автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Восстановление кристаллизаторов машин непрерывного литья стальных заготовок нанесением газопламенных покрытий

На правах рукописи

ГОНЧАРЕНКО Дмитрий Александрович

ВОССТАНОВЛЕНИЕ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ СТАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК НАНЕСЕНИЕМ ГАЗОПЛАМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы (металлургия)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА - 2005

Работа выполнена в Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете).

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Радюк Александр Германович Научный консультант:

кандидат технических наук, доцент Сивак Борис Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кохан Лев Соломонович кандидат технических наук Балагушкин Максим Сергеевич

Ведущая организация: ОАО Московский металлургический завод «Серп и молот»

Защита состоится " 17 " ноября 2005 года в 14:30 на заседании диссертационного совета Д212.127.01 в Московском государственном вечернем металлургическом институте по адресу:

111250, г. Москва, Лефортовский вал, дом 26. Телефон (095) 361-14-80. Факс: (095) 361-14-46. E-mail: mgvmi-mail@mtu-net.ru

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Московского государственного вечернего металлургического института.

Автореферат разослан" Ж. " октября 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Башкирова Т.Н.

1оо(>- 4 ~Ы 1оЪ

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

итгь

Актуальность темы. Основными причинами снятия кристаллизаторов с МНЛЗ и вывода их в ремонт является износ их узких и широких стенок, максимальный в их нижней части. Для увеличения стойкости рабочей поверхности кристаллизаторов в России и за рубежом применяют медные сплавы с более высокой, чем у меди, температурой рекристаллизации и повышенными прочностными свойствами в диапазоне температур их эксплуатации 300-350°С - МЗРЖ, МН2,5КоКрХ, МС и др. Также используют различные конструкции кристаллизаторов - регулируемые, щелевые, с профилированными узкими стенками и т.д.

Одним из перспективных путей увеличения стойкости кристаллизаторов и уменьшения расхода меди является применение покрытия на никелевой основе. Покрытия наносят на стенки кристаллизатора в начале его эксплуатации, а во время ремонта их приходится удалять, хотя износ носит локальный характер. Учитывая трудоемкость разборки и сборки кристаллизаторов, восстановление мест износа в нижней части рабочей поверхности стенок путем нанесения газотермических покрытий во время вывода в резерв без их разборки является перспективным.

В предыдущих работах было показано, что напыление покрытия на рабочую поверхность узких стенок в углы нижней части кристаллизатора с помощью электродугового способа позволило повысить стойкость кристаллизаторов на 30-40 плавок при средней стойкости 100 плавок. При использовании данной технологии кристаллизаторы стали выходить из строя в основном по причине износа широких стенок. Применение электродугового способа для восстановления широких стенок представляется проблематичным из-за габаритных размеров используемого оборудования. В этом случае целесообразно использовать газопламенный способ нанесения покрытий на широкие стенки собранного кристаллизатора во время его вывода в резерв, отличающийся компактностью оборудования, обладающий широкими возможностями изменения состава покрытия путем использования необходимых добавок порошков. Проведенные в ККЦ-2 ОАО «НЛМК» эксперименты показали, что восстановление широких стенок снова привело к выходу кристаллизаторов из строя по причине износа узких стенок.

Ранее было показано, что нанесение покрытия в углы нижней части рабочей поверхности кристаллизатора приводит к более монотонному распределению температуры по длине сляба и стенки, что обеспечивает повышение качества получаемого металла. Следует ожидать, что напыление покрытия по всей рабочей поверхности узких стенок

приведет к более существенному повышению качества 1

Поэтому повышение стойкости узких и широких стенок кристаллизаторов и качества получаемого металла представляет собой актуальную научную и практическую задачу.

Целью работы является выявление закономерностей износа стенок кристаллизаторов в процессе эксплуатации, обоснование и разработка технологии восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизаторов и повышения качества получаемого металла путем нанесения покрытий газопламенным способом.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи.

1. Анализ износа стенок ]фисталлизаторов и обоснование применения газопламенного способа нанесения покрытий для восстановления их рабочей поверхности.

2. Исследование физико-механических и эксплуатационных свойств газопламенных покрытий, используемых для восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизаторов.

3. Исследование влияния технологических параметров разливки на износ рабочей поверхности стенок кристаллизаторов; совершенствование способов подготовки поверхности под нанесение покрытия и нанесения покрытия для уменьшения износа.

4. Разработка технологии восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизаторов путем нанесения покрытия в места максимального износа.

5. Оценка возможности нанесения покрытия на всю рабочую поверхность узких стенок и его влияние на качество получаемого металла.

Научная новизна.

