автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка и промышленное освоение кристаллизаторов и зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья круглых заготовок с целью улучшения их качества и повышения скорости литья

СЮ344В ? На правах рукописи

Шапиро Андрей Владимирович

РАЗРАБОТКА И ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ

И ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ КРУГЛЫХ ЗАГОТОВОК С ЦЕЛЬЮ УЛУЧШЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВА И ПОВЫШЕНИЯ СКОРОСТИ ЛИТЬЯ

Специальность 05.02.13 «Машины, агрегаты и процессы (в металлургическом производстве)»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 2 СЕН 2008

Москва, 2008г.

003446710

Работа выполнена: в Акционерной Холдинговой Компании «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика А.И. Целикова»

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент

Ганкин Владимир Борисович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Паршин Валерий Михайлович,

кандидат технических наук Решетов Виктор Владимирович

Ведущая организация: Волжский трубный завод

Защита состоится 7 октября 2008 г. в 15 часов 00 минут на

заседании диссертационного совета Д520.016.01 в АХК ВНИИМЕТМАШ им

А И. Целикова по адресу 109428, г. Москва, Рязанский проспект, 8а.

Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью просим выслать по указанному адресу. Справки по тел.: 730-45-39

С диссертацией можно ознакомиться в технической библиотеке АХК ВНИИМЕТМАШ

Автореферат разослан _ 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Дрозд В Г.

Общая характеристика работы Актуальность проблемы

Настоящая работа посвящена разработке оборудования машин непрерывного литья для производства круглых заготовок, в первую очередь -оборудования зоны кристаллизации

Развитие нефтяного, газового, энергетического машиностроения вызывают необходимость создания рациональных способов производства труб. Исходной заготовкой для их производства является непрерывнолитая круглая заготовка Кроме того, в некоторых случаях круглую заготовку используют для прокатки сорта высокого качества

В результате выполненной ВНИИМЕТМАШем, по просьбе Волжского трубного завода реконструкции зоны кристаллизации машины непрерывного литья заготовок №2 (МНЛЗ-2) и модернизации кристаллизатора МНЛЗ-1 значительно улучшились технологические и качественные показатели работы машин.

Результаты работы актуальны и используются при сооружении новых и реконструкции действующих МНЛЗ для литья круглых заготовок на российских и зарубежных металлургических заводах.

Цель работы

Целью настоящей работы является разработка новой конструкции отечественных кристаллизаторов для литья круглых заготовок и их основных элементов - гильз различных типоразмеров. Разработанные кристаллизаторы должны обеспечить повышение скорости разливки, отсутствие овальности заготовок и наружных дефектов, а также снижение аварийности.

Наряду с разработкой новой конструкции кристаллизатора потребовалось также усовершенствовать вторичное охлаждение слитка, которое должно обеспечивать при высокой скорости литья равномерное охлаждение по заданному закону круглой заготовки, по своей природе в наибольшей степени склонной к образованию овальности и трещин

Одним из этапов работы является разработка технологии и соответствующего технологического оборудования для производства вновь спроектированных гильз сложной формы внутренней полости для кристаллизаторов, предназначенных для получения высококачественных круглых трубных заготовок. Разработана также новая технология ремонта отработанных после эксплуатации гильз круглого сечения.

Этапом работы является также определение влияния изгиба и правки непрерывного круглого слитка на овальность и образование внутренних трещин. Расчёт, посвященный этой проблеме, необходим не только для выбора типа новых МНЛЗ, но - главным образом - при разработке проектов реконструкции существующих блюмовых и сортовых МНЛЗ, которые в настоящее частично либо полностью переводятся на отливку круглых трубных заготовок.

Научная новизна

Разработана и применена модель затвердевания круглой непрерывнолитой заготовки в гильзовом кристаллизаторе, на основании которой создана конструкция гильзы с синусоидальными вогнутостями.

Разработана и успешно освоена в условиях промышленной эксплуатации новая конструкция гильз кристаллизаторов для литья непрерывнолитых круглых заготовок, позволяющая увеличить скорость разливки и улучшить качество отливаемых круглых заготовок.

Создано новое технологическое оборудование для изготовления круглых гильз со сложной формой внутренней полости Разработана новая технология ремонта отработанных после эксплуатации гильз круглого сечения.

Разработаны режимы вторичного охлаждения непрерывнолитой заготовки, обеспечивающие получение высококачественной круглой заготовки при высоких скоростях литья.

Выполнен расчет влияния изгиба и правки непрерывнолитой круглой заготовки на её овальность.

Созданы основные положения для проектирования отечественных машин для литья круглых заготовок

Достоверность

Основные положения разработанной модели затвердевания круглой заготовки в кристаллизаторе прошли экспериментальную проверку с применением гильз различной конструкции, а затем - в полупромышленных и промышленных условиях на Волжском трубном заводе и металлургическом заводе «ТМК-Решица» (Румыния).

Практическая ценность и реализация результатов работы

1. На Волжском трубном заводе с участием автора произведена реконструкция оборудования зоны кристаллизации MHJB-2 для разливки непрерывнолитых круглых заготовок диаметром 156 мм В результате реконструкции время разливки плавки уменьшилось со 120 до 95 минут, брак уменьшился в 3 раза, серийность возросла в 2 раза, овальность сведена до минимума, установленного техническими условиями

2. На МНЛЗ-1 Волжского трубного завода в кристаллизаторы фирмы SMS Demag были установлены специально разработанные для них во ВНИИМЕТМАШе новые гильзы для литья круглых заготовок диаметром 156 мм, что позволило снизить брак с 4,5 % до 0,18 % и исключить затраты на осмотры и ремонт заготовок перед отправкой заказчику.

3. На основании проведённых работ разработаны основные технические решения по реконструкции блюмовой МНЛЗ-З ГУЛ «Белорусский металлургический завод» с целью получения круглых непрерывнолитых заготовок. При выполнении этого проекта была разработана методика расчёта влияния изгиба и правки круглого слитка на его качество.

4. Впервые разработанный и успешно внедренный на Волжском трубном заводе метод реконструкции блюмовых MHJI3 с целью получения

высококачественной непрерывнолитой круглой заготовки был применён и усовершенствован на металлургическом заводе «ТМК-Решица» (Румыния) при реконструкции блюмовой MHJI3 для литья заготовок диаметром 177 мм.

5. Разработана и внедрена оригинальная технология изготовления гильз для отливки круглых заготовок, обеспечивающая получение гильз с практически одномерной толщиной стенки и высокую точность изготовления гильз со сложной формой внутренней полости. Освоена новая технология ремонта отработанных после эксплуатации гильз круглого сечения

Апробация работы:

Материалы работы докладывались на:

1 Первой конференции молодых специалистов «Металлургия XXI века», г. Москва, 2005г.

2 Неделя металлов в Москве, г. Москва, 2005г.

3. Международная конференция по внепечной обработке и непрерывной разливке стали, г. Москва, 2006г.

4. IX международном конгрессе сталеплавильщиков г. Старый Оскол, 2006г (работа была отмечена дипломом).

5. Третьей конференции молодых специалистов «Металлургия XXI века», г. Москва, 2007г.

6 Технологии и оборудование для выплавки, внепечной обработки и непрерывной разливки стали, г. Москва, 2007г.

7. Металлургия стали. Проблемы и решения.. III Конгресс металлургов Урала, г. Челябинск, 2008г.

Публикации:

Основное содержание диссертации отражено в 18 опубликованных статьях. Разработанная конструкция гильзы кристаллизатора для литья круглых заготовок защищена патентом РФ на изобретение № 2308348 «Гильзовый кристаллизатор для высокоскоростного непрерывного литья круглых заготовок»

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 67 рисунков, 15 таблиц и список литературы из 110 наименований.

Основное содержание работы

Во введении кратко изложены предпосылки, обусловившие постановку основной задачи работы и её актуальность, обоснован выбор темы диссертации.

В первой главе приведен обзор состояния и направления развития оборудования существующих машин непрерывного литья круглых заготовок. Выявлена необходимость разработки новой конструкции кристаллизатора и его основного элемента - гильзы для круглых заготовок различных типоразмеров, обеспечивающей минимальную овальность круглых заготовок. Степень овальности при литье круглых заготовок в основном определяет их качество. Показана актуальность изучения влияния изгиба и

правки непрерывного круглого слитка на его овальность и образование внутренних трещин. Это необходимо не только для выбора типа новых МНЛЗ, но также при разработке проектов реконструкции существующих блюмовых и сортовых МНЛЗ, которые в настоящее время нередко переводятся на литье круглых трубных заготовок.

Одновременно с созданием новой конструкции кристаллизатора необходимо было также усовершенствовать вторичное охлаждение заготовки, что обусловлено более высокими, чем прежде, скоростями литья и более высокими требованиями к качеству слитка. Кроме того, для производства круглых гильз для высокоскоростных кристаллизаторов потребовалось также разработать новую технологию их изготовления и соответствующее этой технологии новое технологическое оборудование

Показано, что высокая производительность МНЛЗ и улучшение качества непрерывнолитой круглой заготовки могут быть достигнуты только при условии- создания новой конструкции зоны кристаллизации МНЛЗ для литья круглых заготовок, обеспечив при этом овальность заготовок ниже допустимого предела;

- обеспечения непрерывной разливки сериями с большим числом плавок за счёт высокой стабильности работы оборудования зоны кристаллизации.

Вторая глава работы посвящена разработке автором основ создания новой конструкции гильзы кристаллизатора для непрерывного литья круглых заготовок и зоны вторичного охлаждения, учитывая при этом деформацию заготовки на криволинейных участках МНЛЗ.

