автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.04, диссертация на тему:Создание высокопроизводительных слябовых МНЛЗ (обоснование, разработка, исследование и внедрение в производство)

1. Введение.

2. Обоснование нового направления в проектировании высокопроизводительных МНЛЗ

3. Опытно-промышленные криволинейные МНЛЗ. II

4. Исследования на опытно-промьшшенных МНЛЗ.

4.1. Изучение взаимодействия слитка со стенками кристаллизатора

4.2. Формирование структуры слитка

4.3. Исследование вторичного охлаждения слитка

5. Исследование механических свойств сталей при высоких температурах

6. Определение параметров высокопроизводительных криволинейных МНЛЗ на основе результатов исследования опытно-промышленных машин

6.1. Радиус кривизны МНЛЗ.

6.2. Расположение радиального кристаллизатора на МНЛЗ.

6.3. Выбор переходной кривой

6.4. Методика расчёта параметров технологической линии МНЛЗ криволинейного типа.

7. Создание оборудования промышленных криволинейных

МНЛЗ.

7.1. Сталеразливочные стенды.

7.2. Устройства для транспортировки и смены промежуточных ковшей

7.3. Механизмы качания кристаллизатора.

7.4. Кристаллизаторы

7.5. Участок зоны вторичного охлаждения, примыкающий к кристаллизатору.

7.6. Роликовая зона вторичного охлаждения

7.7. Устройство для резки слитков.

7.8. Затравка.

8. Внедрение и освоение криволинейных MHJI3 в СССР и за "оубежом.

8.1. МНЛЗ завода Какогава /Япония/.

8.2. МНЛЗ кислородно-конвертерного цеха № 2 Новолипецкого метзавода

8.3. МНЛЗ Ждановского завода "Азовсталь"

9. Исследования на промышленных МНЛЗ.

9.1. Анализ влияния некоторых конструктивных параметров МНЛЗ и технологических режимов на производительность и качество слябов

10. Особенности MHJI3 различных типов и рекомендации по их применению.

10.1. Вертикальные МЗ.

10.2. Радиальные МНЛЗ.

10.3. Криволинейные МШЗ с радиальным кристаллизатором.

10.4-. Криволинейные МНЛЗ с прямым, вертикально оасположенным кшсталлизатошм.

II. Выводы.

Среди многих новых производств и технологических процессов, рожденных технической революцией второй половины двадцатого века, видное место занимает непрерывное литье стали.

Этот новый технологический процесс стал популярным благодаря своей высокой экономичности. Каждая вновь введенная в эксплуатацию крупная современная машина непрерывного литья заготовок /1/ЩЛ3/ позволяет дополнительно произвести из того же количества выплавленной стали 100-150 тысяч тонн литых заготовок для прокатных станов и сэкономить 400-600 миллионов киловатт-часов энергии в год. Применение непрерывного литья стали значительно облегчает труд металлургов.

Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года, утвержденными ХХУ1 съездом КПСС, предусмотрено к 1985 году довести ежегодный объём стали, разливаемой непрерывным способом, до 35-37 миллионов тонн.

Непрерывное литье стали многие десятки лет привлекало внимание металлургов всех стран. Лишь в начале пятидесятых годов нашего столетия общий уровень развития науки и техники позволил приступить к реализации процесса.

Из большого многообразия предложенных и экспериментально опробованных схем непрерывного литья стали практическое применение нашёл процесс со скольжением оболочки слитка относительно рабочих стенок качающегося кристаллизатора.

По аналогии с разливкой стали в изложницы процесс непрерывного литья был осуществлен вначале с применением вертикально расположенного кристаллизатора и всей технологической линии. Поэтому и машины были названы машинами вертикального типа.

Большая роль в разработке основ технологии непрерывного литья стали и в создании первых машин принадлежит советским учёным и работникам промышленности /ЦНЙЙЧМ, Стальпроект, Гипромез и Др./.

Уже в начале шестидесятых годов, несмотря на значительный прогресс, достигнутый в области непрерывного литья стали, были выявлены ограниченные возможности вертикальных машин по производительности и возникла задача создания качественно новых, высокопроизводительных машин, пригодных к эксплуатации в составе мощных металлургических комплексов, оснащенных большегрузными конвертерами ёмкостью 300-400 тонн.

Именно в тот период, в 1962 году начаты работы автора в области непрерывного литья стали, в том числе по созданию ШЛЗ криволинейного типа. Работа выполнялась с участием большого коллектива конструкторов и исследователей НЙИТяжмаша ПО "Уралмаш", а также сотрудников ЦНИИЧМ, ВНЙШ/ЕТМАШ, ВНИИМТ, УкрНИИМЕТ, УПИ, Гипромеза, металлургических заводов и других организаций, До 1974 года работа проводилась под руководством главного конструктора прокатного оборудования НЙИТяжмаша, члена-корреспондента АН СССР Г.Л.Химича. В работе использовались теоретические и практические разработки советских учёных М.С.Бойченко, Д.П.Евтеева, В.Т.Сладкоштеева, А.И.Манохина, 10.А.Самойловича и других.

Непосредственное участие в создании опытно-промышленной МНЛЗ криволинейного типа на Уралмашзаводе и в детальном исследовании как элементов машины, так и технологии непрерывной разливки укрепило мнение автора в правильности выбранного направления. Возможность повышения скорости разливки на этих машинах открывала широкие перспективы в повышении их производительности и улзщшении качества слитков.

Однако, производительность МНЛЗ определяется не только скоростью разливки, но и коэффициентом технического использования машины, который в свою очередь зависит от оснащения оборудованием, необходимым для механизации технологического процесса, и от сокращения времени подготовки машины к работе, срока службы различных узлов, удобства обслуживания и ремонта.

Поэтому в работе было уделено много внимания созданию оборудования для обеспечения длительной непрерывной разливки стали крупными сериями плавок и для механизации вспомогательных операций.

Автором опубликовано в печати 167 трудов, в том числе III изобретений, относящихся к усовершенствованию и созданию нового металлургического оборудования. Тема доклада охватывает 98 работ, в том числе 55 изобретений, на которые получено 173 зарубежных патента.

Труды автора в области непрерывного литья стали воплощены в практику сталеплавильного производства СССР и зарубежных стран.

К настоящему времени на различных металлургических заводах действует 23 МНЛЗ криволинейного типа, на которых ежегодно разливается порядка 20 миллионов тонн стали. В Советском Союзе находятся в эксплуатации 12 машин, общей мощностью более 12 миллионов тонн слитков в год, что составляет около 65^ от всей разливаемой непрерывным способом стали в СССР. Машины криволинейного типа успешно эксплуатируются в Финляндии, Югославии, Чехословакии, Болгарии, Пакистане, Японии.