- Установлено, что износ широких стенок имеет максимальную величину в краях и в середине нижней части на расстоянии до 100 мм от низа кристаллизатора, выявлена зависимость стойкости кристаллизатора от величин толщины базовой стенки и поперечного сечения сляба.

- Показано, что применение термореагирующего покрытия из ПТ-Ю5Н толщиной 0,1-0,2 мм в качестве подслоя и сплава ПН85Ю15 в качестве рабочего слоя при восстановлении стенок кристаллизаторов обеспечивает высокую прочность сцепления покрытия с основой и его износостойкость.

- Установлено, что использование насечки глубиной до 0,5 мм с последующей дробеструйной обработкой при подготовке рабочей поверхности стенок кристаллизаторов под нанесение газопламенного покрытия повышает прочность сцепления покрытия с основой.

- Установлена зависимость величины износа рабочей поверхности узких стенок в углах нижней части , где износ имеет максимальное значение, от ширины сляба, тем-

пературы разливаемого металла, величины износа до нанесения покрытия, количества плавок в серии.

- Показано, что нанесение покрытия методом газопламенного напыления на рабочую поверхность в нижней части кристаллизатора приводит к более монотонному распределению температуры по длине и ширине сляба, что уменьшает количество трещин в разливаемом и прокатываемом металле.

Практическая значимость.

- Показана эффективность применения метода газопламенного напыления для восстановления мест износа на рабочей поверхности стенок кристаллизаторов без разборки.

- Даны рекомендации по выбору материалов подслоя и рабочего слоя газопламенных покрытий для повышения их прочности сцепления с основой и износостойкости.

- Разработаны технологические режимы подготовки поверхности под нанесение покрытия и нанесения газопламенного покрытия для повышения срока службы кристаллизаторов.

Реализация результатов работы. Разработана технология восстановления мест износа на рабочей поверхности стенок кристаллизаторов без их разборки, апробированная на ОАО «НЛМК». Испытан опытный кристаллизатор с покрытием всей рабочей поверхности узких стенок и проведена оценка качества разливаемого и прокатываемого металла.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена соблюдением соответствующих методик при проведении экспериментов и проверкой регрессионных моделей на адекватность.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации доложены на научной конференции «Юбилейные 60-е дни науки студентов МИСиС» (Москва, 2005 г.), межрегиональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Ново-троицк, 2005 г.), объединенном научном семинаре кафедры МАМП и лаборатории ППДиУ МИСиС (Москва, 2005 г.).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 4 опубликованных работах. Подана заявка на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Она изложена на 92 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков и 13 таблиц. Библиографический список включает 55 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, раскрыта научная новизна и практическая значимость, указано, где доложены и обсуждены основные результаты и положения диссертации.

В первой главе дана краткая характеристика достигнутого уровня повышения стойкости сборных кристаллизаторов МНЛЗ путем напыления электродуговых покрытий в места максимального износа рабочей поверхности узких стенок в их нижней части. Показано, что для дальнейшего повышения стойкости кристаллизаторов необходимо восстановление их широких стенок. В качестве способа решения этой проблемы целесообразно использовать способ газопламенного напыления, обладающий более широкими возможностями по сравнению со способом электродуговой металлизации. Приводится технология и оборудование для нанесения покрытий способом газопламенного напыления.

Указаны основные требования, предъявляемые к напыляемым материалам. В качестве подслоя целесообразно использовать термореагирующий порошок, содержащий до 10% алюминия, остальное - никель, а в качестве рабочего слоя - никель-алюминиевые сплавы с более высоким содержанием алюминия. В качестве таких материалов были выбраны ПТ-Ю5Н и ПН85Ю15.

Представлен литературный обзор современных методов повышения качества разливаемого металла. Показано, что для повышения качества металла в мировой практике используют покрытия на основе никеля, нанесенные гальваническим способом, которые имеют склонность к отслаиванию в процессе работы кристаллизатора.

На основании проведенного обзора сформулированы цель и непосредственные задачи исследования.

Во второй главе представлены методики и результаты экспериментов по исследованию физико-механических и эксплуатационных свойств газопламенных покрытий, используемых для восстановления мест износа рабочей поверхности стенок кристаллизаторов и нанесения на всю рабочую поверхность узких стенок для повышения качества разливаемого металла.

Прочность сцепления на срез покрытий из ПТ-Ю5Н и ПН85Ю15 с медной основой определяли на лабораторной установке с помощью ножа, срезающего покрытие. Покрытие наносили на одинаковую площадь образцов, что достигалось с использование шабло-

нов, экранирующих часть потока напыляемых частиц. Толщина покрытия составила 0,4— 0,5 мм.