Основной задачей вновь разработанной конструкции кристаллизатора для производства круглых непрерывнолитых заготовок различного сечения является создание гильзы, обеспечивающей стабильный процесс литья круглых заготовок, жёсткое центрирование круглой заготовки в гильзе с целью ограничения возможности поворота и смещения затвердевающей оболочки заготовки, снижения овальности, исключения трещин и уменьшения газового зазора между затвердевающей заготовкой и стенкой гильзы кристаллизатора. Решение указанной задачи позволяет одновременно увеличить скорость и серийность непрерывного литья и улучшить качество заготовки.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в верхней части гильзы (рис 1) со стороны подвода металла располагаются участки вогнутых поверхностей, при этом их форма, количество и их длина зависят от размерного и марочного сортамента отливаемых слитков По высоте вогнутые поверхности выполнены убывающими по специальной кривой от максимума на верхнем торце гильзы до нуля на границе между воронкообразной и формообразующей частями Точка расположения базового радиуса МНЛЗ лежит на стыке между вогнутостями воронкообразной части.

А-А С-С

Рис 1 Конструктивное выполнение вновь разработанной конструкции

гильзы кристаллизатора для литья круглых заготовок При разработке новой конструкции круглой гильзы необходимо было оценить образование газового зазора между внутренней стенкой гильзы кристаллизатора и формирующейся корочкой слитка Если заданы закон изменения усадки заготовки, геометрия гильзы кристаллизатора в исходном (холодном) состоянии и распределение тепловых потоков, то представляется возможным оценить зазор/натяг между заготовкой и гильзой кристаллизатора. На рис. 2 приведено изменение зазора по длине кристаллизатора для круглой заготовки диаметром 156 мм (конусность гильзы постоянная - 1,4%/м).

Рис 2 Изменение зазора по длине кристаллизатора для круглой заготовки диаметром 156 мм (конусность постоянная 1 4%/м) Из рисунка видно, что при нелинейных функциях усадки и теплового потока добиться равномерного зазора по длине кристаллизатора при постоянной конусности невозможно. Кроме того, усадка заготовки помимо теплового потока зависит и от множества внешних факторов, скорость литья, марки стали, конструкции кристаллизатора и тд Следовательно задание переменной по длине кристаллизатора конусности может обеспечить оптимальный зазор только в определенном диапазоне параметров разливки

Для исследования особенностей взаимодействия затвердевающей оболочки заготовки в кристаллизаторе с профилированной стенкой гильзы был проведен анализ деформирования затвердевающей оболочки круглого слитка на участке кристаллизатора с четырьмя синусоидальными вогнутостями разработанной конструкции.

Математическая модель деформирования поперечного сечения затвердевающей круглой заготовки построена на основе теории изгиба криволинейных стержней Разработан алгоритм, позволяющий расчетным путем получить распределение контактного давления по периметру оболочки заготовки при ее взаимодействии со стенками гильзы в процессе движения вдоль кристаллизатора.

В целях определения рациональной геометрии внутренней полости гильзы возможно построение приближенной расчетной модели. Это основано на том, что при моделировании деформационных процессов в заготовке на начальном этапе ее затвердевания в кристаллизаторе принимается во внимание, что процессы теплоотдачи и деформирования главным образом происходят в радиальном направлении. Это позволяет рассматривать деформирование оболочки заготовки как последовательность деформирования движущегося кольцевого сечения заготовки при

равномерном по периметру и переменных по высоте охлаждении и затвердевании

Считая, что в верхней части кристаллизатора затвердевание кольцевой оболочки слитка начинается равномерно (независимо от угла) и, в первом приближении, используя приведенную среднюю температуру Г^ по толщине

кольца, сводим данную задачу к задаче деформирования однородного кольца. При деформировании оболочки слитка полная скорость деформаций £ складывается из скорости деформации ползучести и скорости температурной деформации Последняя связана с температурной усадкой формирующейся оболочки заготовки В результате уравнение состояния при деформировании материала затвердевшей оболочки слитка запишем в следующем видео dT

о)

а, - коэффициент температурного расширения, "С"1, д(Т) - характеристика материала при высокотемпературном деформировании, определяемая экспериментально, МПа с

В данном выражении использована линейная зависимость скорости деформации ползучести от напряжения, что характерно для температур предплавления на начальной стадии образования оболочки слитка Линейная зависимость существенно упрощает решение задачи и позволяет для круглых слитков использовать известные в теории упругости формулы, описывающие деформирование стержневых колец при изгибе

При движении кольца вдоль кристаллизатора на участке гильзы с синусоидальными вогнутостями скорость радиальных перемещений элементов кольца в зависимости от угловой координаты <р можно записать в следующем виде-

v(<p) = а - b sin (к<р - №

где к - число вогнутостей синусоидальной формы внутренней поверхности гильзы,

<р - угловая координата перемещения,

а - коэффициент определяющий конусность по вогнутостям;

Ь - коэффициент определяющий конусность по выступам. Введем параметр ДК - скорость радиальных перемещений с учетом изменения геометрии формы (Б) и температурной усадки слитка

Д V = v(<p)-At

àt - изменение радиуса кольца за счет температурной усадки затвердевающей корочки слитка

Построим решение контактной задачи взаимодействия кольцевой оболочки слитка со стенками гильзы кристаллизатора Разобьем кольцо на

«и» одинаковых элементов длиной ЯД<р Каждый <у»-ый элемент характеризуется координатой ср) и контактной силой

2л

Р} = р]Я£к(р (р} — контактное давление, Д<р = —).

С другой стороны скорость радиального перемещения в «г»-ом элементе является результатом суммарного влияния всех <</»-ых контактных давлений. В результате, просуммировав скорости радиальных перемещений под действием всех <</»-ых контактных, получаем систему «и» линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных Р]

т^) = [С" ^М^.^М^д.^ёд +

у ° (3)

2* 1

■I

Г2п 3.6

Уравнение (3) получено с использованием интеграла Мора на основе известного в сопротивлении материалов решения для кольца, нагруженного двумя единичными встречными силами Обозначено:

- Л = д(Тер) (аналог модуля упругости в формулах сопротивления материалов),

- М(-9,ср), Л^1(5,ф), (21(3,ф) - изгибающий момент, нормальная и поперечная силы в поперечном сечении кольца с угловой координатой & при его нагружении единичными встречными силами в точках с угловой координатой ф.

Решение системы уравнений (3) позволяет получить распределение контактных давлений по периметру круглого слитка при его взаимодействии со стенками кристаллизатора Отметим, что данный метод расчета из-за использования симметричного вспомогательного решения пригоден только для «синус-форм» с четным количеством волн (4,6, 8 и т.д.).

Для анализа геометрических параметров гильзы с синусоидальными вогнутостями использована безразмерная форма записи зависимости ДК(<р) в виде

Щ<р) = У - 0.5 яш (к(р -

где 7 - безразмерный параметр геометрии внутренней полости гильзы, объединяющий коэффициенты а и Ь, определяющий глубину воронкообразной части гильзы

»-в-*» (4)

2 Ъ

Также удобно ввести относительную толщину кольцевой оболочки слитка

Л

Н~1

Таким образом, для анализа влияния геометрии формы внутренней поверхности гильзы на распределение контактных давлений и равномерность охлаждения заготовки в кристаллизаторе достаточно рассмотреть влияние на деформирование оболочки двух параметров У и Н Приведенные ниже результаты относятся к форме гильзы с 4-мя вогнутостями в верхней части.

Данный расчет позволяет определить критическое значение параметра У, при котором контактное давление Р (относительное давление представляет собой отношение текущего расчетного давления к максимальному давлению при максимальной толщине оболочки заготовки) для различных относительных толщин Я оболочки слитка в области синусоидальных вогнутостей падает до 0 Эта ситуация создает опасность возникновения газовых зазоров и местных разогревов оболочки слитка. С другой стороны нельзя допустить и больших значений контактного давления, так как это приводит к возрастанию сил трения, и как следствие - к повышенному износу внутренней поверхности гильзы, а также к возможному разрыву оболочки заготовки. Рассматривая различные положения кольцевого элемента оболочки (задавая различные значения его относительной толщины Я), подбираем такие значения параметра конусности У, при котором обеспечивается приемлемая равномерность контактного давления по периметру и его величина. Таким образом, выбранные на основании данного расчета рациональные значения внутренней полости гильзы в верхней воронкообразной части обеспечивают значительное снижение овальности круглой заготовки и при этом исключают образование поверхностных и подповерхностных трещин В частности для относительной толщины Я = О 02 рациональное значение У = 0,02, для Я = 0.04 - У = 0,05, для Н = 0.06 - У = 0,1 и для Н - 0.08 - У = 0,2

Для отклонений от среднего значения контактных давлений Р не более 10% параметр У в конце воронкообразного участка гильзы должен быть не менее 0 4.. 0 5 при относительной толщине Я оболочки в конце воронкообразного участка гильзы с синусоидальными вогнутостями не более 0.05 ..0.07.

При разработке оборудования зоны кристаллизации необходимо обеспечить в зоне вторичного охлаждения следующие условия.

- монотонное снижение температуры поверхности заготовки до полного ее затвердевания,

- на всем протяжении ЗВО температура поверхности слитка должна находиться выше области температур пластической деформации стали,

- равномерное распределение температуры по поверхности слитка,

- возможность регулирования интенсивности охлаждения и протяженности ЗВО в зависимости от марки разливаемой стали, скорости разливки и глубины жидкой фазы Все это отражено во второй главе.

