изделий/ А.Я.Г.-пзкав, Б.Л.Елизаров, А.Н.Аргунов и др.(СССР)-3690042/29-33:Заявлено II.01.84: Опубл. Бюл.Н23.

Аргунов А. К. Исследование и разработка новых эффективных способов защиты металла от вторичного' окисления при литье, заготовок.

Диссертация ка соискание ¿"-.'спой степени кандидата технических наук по специальности 06.16.04 - Литейное производство. Харьковский государственный политехнический университет.

Защищается II научных работ, которые содержат теоретические и экспериментальные исследования процессов вторичного окисления металла при литье заготовок, разработку способов и средств защиты жидкого расплава на основе графитокремнеземистых волокнистых материалов, анализ влияния предложенных технических решений на качество литого и катаного металла. . 1

Разработаны устройство для защиты струи стали, вытекающей из стэлеразливного ковша, и промышленная технология непрерывного литья заготовок с запитой поверхности металла в кристаллизаторе теилоизолируюгшми плитами.

A.N. Argunov. Development ol New Effective Methods of Metal Protection from Secondary Oxidation in the Process of Casting of Billets. .

The thesis for a candidate of technological sciences degree; Speciality 05.16.14 "Casting Technology", Kharkov State Polytechnical University.

The thesis presents the results of 11 research works based on theoretical and experimental investigation of the processes of secondary oxidation of metals during casting. Methods and means of protection of liquid melts from oxidation by means of graphite--and-sillca-containing fibrous materials, as well as the analysis of influence of the proposed methods of protection of the quality of C83t and rolled metals are given in this work.

A device for protecting from oxidation the stream of steel flowing from the steel-pouring ladle and industrial technology of continuous casting of billets with protection from oxidation of the metal surface in the mould by means of heat - insulating plates have beeri developed and are presented in the thesis.

Кланов 1 слова: безперервпе лиття стал!, захисний екран, ;--риг.тад}.гатор, голэкоутрорвючэ с:ум1ш, те п.то i з о ля в о ль i: а плита,

нЛ9, вторит') окисления.

J; 4

СурУ-