В результате измерений прочность сцепления покрытий из ПТ-Ю5Н и ПН85Ю15 с медной основой составила, соответственно, 22 МПа и 12 МПа, т.е. покрытие из ПТ-Ю5Н целесообразно использовать в качестве подслоя.

Для измерения твердости использовали настольный прибор ПМТ - 3. Определяли твердость покрытия ПН85Ю15, используемого в качестве рабочего слоя, и медной основы. Измерение твердости проводили в соответствии с установленной методикой. Твердость характеризует сопротивление материала пластическому вдавливанию твердого наконечника (индентора). На индентор устанавливали груз массой 100 г, отпечатки ставили рядами, перпендикулярными к границе поверхность - основа. Расстояние между отпечатками - 100 мкм, между рядами - 200 - 300 мкм.

Микротвердость покрытия находилась в интервале 3300-3700 МПа, а медной основы - 900-1000 МПа.

Для оценки износостойкости покрытия ПН85Ю15 были проведены испытания на машине торцевого трения по методике «втулка по плоскости». Цилиндр с наклеенным образцом прижимался к полому цилиндру из чугуна ЧН15-2С - контртелу. В процессе испытания цилиндр с наклеенным образцом вращался с угловой скоростью 500 - 700 мин"1, образец терся о контртело и изнашивался. Фиксируя убыль массы образца в ходе испытания, судили о его износостойкости.

На лабораторной установке трения были испытаны образцы с покрытиями, а также эталонный образец из меди. Интенсивность износа покрытия ПН85Ю15 составила 15,3 мг/(км хсм2), а меди - 137,3 мг/(км хсм2).

Следовательно, напыленное покрытие из ПН85Ю15, используемое в качестве рабочего слоя, обладает высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Его твердость выше твердости меди более чем в 3,5 раза, а интенсивность износа меньше соответствующего показателя для меди в 9 раз.

В третьей главе дан анализ путей повышения прочности сцепления покрытий со стенками кристаллизаторов. Установлено, что для этого в качестве подготовки поверхности необходимо перед дробеструйной обработкой использовать насечку, а перед рабочим слоем покрытия наносить подслой.

Исследовано влияние технологических параметров разливки на износ рабочей поверхности узких стенок кристаллизаторов и даны рекомендации по их восстановлению. Известно, что износ рабочих поверхностей стенок кристаллизаторов зависит от ряда тех-

нологических факторов, таких как сечение сляба, температура и сортамент разливаемой стали, скорость разливки, первоначальный износ, количество плавок в серии и т. д.

Сравнивали износ стенок кристаллизаторов с покрытием из ПН85Ю15 с подслоем из ПТ-Ю5Н, нанесенным способом газопламенного напыления, и без покрытия. Для прогнозирования величины износа рабочих поверхностей узких стенок и оценки влияния технологических параметров на износ стенок были получены регрессионные соотношения путем обработки массива данных с помощью метода наименьших квадратов. В окончательном виде были приняты следующие модели для аппроксимации экспериментальных данных.

- без покрытия:

Д=аЬ+0,4+0^гЧа, 6п+а, + Ь.п+щ 0-е^"), (1)

- с покрытием:

А=ав+а1 (1 (1-^"), (2)

где Д- величина износа рабочей поверхности узких стенок, мм; ао...а9 - коэффициенты регрессии; в - ширина сляба, мм; I - температура разливаемой стали, °С; Дя- первоначальная величина износа, мм; л - количество разливаемых плавок в серии, шт.

Независимые параметры в соотношениях (1), (2) представлены в нормированном виде в интервале [0;11. Адекватность модели подтверждается тем, что расчетные значения критерия Фишера (Рр) меньше табличных (Рт). В таблице 1 приведены значения коэффициентов регрессии.

Таблица 1 - Коэффициенты регрессии в соотношениях (1) и (2)

Соотношение ао аг аз Э4 а5 а« ав ад К Рр Рт

1 0,66 -0,42 -1,44 1,34 6,18 0,05 0,16 1,27 -1,33 -0,34 0,62 1,4 1,53

2 952,7 -414,1 -5,78х ю-5 0,13 5,34 -476,3 -3,75х 10^ 1451,0 4,41х ю-5 0,3 1,09 1,59

где Я - коэффициент множественной корреляции; Яр, - расчетное и табличное значение критерия Фишера, соответственно.

На рисунках 1 и 2 показан характер влияния независимых параметров на величину износа рабочей поверхности узких стенок кристаллизаторов. При исследовании влияния одного из параметров на износ стенок остальные параметры принимали средневзвешенные значения в интервале нормирования.