Необходимым условием для получения качественной круглой заготовки является также решение проблемы, связанной с изгибом слитка в

криволинейной зоне МНЛЗ и разгибом в зоне тянущих клетей. На основании математического анализа происходящих при этом процессов разработаны основные технические решения по реконструкции блюмовой МНЛЗ-З Белорусского металлургического завода с целью литья круглых трубных заготовок диаметром 200, 160 и 140 мм, после чего была выбрана технически и экономически обоснованная схема технологической линии МНЛЗ.

Было рассмотрено два варианта реконструкции В обоих случаях сохранялся существующий марочный и размерный сортамент для литья блюмов.

Первый - с сохранением существующей технологической линии МНЛЗ:

- прямой кристаллизатор,

- вертикальный участок направляющих роликов,

- зона плавного изгиба,

- радиальный участок Ш0000 мм;

- зона плавного выпрямления

Второй - с радиальной технологической линией МНЛЗ-

- радиальный кристаллизатор 1112500 мм;

- радиальная роликовая проводка 1112500 мм,

- двухточечное выпрямление слитка И2500- Ю5770

В результате разработана математическая модель деформирования оболочки заготовки при ее изгибе Задача определения напряженно-деформированного состояния затвердевающей заготовки относится к классу задач механики сплошной среды для тел с изменяющимися границами.

Рассмотрено основное уравнение, необходимое для анализа процессов деформирования непрерывного слитка.

Вектор скоростей полных деформаций (векторная запись удобна для конечно-элементной формулировки)

(5)

где {е} - вектор полных деформаций, который определяется в виде суммы нескольких компонент

где {%}' - вектор скоростей упругих деформаций,

- вектор скоростей деформаций ползучести, {£}' - вектор скоростей температурных деформаций.

Методика расчета основана на модели поведения материала в виде упруго-нелинейного вязкого тела с учетом температурной деформации и конечно элементном алгоритме решения задачи деформирования слитка Так

как рассматривается деформирование заготовки в широком диапазоне температур, в данной модели использована традиционная степенная зависимость скоростей деформаций ползучести от напряжений.

Конечно-элементная сетка строится по специальному шаблону, представляющему собой полную сетку для поперечного сечения заготовки, причем узлы этого шаблона совпадают с узлами конечноразностной сетки температурной задачи Расчет проводился для геометрии роликовой проводки MHJI3-3 Белорусского металлургического завода Для оценки влияния изгиба на овальность заготовки охлаждение заготовки принималось строго симметричным На рис 3-4 показаны форма и распределения перемещений в поперечном сечении на различных этапах прохождения рассматриваемого сечения вдоль технологической оси МНЛЗ для заготовки диаметром 200 мм при скорости разливки 2,4 м/мин. Для заготовок диаметром 140 и 160 мм общая картина деформирования практически такая же Отметим, что образование овальности заготовки идет на фоне усадки поперечного сечения при его затвердевании и охлаждении

Основной вклад в образовании овальности дает изгиб заготовки на базовый радиус

Расчетная овальность круглой заготовки (AD/D0 100%) за счет изгиба

D0 =200 мм при скорости vp = 1,8 м/мин 0,55 %

D„ =200 мм при скорости v, =2,4 м/мин 0,63 %

£>0 = 140 160 мм при скорости vp =2,8...4,9 м/мин 0,45 0,55 % Наибольшая расчетная величина овальности при правке для диаметра 200 мм не превосходит 0,5 %

По существующим нормам приемки допускается овальность до 1,5 %. Следовательно, непосредственно изгиб и правка круглой заготовки дает суммарную овальность в пределах указанного допуска Для изучения процесса затвердевания оболочки в кристаллизаторе был проведён эксперимент На MHJI3-1 Волжского трубного завода, где были установлены гильзы конструкции ВНИИМЕТМАШ, в конце литья заготовок диаметром 156 мм (на четвертой плавке в серии) при скорости вытягивания 2,9 м/мин в один из кристаллизаторов была введена сера В результате была получена непрерывнолитая заготовка длиной 4500 мм, затем были отобраны поперечные темплеты с шагом порядка 150 мм, их подвергли шлифованию и сделали серные отпечатки, показанные на рисунке 5. Из рисунков видно, что распространение фронта кристаллизации к центру слитка происходит равномерно. Равномерный фронт кристаллизации обеспечивается рационально разработанной автором конструкцией гильзы кристаллизатора для разливки круглых заготовок

По результатам эксперимента коэффициент затвердевания в кристаллизаторе конструкции ВНИИМЕТМАШ составил примерно 21. 23 мм/мин0,5

Горизонтальные перемещения Вертикальные перемещения

Рис. 3. Искажение поперечного сечения слитка диаметром 200 мм после «изгиба» на базовый радиус (скорость разливки 2,4 м/мин) (перемещения на верхнем рисунке увеличены в 10 раз)

Горизонтальные перемещения Вертикальные перемещения

Рис. 4. Искажение поперечного сечения слитка диаметром 200 мм после выпрямления (скорость разливки 2,4 м/мин) (перемещения на верхнем рисунке увеличены в 10 раз)

11~5мм Ь а 136 мм

11 = 9 мм Ь» 440 мм

11 ~ 15мм 1,23 м Ь ~ 25 мм Ь=3,4м

Рис. 5 Серные отпечатки с поперечных темплетов, сделанные после проведения эксперимента (Ь - толщина оболочки слитка; Ь-расстояние от мениска в кристаллизаторе). Скорость разливки 2,9 м/мин.

Таблица 1

Полученные данные по дисперсии (см. таблицу 1) подтверждают достаточную равномерность оболочки заготовки в зоне кристаллизации.

Фактические значения толщины затвердевшей оболочки слитка после проведения эксперимента показаны на рисунке 4.___

Значения толщины оболочки по периметру слитка с шагом 45°, мм: 5 8,4 14,3 24,2

5,7 8,8 15 25,7

4,5 10,5 15 26,5

5Д 9 14 24

5,5 9,8 15,8 25,8

6 9 14 25

5 9 14 25

5,5 10,8 15 26,4

Среднее арифметическое значений толщины оболочки, мм: 5,29 9,42 14,64 25,33

Дисперсия значений толщины оболочки: 0,23 0,74 0,44 0,88

Третья глава посвящена разработке новой конструкции кристаллизатора для разливки непрерывнолитых круглых заготовок диаметром 156 мм и оборудования зоны вторичного охлаждения при проведении реконструкции МНЛЗ-2 и модернизации кристаллизатора диаметром 150 мм на реконструированной фирмой SMS-Demag MHJI3-1 Волжского трубного завода. Кроме того, аналогичные задачи были решены при разработке основного технологического оборудования в связи реконструкцией MHJI3 металлургического завода «ТМК-Решица» (Румыния) для литья заготовок диаметром 177 мм. Главной задачей при разработке новой конструкции оборудования для непрерывного литья круглых заготовок на всех выше указанных объектах было увеличение рабочей скорости разливки, уменьшение овальности, улучшение качества слитков и повышение стабильности процесса

В новой конструкции кристаллизатора на Волжском трубном заводе применена оригинальная конструкция круглой гильзы.

Коренному изменению подверглись рубашка охлаждения, узлы уплотнений и устройства, обеспечивающие взаимную центровку рубашки охлаждения и гильзы, а также узлы верхней и нижней крышек кристаллизатора Были удлинены и гильза, и кристаллизатор в целом с 700 до 800 мм.

Расход воды был увеличен на 60 % и составил 2000 л/мин, скорость протока охлаждающей воды составила ~ 10 м/с В результате охлаждение гильзы стало более равномерным и интенсивным

Отличительной особенностью разработанного ВНИИМЕТМАШ кристаллизатора является фиксация обечайки на закрепленной в крышках корпуса гильзе и «плавающая» относительно корпуса установка диафрагмы с фиксацией на обечайке. Таким образом, диафрагма позволяет обечайке свободно устанавливаться по гильзе, сохраняя постоянную величину зазора для протекания воды. Такая конструкция обеспечивает стабильное сохранение величины сечения канала циркуляции воды между гильзой и обечайкой, как по длине, так и по его периметру.

Новому кристаллизатору, позволяющему разливать с более высокой скоростью, должно соответствовать новое оборудование ЗВО При реконструкции оборудования ЗВО были разработаны и внедрены новые режимы охлаждения круглых заготовок с соответствующим удлинением существующей зоны охлаждения с целью обеспечения равномерного формирования фронта кристаллизации круглой заготовки на конечной стадии затвердевания. В его конструкции нами изменены порядок установки и типы форсунок, увеличен расход воды на первую секцию вторичного охлаждения, выравнивающую и увеличивающую толщину оболочки на выходе из кристаллизатора. Добавлена четвертая секция зоны вторичного охлаждения, что предотвращает повторный разогрев слитка. Интенсивность охлаждения непрерывнолитой заготовки в ЗВО до и после модернизации MHJI3 представлена в таблице 2.

Таблица 2

Изменение интенсивности вторичного охлаждения до и после реконструкции МНЛЗ №2 Волжского трубного завода_

Интенсивность вторичного охлаждения Секции зоны вторичного охлаждения

I II III IV

до реконструкции, л/м2 • мин 172 101 47 -

после реконструкции, л/м2 • мин 266 86 56 22

Совместно с Волжским трубным заводом разработаны скоростные режимы литья круглых заготовок диаметром 156 мм в зависимости от температуры ликвидус разливаемых марок стали Применение нового кристаллизатора, новых режимов и конструкции зоны вторичного охлаждения позволили увеличить скорость разливки на 30 %.