Рисунок 1 - Влияние параметров разливки стали на износ узких стенок кристаллизаторов * без покрытия; 1 - 1, 2 - Дп, 3 - п; I - температура стали, Дл- первоначальный износ, п -

количество плавок в серии

в, I, Дп, п

Рисунок 2 - Влияние параметров разливки стали на износ узких стенок кристаллизаторов с покрытием; 1 - в, 2 -1, 3 - Дп, 4 - п; в - ширина сляба

Из рисунков 1, 2 виден вклад каждого параметра в величину износа стенок кристаллизатора. При этом характер влияния каждого из параметров не противоречит теоретическим представлениям. Видно, что с увеличением ширины кристаллизатора износ увеличивается из-за воздействия большей массы кристаллизующегося металла на стенки кристаллизатора. Чем больше первоначальная величина износа стенок, тем меньше интенсивность износа при последующей разливке. В случае нанесения покрытия это влияние значительно больше, чем без покрытия. С ростом количества плавок в серии величина износа увеличивается, причем она значительно меньше при наличии покрытия.

Особый интерес представляет влияние температуры разливаемой стали на величину износа. При отсутствии покрытия с увеличением температуры металла величина износа уменьшается, т.к. корочка из закристаллизовавшегося металла становится более мягкой, а тепло от него хорошо отводится медной стенкой. При наличии покрытия с увеличением температуры металла величина износа увеличивается, т к. покрытие обладает меньшей, чем медная стенка, теплопроводностью, его температура повышается, а сопротивление износу снижается. Несмотря на это, износ стенок в случае напыления покрытия меньше, чем без покрытия на большей части интервала изменения температуры разливаемого металла и становится приблизительно одинаковым при максимальной температуре.

Результаты испытания напыленных кристаллизаторов на МНЛЗ 5,7,8 в ККЦ-2 ОАО «НЛМК» представлены в таблице 2. Было установлено, что восстановление углов кристаллизатора целесообразно проводить, если их износ составляет не менее 1,0 мм, а оставшийся износ после восстановления должен быть не менее 0,5 мм, т.к. форма кристаллизующегося сляба такова, что полностью восстановленные углы подвергаются интенсивному износу в начальный момент эксплуатации кристаллизатора, пока стенки не примут форму сляба и существует вероятность снятия его по другим причинам. Поэтому все кристаллизаторы, представленные в таблице 2, подвергали восстановлению с износом в углах не менее 1,0 мм.

Для повышения прочности сцепления покрытия со стенками кристаллизаторов в качестве подготовки поверхности, кроме дробеструйной обработки, использовали ее насечку. В качестве эксперимента на кристаллизаторах 13 и 19 насекали области на одной из узких стенок, примыкающие к углам в нижней части кристаллизатора, шириной 60 мм и высотой 300 мм. После снятия кристаллизатора с МНЛЗ и его осмотра в РЦСО-2 после разборки было установлено, что в насеченных углах покрытие изнашивается по полосе, примыкающей к углам, шириной 8-10 мм. Ближе к середине узкой стенки износа покрытия практически не было. В ненасеченных углах покрытие практически не сохраняется -остается частично ближе к середине узкой стенки.

Таблица 2 - Восстановление рабочей поверхности нерегулируемых кристаллизаторов

№ кри-стал- Ширина сляба, мм Восстанавливаемые стенки Количество плавок Причина снятия

лиза-тора узкие широкие До ремонта Всего кристаллизатора с МНЛЗ

1 13 1290 + + в углах 81 191 Резерв

2 -«- -«- + + в углах 191 250 Износ узких стенок

3 19 1245 + + в углах 90 155 Коробление широких стенок

4 9 1440 + + в углах 116 132 Резерв

5 -«- -«- - + 132 142 Износ широких стенок

6 21 1550 + + 76 99 Резерв (покрытие осталось: узкие полностью, широкие -частично)

7 -«- -«- + 99 158 Износ широких (узкие -в одном углу отслоение)

8 17 1250 + + 130 143 Выгорание в углах широких

9 20 1370 + + в углах 98 155 Износ широких стенок

10 17 1250 + + 105 201 Трещина вверху. Покрытие сохранилось на узких

11 20 1370 + + 59 84 Откол покрытия на узкой, на широкой осталось

12 32 1710 + + 25 62 Резерв: покрытие осталось

13 32 1710 + - 62 101 Резерв: покрытие осталось

14 32 1710 + + в углах 101 111 По стойкости. Покрытие сохранилось

15 31 1850 + + 16 22 Прорыв (покрытие осталось)

16 9 1440 + - 64 73 Появление трещины и раковины на стенках

17 35 1850 + - 21 58 Износ узких стенок

18 9 1440 + + не насекали 89 105 Износ широких - покрытие осталось, кроме углов

19 15 1370 + + не насекали 43 139 Отправлен в ремонт по стойкости. Покрытие на широких сохранялось после 15 плавок

20 20 1320 + + в углах 61 125 По стойкости. Покрытие сохранилось на узких стенках |

Примечание. При восстановлении узких и широких стенок при подготовке поверхности

под напыление проводилась ев насечка, кроме выделенных случаев; отмечены случаи, когда имело место восстановление мест износа на широких стенках только в углах. Толщина сляба 250 мм.

Анализ состояния покрытия и стенки позволил сделать предположение, что в насеченных углах происходит только износ покрытия во время эксплуатации кристаллизатора, а в не насеченных углах одновременно происходят износ и сползание покрытия из-за недостаточной его прочности сцепления со стенками. Поэтому в дальнейшем при восстановлении углов кристаллизаторов всегда дополнительно использовали насечку в качестве способа подготовки поверхности под нанесение покрытия для повышения его прочности сцепления с подложкой.

Кроме насечки, для повышения прочности сцепления покрытия с подложкой на подготовленную поверхность сначала напыляли подслой из ПТ-Ю5Н, а затем - основной слой из ПН85ЮТ5. В результате на кристаллизаторах 9,20 после их снятия в ремонт имел место износ покрытия в углах на узких стенках на ширине 5-8 мм, износа меди не происходило, а причиной снятия кристаллизаторов явился износ широких стенок. Поэтому при восстановлении кристаллизаторов всегда использовали подслой из ПТ-Ю5Н.

Четвертая глава посвящена изучению износа рабочей поверхности широких стенок и, с учетом рекомендаций по нанесению покрытия на узкие стенки, разработке технологии восстановления их рабочей поверхности путем нанесения газопламенных покрытий.

В результате исследования износа широких стенок было установлено, что их максимальный износ приходится на края и середину нижней части, при этом базовая стенка имеет больший износ, чем небазовая (рисунки 3,4).

Было исследовано влияние толщины базовой стенки на расход меди при эксплуатации и ремонте кристаллизаторов, отнесенной к количеству разлитых плавок. Установлено, что с уменьшением толщины базовой стенки расход меди уменьшается, т.к. улучшаются условия теплообмена, температура стенки понижается, а ее сопротивление деформации повышается.

Было исследовано влияние ширины сляба на стойкость кристаллизаторов. Стойкость оценивали по количеству разливаемых плавок, соответствующих выходу кристаллизаторов из строя. Установлено, что с увеличением ширины сляба стойкость кристаллизаторов уменьшается, т.к. большая масса кристаллизующегося металла воздействует йа стенки, увеличивая их износ.

Для восстановления широких стенок покрытие напыляли как в места максимального износа по ширине широких стенок (кристаллизатор 21), так и по всей ширине стенок на расстоянии 100 мм от низа (вторичное восстановление кристаллизаторов 9 и 21 в течение одной кампании) (см. таблицу 2).

ширина небаэовой стенки, мм

-л- шаблон, Ь=35 мм -♦- линейка, Ь=35 мм

-•- линейка, Ь=200 мм -•- шаблон, 1_=200 мм

Рисунок 3 - Износ рабочей поверхности небазовой стенки кристаллизатора, Ь - расстояние от низа кристаллизатора

Ширина базовой стенки, мм

-♦-линейка, 1_=35 мм -*-шаблон, 1=35 мм

-■-линейка, 1_=200 мм -«-шаблон, 1=200 мм

Рисунок 4 - Износ рабочей поверхности базовой стенки кристаллизатора, Ь - расстояние от низа кристаллизатора

В качестве подготовки поверхности использовали только дробеструйную обработку. В результате стойкость покрытия составила около 15 плавок, а в итоге кристаллизаторы вышли из строя по причине износа широких стенок.

Для повышения прочности сцепления покрытия с основой на широких стенках также использовали насечку. На кристаллизаторах 17 и 31 было показано, что широкие стенки необходимо насекать в случае их износа 0,5-1,0 мм, а глубина насечки должна бьггь не более 0,5 мм. Правильность подготовки поверхности и нанесения покрытия на базовую стенку контролировали с помощью шаблона, приложенного к стенке. При этом зазор между шаблоном и стенкой с напыленным покрытием не превышает 0,1 мм. Контроль нанесения покрытия в углах проводили с помощью угольника.

Эксперименты показали, что нецелесообразно восстанавливать широкие стенки, если их износ не превышает 0,5 мм, поскольку насечка в таких случаях недопустима, а использование только дробеструйной обработки оказывается недостаточно (кристаллизаторы 9, 15) (№18,19 таблица 2). В таких случаях стойкость покрытия составила 15 плавок.