Новые технические решения для литья круглой заготовки диаметром 156 мм позволили довести показатели работы МНЛЗ-2 Волжского трубного завода до уровня современных зарубежных МНЛЗ

Для решения задач по улучшению качества непрерывнолитых круглых заготовок 0 156, увеличению скорости и повышению стабильности процесса разливки на МНЛЗ-1 по заданию ВТЗ были реконструированы кристаллизаторы, изготовленные фирмой 8М8-Оета§. В них были установлены гильзы конструкции ВНИИМЕТМАШ, в результате чего была достигнута максимальная скорость разливки 3,5 м/мин и брак снижен с 4,5 % до 0,18%, овальность заготовок уменьшена с 0,46 % до 0,01 %.

Полученные результаты реконструкции МНЛЗ-1 и МНЛЗ-2 Волжского трубного завода позволили разработать основные конструктивные элементы оборудования зоны кристаллизации для высокоскоростного непрерывного литья круглых заготовок диаметром 177 мм на металлургическом заводе ТМК-Решица (Румыния). В январе 2008 года были проведены успешные испытания, результаты которых представлены в пятой главе.

Четвёртая глава посвящена разработке технологии и технологического оборудования с целью изготовления гильз кристаллизатора для высокоскоростной разливки непрерывнолитых круглых заготовок и ремонту гильз кристаллизаторов после их эксплуатации

Ранее в мастерской для изготовления гильз на Волжском трубном заводе, сооружённой фирмой Италимпьянти (Италия), по итальянской технологии применяли горячепрессованные трубы общим весом 190 кг Использовали медь марки М2Р, при этом содержание меди - 99,7%, фосфора - 0,005-0,06 %, кислорода - до 0,01 Медную заготовку подвергали строжке для получения равномерной толщины

При производстве круглых гильз во ВНИИМЕТМАШ использовали заготовку (материал - медь марки БНР) из прессованной трубы диаметром 200 мм с толщиной стенки 20 мм и длиной 800 мм. Вес заготовки составил 80,5 кг, что обеспечило существенную экономию меди по сравнению со способом производства гильз на ВТЗ

Автором была разработана и освоена оригинальная технология изготовления круглых гильз кристаллизаторов со сложной формой внутренней поверхностью, при этом учитывалось низкое качество медных труб, выпускаемых российскими заводами по обработке цветных металлов

Для выравнивания толщины стенок круглых медных труб разработали технологию вытягивания труб на прямой круглой конусной оправке через фильеру. После этого наружную поверхность на токарном станке обрабатывали до равномерной толщины

Учитывая сложность формы высокоскоростной гильзы и высокие требования к точности изготовления гильзы, была разработана технология и технологическая оснастка для ее производства Предложенные технология изготовления гильзы кристаллизатора и оборудование позволяют- повысить равномерность толщины стенки гильзы с 7 % до 1 %,

- благодаря равномерному теплоотводу повысить скорость литья и уменьшить овальность круглых заготовок;

- коренным образом улучшить качество внутренней рабочей поверхности гильзы благодаря равномерной толщине стенок гильзы;

- точно выполнить сложную форму высокоскоростной гильзы для литья круглых заготовок,

- снизить шероховатость внутренней поверхности гильзы за счет дорнирования с определенной степенью холодного обжатия (3-10 %), промежуточными отжигами для снятия наклепа и обеспечения условий формирования внутренней поверхности гильзы,

- холодной деформации стенки гильзы при протяжке заготовки на оправке через фильеру 20-25%;

- существенно уменьшить расход меди при изготовлении круглых гильз кристаллизаторов диаметром 156 мм

При проектировании оснастки для производства круглых гильз была разработана также и технология для ее производства.

Изготовление конусных круглых оправок производилось на обрабатывающих центрах, для которых была разработана объемная модель изделия и получены геометрические размеры обрабатываемой поверхности и их пространственные координаты

По заданию Волжского трубного завода была разработана оригинальная технология ремонта вышедших из строя гильз конструкции фирмы SMS-Demag.

Гильзы кристаллизатора для отливки заготовок диаметром 150 мм были установлены фирмой SMS-Demag с относительно толстой стенкой размером 14,6 мм и параболической конусностью Гильзы нашей конструкции имеют толщину стенки 12 мм, внутренний диаметр 159 мм при сохранении наружного диаметра гильзы 183мм Гильзы конструкции ВНИИМЕТМАШ показали лучшие результаты по качеству отливаемых заготовок, чем гильзы конструкции SMS-Demag.

Разработана технология ремонта круглых гильз, при которой для ремонта используют гильзы с увеличенной на 20-25 % толщиной стенки по

отношению к толщине стенки отремонтированной гильзы. Непрерывнолитые круглые заготовки, полученные на отремонтированных и на новых гильзах имеют одинаковые высокие качественные показатели.

В пятой главе представлены технико-экономические показатели работы вновь разработанного технологического оборудования МНЛЗ.

Полученные результаты подтвердили предусмотренные проектом реконструкции МНЛЗ-2 Волжского трубного завода технико-экономические показатели*

- скорость разливки увеличена на 25-30%,

- сократилась продолжительность разливки одной плавки со 120 минут до 90 минут,

- производительность МНЛЗ-2 увеличена на 30%,

- количество плавок в серии возросло до 4,3;

- количество прорывов уменьшилось в 10 раз;

- расход огнеупоров сократился на 25-40%;

- стойкость гильз кристаллизаторов увеличилась на 40-45%;

- отсортировка круглых заготовок на обточку по дефектам поверхности сократилась в 2,5-3 раза.

Годовой экономический эффект от реконструкции МНЛЗ-2 по проекту АХК «ВНИИМЕТМАШ» составил около 31,98 млн. руб (по данным центральной заводской лаборатории Волжского трубного завода), в том числе:

- за счет снижения расхода огнеупоров - 84,6 руб/т (около 17,2 млн руб. или 53,4 % от общего экономического эффекта);

- за счёт увеличения производительности МНЛЗ - 17,1 руб/т (около 13,2 млн руб или 41,3% от общего экономического эффекта);

- за счёт уменьшения количества заготовок направленных на обточку -10 руб/т (около 1,58 млн. руб. или 4,9 % от общего экономического эффекта).

Модернизация кристаллизатора фирмы «БМЗ-Беп^» на МНЛЗ-1 Волжского трубного завода обеспечила улучшение следующих показателей.

- отсортировка на обточку по дефектам поверхности сократилась в 2,5-3 раза;

- общий брак в среднемесячном исчислении уменьшился с 4,5 % до 0,18 % (рис. 5 8);

- серийность литья возросла с 2,42 до 7 плавок (рис 5.9) Более высокая серийность плавок на МНЛЗ-1 в настоящее время ограничивается объёмом заказов на поставку определенных марок стали

Основываясь на опыте работы реконструированных МНЛЗ-1 и МНЛЗ-2 Волжского трубного завода, на металлургическом заводе «ТМК-Решица» (Румыния) была реконструирована и пущена в промышленную эксплуатацию блюмовая МНЛЗ, на которой было освоено высокоскоростное литьё круглых заготовок диаметром 177 мм. При этом овальность заготовок существенно ниже установленного норматива 1,5 %, а качественные показатели заготовки соответствуют техническим условиям завода.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Разработанные кристаллизаторы и зона вторичного охлаждения для литья круглых трубных заготовок, обеспечивают:

- повышение скорости непрерывного литья, снижение овальности заготовок, уменьшение количества прорывов, устранение возникновения трещин, улучшение качества макроструктуры,

- увеличение серийности литья, повышение выхода годного Разработанная новая конструкция кристаллизатора защищена

патентом Российской Федерации

2. Выполнен анализ взаимодействия формирующейся оболочки круглого слитка со стенками гильзы, определены основные закономерности образования овальности с учётом усадки и контактного взаимодействия между заготовкой и гильзой

Разработана модель деформирования оболочки слитка, для определения овальности заготовки при правке в зоне вторичного охлаждения с учетом усадочных процессов при её затвердевании и охлаждении Эта модель позволяет выполнить необходимые расчеты при модернизации существующих блюмовых МНЛЗ радиального типа с целью реконструкции для производства заготовок круглого сечения

3. Кристаллизатор с принципиально новой конструкцией гильзы и усовершенствованная конструкция зоны вторичного охлаждения были внедрены для промышленного производства заготовок диаметром 156 мм на МНЛЗ-2 Волжского трубного завода В результате были достигнуты следующие технико-экономические показатели- скорость разливки увеличена на 30%;

- количество плавок в серии возросло на 35%;

- отсортировка на обточку непрерывнолитой заготовки по овальности, поверхностным и подповерхностным дефектам уменьшена в 2,5-3 раза,

- количество прорывов жидкого металла снижено в два раза;

- стойкость гильз возросла на 40%,

- годовой экономический эффект от реконструкции МНЛЗ-2 и внедрения технологии высокоскоростной разливки составил около 32 млн. руб. в год.

4 Разработана технология изготовления круглых гильз и технологическая оснастка для их производства. Предложенные технология изготовления гильзы кристаллизатора и оборудование позволяют:

- уменьшить разнотолщинность стенки гильзы на 6 %,

- уменьшить расход меди при изготовлении круглых гильз кристаллизаторов диаметром 156 мм на 50 %.