На основании полученных результатов была разработана технология восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизаторов без их разборки в ККЦ-2 ОАО «НЛМК» с использованием газопламенного способа нанесения покрытия. Восстановлению подвергали углы кристаллизаторов при износе узких стенок не менее 1,0 мм и широкие стенки с износом не менее 0,5 мм. В качестве подготовки поверхности использовали насечку глубиной до 0,5 мм с шагом 3-5 мм и дробеструйную подготовку поверхности. Обработке подвергали поверхность узких стенок, примыкающую к углам в нижней части кристаллизатора шириной 60 мм, высотой 300 мм и поверхность широких стенок высотой 100 мм от низа по всей ширине стенок. На подготовленную поверхность наносили подслой из ПТ-Ю5Н толщиной 0,1-0,2 мм, далее - основной слой из ПН85Ю15. Для уменьшения коэффициента трения между покрытием и слябом и повышения тем самым стойкости покрытия после нанесения покрытия газопламенным способом целесообразно на него наносить смазку на основе графита и фосфатной связки. Кристаллизаторы 32,35,20 (№1214,17,20 таблица 2) были восстановлены и испытаны согласно разработанной технологии. Технология позволила повысить стойкость кристаллизаторов на 55-60 плавок, т.е. на 5560%.

Было исследовано влияние покрытия на расход материала стенок при эксплуатации и ремонте кристаллизаторов. Для исследования были выбраны нерегулируемые кристаллизаторы с узкими стенками из МН2,5КоКрХ и широкими из М1Р (таблица 3).

Таблица 3 - Влияние покрытия на расход материала стенок при эксплуатации

и ремонте кристаллизаторов

№ кр-ра 13 19 20 9 17 21 17

Ширина, мм 1290 1245 1370 1440 1250 1550 1250

Места напыления в нижней части Углы 60x300 мм Углы 60x300 мм Углы 60x300 мм Широкие стенки 100 мм Широкие стенки 100 мм Широкие стенки 100 мм Широкие стенки 100 мм

ДН(Я), мм 1,2 2,7 1,2 1,7 1,6 0,5 2,3

Am(R), кг 20,0 44,9 20,0 28,3 26,6 8,3 38,2

ДН(г), мм 2,3 1.9 — 2,7 1,1 2,0 1,6

Дт(г), кг 38,2 31,6 — 44,9 18,3 33,3 26,6

ДН(л), мм — 2,1 2,1 1,6 3,4 4,9 2,1

Дт(л), кг — 5,17 5,17 3,94 8,36 12,05 5,17

ДН(п), мм 2,1 2,6 3,0 2,2 2,2 2,4 —

Дт(п), кг 5,17 6,4 7,38 5,41 5,41 5,9 —

Стойкость (п), пл. 250 160 155 142 143 158 201

Дт (R)/n, кг/пл. 0,0798 0,281 0,1281 0,1996 0,1863 0,0532 0,1896

Дт (г)/п, кг/пл. 0,153 0,1979 — 0,316 0,1281 0,2112 0,133

Дт (л)/п, кг/пл. — 0,0322 0,0332 0,0278 0,0585 0,0763 0,0256

Дт (п)/п, кг/пл. 0,0207 0,0401 0,0477 0,0381 0,0379 0,0374 —

Дт (R)/ncp, кг/пл. 0,1597 Дт (R, г)/пср, кг/пл. 0,1746 с покрытием Дт (R, г)/Пср, кг/пл. 0,3436 без покрытия Экономия меди 49,2%

Дт (г)/ Пер, кг/пл. 0,1896

Дт (л)/ Пер, кг/пл. 0,0423 Дт (л,п)/ Пер, кг/пл. 0,0396 с покрытием Дт (л,п)/ Пер, кг/пл. 0,0617 без покрытия Экономия бронзы 35,8%

Дт (п)/ nq,, кг/пл. 0,0369

Для сравнения были взяты 7 кристаллизаторов с покрытием и 11 кристаллизаторов без покрытия. При этом в качестве показателя, характеризующего расход материала стенок, использовали массу металла, снятого как при эксплуатации стенок на МНЛЗ, так и при их механической обработке во время ремонта, отнесенную к количеству разливаемых плавок. В результате экономия меди и бронзы составила, соответственно, 49,2% и 35,8%.

Пятая глава посвящена оценке возможности нанесения покрытия на всю рабочую поверхность узких стенок для повышения качества получаемого металла и оценке этого качества.

Для оценки возможности повышения качества получаемого металла были проведены расчеты по математической модели тепловой работы кристаллизатора, на рабочие поверхности стенок которого наносили газопламенное покрытие (рисунки 5,6).