5. Разработана технология восстановления отработанных круглых гильз кристаллизатора для их повторной эксплуатации. Непрерывнолитые круглые заготовки, полученные на гильзах при их повторной эксплуатации, имеют одинаковые качественные показатели в сравнении с заготовками, полученными на новых гильзах

6 С учётом результатов работы реконструированной MHJI3-2, были модернизированы кристаллизаторы фирмы SMS-Demag, установленные на МНЛЗ-1, что позволило:

- увеличить скорость литья заготовок диаметром 156 мм с 2,7 до 3,5 м/мин, при этом обеспечить требуемое качество слитка;

- сократить отсортировку на обточку по овальности, поверхностным и подповерхностным дефектам в 2,5-3 раза

7 Разработанный и успешно внедренный на Волжском трубном заводе метод реконструкции блюмовых MHJB был применён и усовершенствован на металлургическом заводе «ТМК-Решица» (Румыния) при реконструкции блюмовой МНЛЗ для литья заготовок диаметром 177 мм Параметры качества заготовок диаметром 177 мм превышают гарантийные параметры. Выход годного увеличен на 5% при производстве бесшовных труб с использованием непрерывнолитых заготовок диаметром 177 мм по сравнению с катаными заготовками.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1 Модернизация МНЛЗ для литья круглых заготовок // Шапиро А В ,

Ганкин В Б, Смоляков А.С и др. Сталь. №8. 2005г. С. 77-78. 2. Кристаллизаторы ВНИИМЕТМАШ для высокоскоростного литья сортовых и круглых заготовок П Шапиро А В , Ганкин В.Б., Николаев Г.И. и др. В кн 60 лет научно-конструкторской и производственной деятельности ВНИИМЕТМАШ / сост. В.Г. Дрозд, А.И. Майоров, Б А Сивак, [отв ред. Н В. Пасечник]. - М.: Наука, 2005 С 392-400 3 Выбор конструкции МНЛЗ и оценка тепловой работы зоны кристаллизации // Шапиро AB., Ганкин В Б, Смоляков А С. и др. Сталь. №3 .2008 г. С. 68-73

4. Разработка конструкции кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения для высокоскоростной разливки круглых заготовок // Шапиро А.В, Ганкин В.Б, Смоляков A.C. и др. Металлургия XXI века. Сб. трудов 1-й международной конференции молодых специалистов - М.: ВНИИМЕТМА-Ш им. акад А.И. Целикова, 2005г. С. 104-109

5. Разработка и освоение конструкции оборудования и технологии для непрерывного литья круглых стальных заготовок И Шапиро А В., Ганкин В.Б., Смолякова А.С и др НЕДЕЛЯ МЕТАЛЛОВ В МОСКВЕ. 14-18 ноября 2005г. Сборник трудов конференций и семинаров М. 2005г. С. 155-171.

6. Модернизация машины непрерывного литья круглых заготовок на ОАО «Волжский трубный завод» // Шапиро A.B., Ганкин В.Б, Ляльков А.Г и др В кн. Материалы международной конференции «Технологии и оборудование для внепечной обработки и непрерывной разливки стали 2526 октября 2005г.». - М. Теплоэнергетик, 2006г. С. 165-179.

7. Технология изготовления и оборудование для производства и ремонта круглых гильз кристаллизаторов // Шапиро A.B., Ганкин В.Б., Смоляков

АС. и др Металлургия XXI века. Сб трудов 4-й международной конференции молодых специалистов. - М • ВНИИМЕТМА-Ш им. акад А И Целикова, 2008г. С. 147-162

8 Модернизация МНЛЗ для литья круглых заготовок на Волжском трубном заводе // Шапиро А В , Ляльков А Г., Масный В В и др • Металлург. №9. 2005г С 62-63.

9 Влияние конструктивных и технологических параметров МНЛЗ на качество непрерывнолитых круглых заготовок // Шапиро AB., Ганкин В Б , Шифрин И.Н. и др. Труды девятого конгресса сталеплавильщиков г Старый-Оскол, 17-19 октября 2006г. С. 655-668.

10. Разработка и освоение конструкции оборудования и технологии для непрерывного высокоскоростного литья круглых стальных заготовок // Шапиро А В, Ганкин В Б., Смоляков АС. и др. ОАО «Черметинформация». Бюллетень «Черная металлургия». № 4 2006г. С 41-47.

11. Шапиро A.B.: Работа гильзового кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения при литье круглых заготовок // Металлургия XXI века Сб трудов 2-й международной конференции молодых специалистов. - М.. ВНИИМЕТМАШ им акад А И. Целикова, 2006г. С 83-94.

12 Технология изготовления и оборудование для производства и ремонта круглых гильз кристаллизаторов // Шапиро А В , Ганкин В Б., Смоляков

A.C. и др. Металлургия XXI века Сб трудов 4-й международной конференции молодых специалистов. - М. ВНИИМЕТМАШ им акад А И Целикова, 2008г. С. 147-162.

13. Влияние конструктивных и технологических параметров МНЛЗ на качество непрерывнолитых круглых заготовок // Шапиро А В, Ганкин В Б, Смоляков А.С и др. Неделя металлов в Москве 13-17 ноября 2006г Сборник трудов конференций и семинаров - М • ОАО АХК ВНИИМЕТМАШ им акад. Целикова», 2007г.-С. 238-250

14 Влияние конструктивных и технологических параметров МНЛЗ на качество непрерывнолитых круглых заготовок // Шапиро A.B., Ганкин

B.Б , Смолякова А С идр Тяжелое машиностроение №5 2007г С. 9-15

15 Влияние конструктивных и технологических параметров МНЛЗ на качество непрерывнолитых круглых заготовок // Шапиро AB., Ганкин В.Б., Шифрин ИН. и др Бюллетень «Чёрная металлургия», №3, 2007г С. 16-20

16. Выбор типа конструкции МНЛЗ и оценка тепловой работы зоны кристаллизации МНЛЗ для литья круглых заготовок // Шапиро A.B., Ганкин В.Б , Смоляков А С и др Металлургия XXI века. Сб. трудов 3-й международной конференции молодых специалистов. - М: ВНИИМЕТМА-Ш им. акад А.И. Целикова, 2007г - С. 251-265

17 Шапиро А В., Морозов В.В., Масный В В ■ Опыт реконструкции УНРС ОАО «ВТЗ». Реализованные решения и результаты // МЕТАЛЛУРГИЯ XXI века. Сборник трудов 3-й международной конференции молодых

специалистов. - М • ВНИИМЕТМА-Ш им. акад А.И. Целикова, 2007г С. 182-191.

18 Патент РФ №2308348. Гильзовый кристаллизатор для высокоскоростного непрерывного литья круглых заготовок / Шапиро A.B., Ганкин В.Б., Смоляков A.C. и др.// Опубл. 20.10.2007. БИ. 2007 N29.

19. Шапиро A.B.: Кристаллизаторы для отливки круглых заготовок // «Металлургия стали Проблемы и решения» Материалы Ш конгресса металлургов Урала - ООО «Издательство Рекпол» г. Челябинск, 2008 г. С. 106-116.

Отпечатано в ООО «Компания Спутник+» ПД № 1-00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 28.08.08. Тираж 100 экз Усл. п.л 1,5 Печать авторефератов (495) 730-47-74,778-45-60

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИИ МАШИН И ТЕХНОЛОГИИ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ КРУГЛЫХ ЗАГОТОВОК.

1.1 Машины непрерывного литья круглых заготовок (МНЛКЗ).

1.1.1 Радиальные машины непрерывного литья круглых заготовок.

1.1.2 Криволинейные машины непрерывного литья круглых заготовок с радиальным кристаллизатором.

1.1.3 Криволинейная машина непрерывного литья круглых заготовок с прямым кристаллизатором.

1.1.4 Вертикальные МНЛЗ центробежно-непрерывной разливки круглых заготовок.

1.1.5 МНЛЗ Волжского трубного завода.

1.2 Кристаллизатор и зона вторичного охлаждения машин непрерывного литья круглых заготовок.

1.3Влияние конструкции основных технологических узлов на дефекты непрерывнолитой круглой заготовки и причины их возникновения.

Выводы.

2 РАЗРАБОТКА НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ГИЛЬЗЫ КРИСТАЛЛИЗАТОРА ДЛЯ ЛИТЬЯ КРУГЛЫХ ЗАГОТОВОК И МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ОВАЛЬНОСТИ ЗАГОТОВОК В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ И ЗОНЕ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ.

2.1 Разработка круглой гильзы с синусоидальными вогнутостями в верхней части.

2.2 Модель взаимодействия оболочки непрерывнолитой заготовки с круглой гильзой имеющей вогнутости синусоидальной формы.

2.2.1 Расчетная модель деформирования формирующейся оболочки заготовки круглого поперечного сечения в гильзе кристаллизатора новой конструкции.

2.2.2 Анализ геометрических параметров гильзы с синусоидальными вогнутостями.

2.3 Основные закономерности вторичного охлаждения.

2.4 Моделирование влияния изгиба и правки на овальность непрерывнолитой круглой заготовки.

2.4.1 Модель деформирования круглой заготовки с учетом усадочных процессов при ее затвердевании.

2.4.2 Расчетный анализ искажения поперечного сечения круглой заготовки при изгибе и правке.

2.5 Исследование затвердевания непрерывнолитой круглой заготовки.

Выводы.

3 РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ БЛЮМОВЫХ МНЛЗ ДЛЯ

ЛИТЬЯ КРУГЛЫХ ЗАГОТОВОК.

3.1 Реконструкция МНЛЗ-2 на Волжском трубном заводе.

3.1.1 Оборудование зоны кристаллизации МНЛЗ-2 Волжского трубного завода до реконструкции.