1750

1700

. 1650

1600

1550

-медь

-ПН85Ю15

-воздух

Рисунок 5 - Изменение температуры середины широкой грани сляба по длине кристаллизатора. Размеры поверхностного слоя из различных материалов по всей ширине низа кристаллизатора 2x400мм. Толщина стенки - 45 мм

Ь/В

-♦—медь -Я-ПН85Ю15 -А—шлак -#— воздух

Рисунок 6 - Распределение температуры по широкой грани сляба на выходе металла из кристаллизатора. Размеры поверхностного слоя из различных материалов по всей ширине низа кристаллизатора 2x400мм. Толщина стенки - 45 мм

Из рисунков 5, 6 видно, что нанесение покрытия приводит к более интенсивному охлаждению сляба на выходе из кристаллизатора и имеет место более монотонное распределение температуры по длине сляба, что приводит к уменьшению вероятности появления трещин в получаемом металле, т.е. повышается его качество.

В условиях ОАО сНЛМК» был проведен эксперимент, в котором на рабочую поверхность узких стенок из М1Р регулируемого кристаллизатора газопламенным способом было нанесено покрытие на основе никелевого сплава. Требуемый класс чистоты рабочей поверхности стенок был обеспечен с помощью их механической обработки. Через кристаллизатор сечением 250x1850 мм с напыленными стенками в ККЦ-2 на МНЛЗ №5 было разлито 11 плавок высокомарганцовистой стали, на которой часто возникают различные трещины. В результате сравнительного анализа состояния поверхности слябов двух параллельных ручьев с опытным и обычным кристаллизаторами было отмечено меньшее количество продольных трещин в плавках №2,3,5,9,11, разлитых через опытный кристаллизатор. Кроме того, в слябах плавки №3, разлитых через обычный кристаллизатор, были обнаружены поперечные трещины, в то время как на слябах, разлитых через опытный кристаллизатор, такие трещины отсутствовали.

В результате металлографических исследований образцов, вырезанных от узких граней слябов из последней плавки, отлитых через опытный и обычный кристаллизаторы, было установлено, что сетчатые трещины занимали 0,1% и 6,6% площади образцов, соответственно.

В результате прокатки слябов было отсортировано 1,2% металла, разлитого через опытный кристаллизатор с покрытием и 4,3% - через обычный кристаллизатор. Следует предположить, что существенное повышение качества слябов можно ожидать в случае напыления рабочей поверхности узких и широких стенок кристаллизатора.

На основании расчетов стоимости изготовления, эксплуатации и восстановления узких и широких стенок была проведена оценка надежности эксплуатации кристаллизаторов в ККЦ-2 ОАО «НЛМК». В случае применения разработанной технологии ожидаемый экономический эффект, основанный на сокращении количества вводимых за год узких и широких стенок, составит 607,2 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Показана и экономически обоснована целесообразность восстановления мест износа рабочей поверхности стенок кристаллизаторов во время профилактических ремонтов без их разборки с использованием способа газопламенного напыления.

2. Сформулированы требования к покрытиям, нанесенным способом газопламенного напыления, и пути повышения его прочности сцепления с медной основой. Показано, что при подготовке поверхности под нанесение покрытия целесообразно использовать насечку и дробеструйную обработку, а в качестве подслоя и рабочего слоя покрытия - материалы ПТ-Ю5Н и ПН85Ю15, соответственно.

3. Установлено, что покрытие из ПН85Ю15, используемое в качестве рабочего слоя, имеет твердость выше, более чем в 3,5 раза, а интенсивность износа меньше в 9 раз по сравнению с такими же показателями для меди.

4. На основании статистической обработки большого массива информации по работе МНЛЗ и полученных регрессионных соотношений установлено, что износ покрытия на рабочей поверхности узких стенок увеличивается с увеличением ширины сляба, температуры разливаемого металла, количества плавок в серии и уменьшается с увеличением первоначального износа стенок.

5. Экспериментально установлено, что износ широких стенок монотонно нарастает по длине кристаллизатора и достигает максимальных значений на краях и середине нижней части, базовая стенка имеет больший износ, чем небазовая, а с уменьшением толщины базовой стенки и поперечного сечения сляба стойкость кристаллизатора увеличивается.

6. Разработана технология восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизаторов путем нанесения газопламенного покрытия в места максимального износа, позволяющая повысить стойкость кристаллизаторов на 55-60%. Технология прошла опытно-промышленную проверку на ОАО «НЛМК».

7. С помощью математической модели тепловой работы кристаллизатора показано, что нанесение покрытия на рабочую поверхность стенок кристаллизатора приводит к более монотонному распределению температуры по длине и ширине сляба, что повышает его качество.