3.1.2 Разработка реконструированного оборудования зоны кристаллизации МНЛЗ-2 Волжского трубного завода.

3.1.3 Экспериментальные испытания реконструированного кристаллизатора и ЗВО МНЛЗ-2 Волжского трубного завода.

3.1.4 Модернизация кристаллизатора фирмы SMS-Demag на МНЛЗ-1 Волжского трубного завода.

Выводы.

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ЦЕЛЬЮ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИЛЬЗ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ РАЗЛИВКИ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ КРУГЛЫХ ЗАГОТОВОК И РЕМОНТ ГИЛЬЗ

КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ ПОСЛЕ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

4.1 Требования к медным трубам для изготовления гильз.

4.2 Разработка технологии и технологического оборудования для изготовления круглых гильз.

4.3 Технология изготовления оснастки для производства круглых гильз.

4.4 Ремонт гильз кристаллизаторов после эксплуатации.

4.4.1 Технология ремонта гильз кристаллизатора фирмы SMS-Demag.

4.4.2 Испытание отремонтированных гильз.

Выводы.

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕКОНСТРУИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ МНЛЗ-1 и МНЛЗ-2 НА

ВОЛЖСКОМ ТРУБНОМ ЗАВОДЕ.

Выводы.

Опыт промышленного трубопрокатного производства бесшовных труб определил повышенные требования к качеству макроструктуры и поверхности трубных заготовок.

До последнего времени в трубопрокатном производстве использовали круглые заготовки, производимые путём прокатки на трубозаготовочных станах из слитков, отлитых в изложницы или из непрерывнолитых блюмов прямоугольного сечения.

Развитие технологии трубопрокатного производства и непрерывной разливки стали позволяет получать бесшовные трубы из круглых непрерывнолтиых заготовок. Это обеспечило возможность существенно снизить себестоимость бесшовных труб, благодаря повышению выхода годного и исключения прокатного передела при производстве заготовок улучшить их качество.

Во всём мире в промышленно развитых странах производство непрерывнолитых круглых заготовок получает большое развитие. В частности по прогнозам Минэкономразвития производство труб в РФ к 2010 году составит около 10,1 млн. тонн, что на 50,3% выше, чем в 2006г. В связи с этим, наряду со строительством новых машин непрерывного литья заготовок (MHJI3) наблюдается рост производства круглых заготовок и повышение производительности на уже действующих MHJI3 для литья круглых заготовок.

Основным потребителем продукции машин непрерывного литья круглых заготовок является трубная промышленность, которая интенсивно развивается, как в нашей стране, так и за рубежом. При этом следует отметить, что в России благодаря развитию газовой и нефтяной отраслей потребление круглых заготовок значительно выше, чем в других странах мира. Однако в настоящее время производственные мощности трубных предприятий Российской Федерации загружены на уровне 50-60 % [1]. Степень их загрузки определяется многими факторами, среди которых следует отметить большие затраты при производстве круглых заготовок недостаточно высокого качества. Выполнение высокоэффективных работ, направленных на повышение производительности MHJI3 для литья круглых заготовок и улучшения качества выпускаемой продукции, обеспечивает снижение производственных расходов и способствует сбыту продукции [1].

С экономической точки зрения требуется сократить объёмы импорта, и повысить объёмы экспорта трубной продукции.

Работы по импортозамещению и продвижению труб на зарубежный рынок остаются приоритетными и создают возможности для увеличения объёмов производства труб в России.

В последние годы трубные предприятия России проводят работу по обновлению оборудования, совершенствованию технологии производства, расширению сортамента выпускаемой продукции, сертификации по международным стандартам. С 2000 г. холдинговые компании ЗАО «Трубная металлургическая компания» [2] и ЗАО «Объединённая металлургическая компания» занимались созданием зарубежных представительств, изучением мирового рынка труб и продвижением российской продукции. Это позволило увеличить объём экспортных поставок, причём около половины продукции экспортируется на рынки стран ближнего зарубежья [3].

Для повышения качества трубной продукции требуется повышение чистоты металла, улучшение макро- и микроструктуры, качества поверхности непрерывнолитой круглой заготовки. Такие задачи решаются в комплексе, где рассматривается каждый этап производства труб. При современном состоянии техники и технологии наиболее полно, соответствует этим требованиям, внедрение непрерывной разливки стали в сферу производства исходных заготовок, и в первую очередь, для таких изделий, где наиболее велики отходы металла и расходы по переделам [4-10].

Всё это в существенной мере относится к процессу получения исходной заготовки для трубопрокатного производства.

Одной из актуальных задач в области проектирования машин непрерывного литья является разработка и усовершенствование технологического оборудования для машин непрерывного литья круглых заготовок.

В России работают 6 MHJI3 для литья круглых заготовок зарубежных конструкций, мощность которых по выпуску трубных заготовок используется на 30%. MHJI3 для литья круглых заготовок отечественной конструкции отсутствуют. Остальные трубные заготовки для производства бесшовных труб получают путем отливки стали в изложницы и прокатки слитков на трубозаготовочных станах. При этом выход годных заготовок составляет 80-88% от жидкой стали тогда, как применение непрерывного литья круглых трубных заготовок позволяет обеспечить выход годного 9698% и значительно улучшить качество заготовок [11].

Следует отметить, что в РФ и странах СНГ за последние 10-15 лет работы по разработке и промышленному внедрению нового оборудования для литья круглых заготовок практически не проводились.

По проекту ВНИИМЕТМАШа на Волжском трубном заводе в 2003г., с целью увеличения производительности и улучшения качества заготовок была проведена реконструкция машины непрерывного литья круглых заготовок. Производительность машины и качество круглых заготовок в основном определяются конструкцией и режимом работы оборудования зоны кристаллизации, включающем кристаллизатор и зону вторичного охлаждения. Автором была разработана новая конструкция кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения для литья круглых заготовок диаметром 156 мм.

Результатом этой работы стало освоение высокоскоростного литья круглых заготовок, разработаны производственные технологические карты с учётом модернизации конструкции MHJI3. Это обеспечило значительное улучшение качества круглых заготовок и повышение производительности МНЛЗ.

Актуальность работы подтверждается высокой эффективностью производства труб из непрерывнолитой круглой заготовки. В настоящее время на ряде действующих блюмовых MHJ13 проводится реконструкция с целью полного или частичного перехода на литьё круглых заготовок из сталей трубного марочного сортамента.

ВНИИМЕТМАШ принял участие в подобных работах для MHJ13-3 Белорусского металлургического завода и металлургического завода ТМК-Решица (Румыния). В частности для определения возможности получения качественной круглой заготовки на существующей блюмовой MHJ13-3 Белорусского металлургического завода выполнен расчет влияния изгиба и правки непрерывного слитка на овальность круглой заготовки. На основе выполненного расчёта сделаны выводы о влиянии изгиба и правки непрерывного слитка на овальность круглой заготовки, что позволяет при проектировании в зависимости от технологических параметров MHJ13 определить её основные конструктивные параметры.

Для металлургического завода ТМК-Решица был выполнен технический проект переоборудования этой блюмовой MHJ13 для литья трубной заготовки диаметром 177 мм. В январе 2008 года были проведены успешные горячие испытания.

Таким образом, задачей настоящей работы является разработка конструкции новых технологических узлов зоны кристаллизации, условно включающей в себя кристаллизатор и зону вторичного охлаждения (ЗВО), непрерывного слитка с целью высокоэффективного производства качественных круглых заготовок. В частности разработан новый объект — гильза для отливки круглых заготовок с четырьмя синусоидальными вогнутостями в верхней части кристаллизатора — новый объект не известный в практике отливки круглых заготовок. Для него построена модель затвердевания оболочки заготовки во взаимодействии со стенкой внутренней полости гильзы. На новый объект исследования - гильзовый кристаллизатор для высокоскоростного непрерывного литья круглых заготовок получен патент на изобретение РФ №2308348.

Получено новое знание в виде закономерностей взаимодействия оболочки слитка с внутренней полостью гильзы, вторичным охлаждением поверхности круглого слитка, разливаемого с высокой скоростью, на криволинейной МНЛЗ, изгибом круглого слитка в зоне кристаллизации.

Достоверность и практическая ценность научных положений и конструктивных решений, изложенных в настоящей работе, подтверждается успешным внедрением её результатов на МНЛЗ Волжского трубного завода, которые рекомендованы для реконструкции МНЛЗ Белорусского металлургического завода и завода ТМК-Решица. Верность теоретических выводов и адекватность моделей доказана и подтверждена экспериментальными исследованиями. Они могут быть применены практически для большинства вновь строящихся и действующих МНЛЗ, предназначенных для производства круглых заготовок.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Её объём составляет 162 страницы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанные кристаллизаторы и зона вторичного охлаждения для литья круглых трубных заготовок, обеспечивают:

- повышение скорости непрерывного литья, снижение овальности заготовок, уменьшение количества прорывов, устранение возникновения трещин, улучшение качества макроструктуры;

- увеличение серийности литья, повышение выхода годного. Разработанная новая конструкция кристаллизатора защищена патентом Российской Федерации.

2. Выполнен анализ взаимодействия формирующейся оболочки круглого слитка со стенками гильзы, определены основные закономерности образования овальности с учётом усадки и контактного взаимодействия между заготовкой и гильзой.

Разработана модель деформирования оболочки слитка, для определения овальности заготовки при правке в зоне вторичного охлаждения с учётом усадочных процессов при её затвердевании и охлаждении. Эта модель позволяет выполнить необходимые расчёты при модернизации существующих блюмовых МНЛЗ радиального типа с целью реконструкции для производства заготовок круглого сечения.

3. Кристаллизатор с принципиально новой конструкцией гильзы и усовершенствованная конструкция зоны вторичного охлаждения были внедрены для промышленного производства заготовок диаметром 156 мм на МНЛЗ-2 Волжского трубного завода. В результате были достигнуты следующие технико-экономические показатели:

- скорость разливки увеличена на 30%;

- количество плавок в серии возросло на 35%;

- отсортировка на обточку непрерывнолитой заготовки по овальности, поверхностным и подповерхностным дефектам уменьшена в 2,5-3 раза;

- количество прорывов жидкого металла снижено в два раза;

- стойкость гильз возросла на 40%;

- годовой экономический эффект от реконструкции MHJI3-2 и внедрения технологии высокоскоростной разливки составил около 32 млн. руб. в год.

4. Разработана технология изготовления круглых гильз и технологическая оснастка для их производства. Предложенные технология изготовления гильзы кристаллизатора и оборудование позволяют:

- уменьшить разнотолщинность стенки гильзы на 6 %;

- уменьшить расход меди при изготовлении круглых гильз кристаллизаторов диаметром 156 мм на 50 %.

5. Разработана технология восстановления отработанных круглых гильз кристаллизатора для их повторной эксплуатации. Непрерывно литые круглые заготовки, полученные на гильзах при их повторной эксплуатации, имеют одинаковые качественные показатели в сравнении с заготовками, полученными на новых гильзах.

6. С учётом результатов работы реконструированной MHJI3-2, были модернизированы кристаллизаторы фирмы SMS-Demag, установленные на МНЛЗ-1, что позволило:

- увеличить скорость литья заготовок диаметром 156 мм с 2,7 до 3,5 м/мин, при этом обеспечить требуемое качество слитка;

- сократить отсортировку на обточку по овальности, поверхностным и подповерхностным дефектам в 2,5-3 раза.

7. Разработанный и успешно внедрённый на Волжском трубном заводе метод реконструкции блюмовых МНЛЗ был применён и усовершенствован на металлургическом заводе «ТМК-Решица» (Румыния) при реконструкции блюмовой МНЛЗ для литья заготовок диаметром 177 мм. Параметры качества заготовок диаметром 177 мм превышают гарантийные параметры. Выход годного увеличен на 5% при производстве бесшовных труб с использованием непрерывнолитых заготовок диаметром 177 мм по сравнению с катаными заготовками.

1. Кондратов Л.А. Развитие производства стальных труб // Сталь 2003 №1 с. 81-85

2. Кондратов Л.А. Производство и потребление труб в 2004 г. // Сталь 2005 №1, с. 65-69

3. Марченко Л.Г., Клачков А.А., Столяров В.И.: Техническое развитие производства на заводах Трубной металлургической компании // Сталь 2005 №5, с. 74-78

4. Непрерывнолитые круглые заготовки // Генкин В.Я., Есаулов А.Т., Старосельский М.И. и др. М.:Металлургия, 1984, 143 с.

5. Sicherheitstechnische Richtlinien fur Gasfeuerungen an Dampfkesseln -SR Gas. Beuth - Vertrieb GmbH, Berlin, 30.

6. Schmidt, D. Rohreltungen und Armaturen in konventionellen und Kernkraft werken. - «Energie u. Technik», 1969, 21, №7, S. 265-270.

7. Ringeis, W.K. Das 670 MW Kernfraftwerk Wurgassen mit AEG-Siedewasser- Reaktor. - «Atomwirtschaft», 1968, №1, S. 95.

8. Frewer, H., Keller, W. Das 660 MW Kernfraftwerk Stade mit Siemens -Druckwassereaktor. - «Atomwirtschaft», 1967, №12, S. 568.

9. Hiitte, 28. Aufl., Bd IIA, S. 410 (Kupplung von Kraft-und Warmewirtschaft in der Industrie).

10. H.B. Молочников, A.X. Чарный, B.C. Рутес. Непрерывная отливка стальных круглых заготовок. Сб. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1967 г. 1-67-3

11. Garbarz В.: Hutnik, 1991, №10, р. 341-349.

12. Mola М. Techn. mod., 1975, v. 65, №7-8, p. 37-40.

13. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства // В.П. Григорьев, Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров и др. М.: МГИСиС 1995 г. 512 с.

14. S. Nakatsubo, H. Nakata, Y. Inagaki: Conversion to 100% round continuos casting // Continuous Casting Conference, Diisseldorf, 30 august 1 septembber, 1995. с 199-212.

15. У. Хорбах, Й. Коккентайдт, В. Юнг: Скоростное литьё сортовых заготовок через кристаллизаторы с параболической конусностью // Чёрные металлы, май 1998г.с. 19-25.

16. Schrewe, Н.: Stahl u. Eisen, 1967, 87, S. 1372 75.

17. Biller, Н.: Stahl и. Eisen, 1979, 99, Nr. 22, S. 1128 32.

18. Schrewe, H.: High Productivity Slab Casters, Ilafaexpo-Continuous Casting and Ladle Metallurgy, 29. Nov. 3. Dez. 1981, Mexico-City.

19. Schrewe, H.: Proc. 2nd Process Techn Conf., Vol. 2, 23-25 Febr. 1981, S. 114-22.

20. Komma, G.: Stahl u. Eisen, 1982, 102, S. 441-49

21. Schrewe, H.: Stranggie(3-Kongre(3 in Biarritz vom 30.5. dis 2.6. 1976.

22. Г. Грунер, Ю. Сардеман, Г. Шреве: Эксплуатация МНЛЗ на

23. Маннесманререн-верке». Черные металлы, N 26, с. 10-11, 1999г.j

24. Zon Wen Zheng, Zou Li Xin.: Round casting at Tanjiin, P.244-252.

25. Умеда У., Цукагути Ю.: Характеристики УНРС №1 для отливки круглых заготовок на заводе Вакаяма // La Revue de Metallurgie-CIT. 1998, январь, с. 41-45.

26. S. Umeda, Y.Tsukaguchi, S. Tsujita, N.: La Revue de Metallurgie-CIT, Janvier, P. 41,(1998).

27. A. Hirata.: et al. CAMP ISIJ, (1997), p. 1123.

28. Cabai, G.; Hannah, В.: Iron and Steel Engineer. December, 1982, S. 5356.

29. Mola M. Cont. Cast. Proc. Jnt. Conf., London - Biarritz, 1976, L., 1977, p. 198-200.

30. Bartelemy P., Delbey P., Peytavin P Pew. Met., 1974, v. 71, №5, p. 451-453.

31. Модернизация МНЛЗ для литья круглых заготовок // Шапиро А.В., Ганкин В .Б., Смоляков А.С. и др. Сталь. №8. 2005г. С. 77-78.

32. Mojekwu С.А., Samarasekera I.V., Brimacombe J.K.: Metall. Mater. Trans. B, 1995, 26B, p. 361-382.

33. Fredriksson H., Thegerstrom M.: Scand. J. Metall., 1979, 8, (5), p. 232240.

34. Zasowski P., Sosinsky D.: ISS Stelmaking Conf. Proc., 1990, 73, p. 253259.

35. Влияние конструкции гильзового кристаллизатора на качество непрерывно-литых заготовок. // Ганкин В.Б., Николаев Г.И., Шифрин И.Н. и др. Сборник «Академик Александр Иванович Целиков». М.: Наука, 2003, с.123-133.

36. Промышленная система ЭМП в кристаллизаторе сортовых МНЛЗ. // Белитченко А.К., Ротенберг A.M., Шифрин И.Н. и др. Тяжелое машиностроение, № 5, 2002, с.7-9.

37. Кристаллизатор МНЛЗ. // Ротенберг A.M., Шифрин И.Н., Киреев В.Н. и др. Патент на изобретение № 2058213, 1996.

38. Ротенберг A.M., Форин А.И., Розанов Б.В.: Кристаллизатор. // Изобр. А.С. №701001.

39. Й. Дубендорф, Ю. Зардеман, К. Вюнненберг.: Черные металлы, № 26, с. 3-9, 1999г.

40. Samarasekera I.K., Brimakombe J.K.: Can. Metall. Q., 1979, 18, p. 251266.

41. Chandra S., Samarasekera I.K., Brimakombe J.K.: Ironmaking Steelmaking, 1993, 73, p. 104-112.

42. Dubendorf J., Sardeman J., Wunnenberg K.: Stahl Eisen, 19 Dec. 1983, 103,(25-26), p. 1327-1332.

43. Danieli News №144, №145, №146, июнь 2006г., Danieli Group. P. 5253.

44. Samarasekera I.K., Brimakombe J.K., Bommaraju R.: Iron Steelmaker, ISS Trans., 1984, 5, p. 79-94.

45. Gurton R.M.: «Mould response and its impact on billet quality», PhD thesis, University of British Columbia, Vancouver, ВС, Canada, 1997.

46. Blazek К. E.: Iron Steelmaker, Sept. 1987 June 1988 (10 consecutive monthly parts).

47. Singh S. N., Blazek K.E.: Proc. 59th National Open Hearth and Basic Oxygen Steel Conf., St. Louis, MO. USA. 1976, ISS-AIME, p. 364-283.

48. Pinheiro С. A. M., Samarasekera I.K., Brimakombe J.K.: Walker B.N.: Ironmaking Steelmaking, 2000, 27, p. 37-54.

49. Chow C., Samarasekera I.K.: Ironmaking Steelmaking, 2002, Vol. 29 № l,p. 53-60.

50. Villoria R., Stafforte H., Sparapani O., Madias J., Dziuba M.: ISS Steelmaking Conf. Proc., 1996, 79, p. 315-319.

51. Schrewe H. F.: «Continuous casting of steel, fundamentals. Principles and practice», (trans. P. Kingthon); 1989, Dusseldorf, Verlag Stahleisen.

52. Chandra S.: «Heat transfer, oil lubrication and mould tapers in steel billets casting machines», PhD thesis, University of British Columbia, Vancouver, ВС, Canada, May 1992.

53. Hatonen Т., Vanhanen J.: Proc. Concast Metallurgical Seminar on «Billet/bloom casting of special steel» (outline only), Zurich, Switzerland, October 1979.

54. Kumar S., Samarasekera I.K., Brimakombe J.K.: Iron Steelmaker, ISS Trans. June 1997, p. 53-69.

55. Singh S.N.: J. Metals 26, №10, 1974, s. 17-23.

56. Освоение технологии производства заготовки на высокоскоростной сортовой машине ОАО «Северсталь» // Степанов А.А., Зиборов А.В., Купцов Н.И. и др. Труды восьмого конгресса сталеплавильщиков, г. Нижний Тагил, 18-22 октября, 2004г., с. 488-491.

57. Samarasekera I.K., Brimakombe J.K.: Can. Metall. Q., 1979, 18, p.

58. Промышленная система ЭМП в кристаллизаторе сортовых МНЛЗ // Белитченко А.К., ^Ротенберг A.M., Шифрин И.Н. и др. Тяжелое машиностроение, № 5, 2002, с.7-9.

59. Улучшение качества сортовых заготовок путём электромагнитного перемешивания металла в кристаллизаторе МНЛЗ // Шахов С.И., Шифрин И.Н., Чарный А.Х. и др. Сталь, №4, 1993г. С. 30-32.

60. Промышленная система ЭМП в кристаллизаторе сортовых машин непрерывного литья заготовок // Шахов С.И., Шифрин И.Н., Ротенберг A.M., и др. Тяжёлое машиностроение, №5, 2002г. С. 7-9.

61. Влияние электромагнитного перемешивания на качество непрерывнолитого металла. // Шахов С.И., Шифрин И.Н., Грачёв В.Г. и др. Труды шестого конгресса сталеплавильщиков, г. Череповец, октябрь , 2000г. С. 530-536

62. Wunnenberg К, Jacobi, Н.: Stahl u. Eisen 104/ 1984. №9, s. 423-428.

63. Вюненберг К.: Возможности и пределы теплопередачи в кристаллизаторах МНЛЗ // Чёрные металлы, декабрь 2000г., с. 35-41.

64. В.М. Паршин, А. Д. Чертов.: Управление качеством непрерывнолитой заготовки. — Сталь, № 1, 2005г. С. 20-29.

65. Атлас дефектов стали. Пер. с нем. -М.: Металлургия, 1979. 188 с.

66. Дефекты стали. Справочник. Под ред. С.М. Новокщеновой и М.И.Виноград. -М.: Металлургия, 1984. 199 с.

67. Ф. Мюллер, В.Д. Смоляренко.: Некоторые тенденции развития сталеплавильного производства. Электрометаллургия, №10, 2001г. С. 16-23.

68. Мартынов О.В. В кн.: Разливка стали и формирование слитка. М.: Металлургия, 1969, с. 144-150.

69. В.М. Тагеев. Неоднородность строения стальных слитков и отливок. В кн.: Сборник трудов первой всесоюзной конференции по стальному слитку. -М.: Металлургия, 1952, с. 103-108.

70. Разливка трубной стали на МНЛЗ // Н.Г. Гладышев, В.П. Дружинин, В.Т. Терещенко и др. Металлург, 1970, №10, с. 21-24.

71. Повышение качества непрерывнолитых заготовок. // Т. Бёкерс, Г. Литтершайд, К.-Х. Шютц и др. Черные металлы, № 22, 29 октябрь 1984, С. 31-38.

72. Mori, Н.; Tanaka, N.; Sata, N.; Hirai, M.: Trans ISIJ. 12. 1972 №2, P. 102-111.

73. Alberny, R. Birat, J.- P.: "Electromagnetic Stirring and Product Quality", In: Continuous Casting of Steel, International Conference Biarritz (1976), The Metals Society, London (1977), P. 116-124.

74. Forster E., Rudolph G., Strecken K.: Stahl u. Eisen 102 (1982) №25/26, S. 1277-1284.

75. Engstrom, G.; Fredriksson, H.; Rogberg, В.: Scand. J.: Metallurgy №12 (1983) S.3-12.

76. Huang, L.; Schwerdtfeger, K.: Stahl u. Eisen 101 (1981) №3, S. 153157.

77. Виммер Г.-А., Якоби X., Вюнненберг К.: Влияние структуры кристаллизации и скорости литья на осевую пористость непрерывнолитых заготовок из различных сталей. Черные металлы, февраль 1996, С. 46-57.

78. Кисида И. и др.: Тэцу то хаганэ, N 12, с. 933, (1994).

79. Ulrich Horbach, Josef Kockentiedt, Wolfram Jung: High speed billet casting with a parabolic mold taper // MPT International / 1998. №1. P. 74-83.

80. Пат. 1635392 Кристаллизатор для непрерывного вертикального литья тонких слябов / Ганкин В.Б., Классен Э.Я., Майоров А.И., Ротенберг A.M., Смоляков А.С., Целиков А.А. // Опубл. 20.06.96г. БИ. 1996 N17.

81. Spitzer, К. Н.; Harste, К.; Weber, B.;Monheim, В.; Schwerdtfeger, К.: Mathematical model for thermal tracking and online control in continuous casting. ISIJ International, Vol.32 (1992), № 7, p. 848-856.

82. Samarasekera I.V.; Anderson D.L.; Brimacombe J.K.: Metallurgical Transactions B, vol 13B. March 1982, p 91-104

83. I.V. Samarasekera and J.K. Brimakombe.: «Heat Extraction Capability of Continuous-Casting Billet Moulds», Proceedings of W.O. Philbrook Memorial Simposium Conference, ISS, 1988, p. 157-171.

84. Шапиро A.B.: Работа гильзового кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения при литье круглых заготовок // МЕТАЛЛУРГИЯ XXI века. Сборник трудов 2-й международной конференции молодых специалистов. М.: ВНИИМЕТМАШ им. акад А.И. Целикова, 2006г. - 490 с.

85. Патент РФ №2308348. Гильзовый кристаллизатор для высокоскоростного непрерывного литья круглых заготовок / Шапиро А.В., Ганкин В.Б., Смоляков А.С. и др.// Опубл. 20.10.2007. БИ. 2007 N29.

86. Биргер И.А.: Стержни, пластинки, оболочки. М.: Физматлит, 1992. 392 с.

87. В.М.Нисковских, С.Е.Карлинский, А.Д.Беренов.: Машины159непрерыв-ного литья слябовых заготовок. М.: Металлургия, 1991. 272 с.

88. Бойцов Ю.И., Данилов B.JL: Высокотемпературная ползучесть и разрушение непрерывнолитой стали // Сб. трудов МЭИ. 1986. № 83.

89. Данилов В.Д., Зарубин С.В.: Численное моделирование движения фронта разрушения в затвердевающем теле // Известия РАН. Механика твердого тела. 1994. - № 1. С. 80-85.

90. Качанов JI.M.: Теория ползучести. — М.: Физматгиз, 1960. 455 с.

91. Тепловые процессы при непрерывном литье стали // под ред. Ю.А.Самойловича. М.: Металлургия, 1982. 152 с.

92. Феодосьев В.И.: Сопротивление материалов. М.: Наука, 1979.560 с.

93. Выбор конструкции МНЛЗ и оценка тепловой работы зоны кристаллизации // Шапиро А.В., Ганкин В.Б., Смоляков А.С. и др. Сталь. №3. 2008 г. С. 68-73.

94. Влияние конструктивных и технологических параметров МНЛЗ на качество непрерывнолитых круглых заготовок // Шапиро А.В., Ганкин В.Б., Смоляков А.С. и др.: Тяжёлое машиностроение. №5. 2007г. С. 9-15.

95. Малинин Н.Н.: Прикладная теория пластичности и ползучести // М.: Машиностроение 1975г. С. 399.

96. Модернизация МНЛЗ для литья круглых заготовок на Волжском трубном заводе // Шапиро А.В., Ганкин В.Б., Массный В.В. и др. Металлург. №9. 2005г. С. 62-63.

97. Шапиро А.В.: Кристаллизаторы для отливки круглых заготовок // «Металлургия стали. Проблемы и решения» Материалы III конгрессаметаллургов Урала. ООО «Издательство Рекпол» г. Челябинск, 2008 г. С. 106-116.

98. Влияние конструктивных и технологических параметров МНЛЗ на качество непрерывнолитых круглых заготовок // Шапиро А.В., Ганкин В.Б., Смоляков А.С. и др.: Бюллетень «Чёрная металлургия», №3, 2007г. С. 16-20.

99. Игнатьев В.И. и др. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник в 2-х томах / Под ред. М.А. Шлугера. М.: Машиностроение, 1985-Т. 1. 1985г., 240 с.

100. Влияние конструктивных и технологических параметров MHJI3 на качество непрерывнолитых круглых заготовок // Шапиро А.В., Ганкин В.Б., Шифрин И.Н. и др. Труды девятого конгресса сталеплавильщиков, г. Старый-Оскол, 17-19 октября 2006г. с. 655-668.