8. Экспериментально показано, что нанесение газопламенного покрытия на всю рабочую поверхность узких стенок кристаллизатора приводит к уменьшению количества продольных, поперечных и сетчатых трещин в разливаемом металле, что повышает выход годного металла при последующей прокатке.

1 19

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ

1. Гончаренко Д.А., Радюк А.Г., Титлянов А.Е. Исследование возможности нанесения газотермических покрытий на рабочую поверхность стенок кристаллизаторов MHJI3 для повышения качества разливаемого металла // Металлургические машины и оборудование: Сб. науч. трудов МИСиС / Под ред. засл. деятеля науки РФ H.A. Чиченева. - М.: МИСиС, 2005.-С. 11-15.

2. Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Гончаренко Д.А. Восстановление рабочей поверхности широких стенок кристаллизаторов без разборки с использованием газопламенного напыления // Сталь. 2005. №9. С.59-61.

3. Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Гончаренко Д.А. Исследование влияния напыления и технологических параметров процесса непрерывной разливки стали на износ рабочей поверхности стенок кристаллизаторов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. №10. С.51-56.

4. Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Гончаренко Д.А. Восстановление опытных кристаллизаторов МНЛЗ путем нанесения газотермических покрытий в условиях ОАО «НЛМК» //

J Наука и производство Урала: Сб. трудов межрегиональной научно-технической кон-

ференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Новотроицк: НФ МИСиС, 2005. -С.181-183.

t

Формат 60 х 90 '/[6 Объем 1,25 п.л.

Тираж 100 экз. Заказ 894

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательства «Учеба» МИСиС, 117419, Москва, ул. Орджоникидзе, 8/9 ЛР №01151 от 11.07.01

t

I

i

/

{

ï

I

I

i

I *

! I i

Í I

»18919

РНБ Русский фонд

2006-4 21703

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ И

КАЧЕСТВА РАЗЛИВАЕМОГО МЕТАЛЛА

1.1. Особенности восстановления рабочей поверхности широких стенок кристаллизаторов с использованием газотермических покрытий

1.2. Основные требования, предъявляемые к напыляемым материалам

1.3. Технология и оборудование для нанесения покрытий способом газопламенного напыления.

1.4. Влияние покрытия рабочей поверхности стенок кристаллизаторов на качество разливаемого металла

1.5. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ГАЗОПЛАМЕННЫХ

ПОКРЫТИЙ

2.1. Изготовление образцов и шлифа для исследований

2.2. Прочность сцепления покрытий с медной основой

2.3. Твердость покрытия, нанесенного способом газопламенного напыления

2.4. Износостойкость покрытия, нанесенного способом газопламенного напыления

2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОПЛАМЕННЫХ ПОКРЫТИИ ДЛЯ РЕМОНТА РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ УЗКИХ СТЕНОК КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ

ЗЛ. Совершенствование процесса подготовки поверхности под нанесение покрытия для повышения его прочности сцепления с основой

3.2. Влияние технологических параметров разливки и сортамента на износ стенок кристаллизатора

3.3. Эксперименты по нанесению покрытий на нижнюю

часть рабочей поверхности стенок кристаллизаторов

3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. РЕМОНТ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ШИРОКИХ

СТЕНОК КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ ПУТЕМ НАНЕСЕНИЯ ГАЗОПЛАМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ

4.1. Анализ износа рабочей поверхности широких стенок кристаллизатора

4.2. Влияние толщины базовой стенки и ширины сляба на стойкость кристаллизатора в условиях ОАО «НЛМК»

4.3. Технология восстановления рабочей поверхности стенок без разборки кристаллизатора

4.4. Влияние покрытия на расход материала стенок при эксплуатации и ремонте кристаллизаторов

4.5. Выводы по главе

ГЛАВА 5. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ

НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ СЛЯБОВ ПУТЕМ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА РАБОЧУЮ ПОВЕРХНОСТЬ УЗКИХ СТЕНОК КРИСТАЛЛИЗАТОРА

5.1. Расчет по математической модели тепловой работы кристаллизатора температурных полей в слябе с учетом нанесения покрытия на рабочую поверхность стенок

5.2. Оценка качества разливаемого металла через кристаллизатор с покрытием рабочей поверхности узких стенок

5.3. Расчет стоимости изготовления, эксплуатации и восстановления путем нанесения покрытия узких и широких стенок кристаллизаторов

5.4. Оценка надежности эксплуатации кристаллизаторов с покрытием нижней части рабочей поверхности стенок

5.5. Выводы по главе

ВЫВОДЫ

Применение процесса непрерывной разливки стали по сравнению с традиционными методами разливки позволяет снижать расход металла при производстве проката в среднем на 150 кг/т. В развитых странах мира доля непрерывной разливки от общего объема производства стали достигает 9095%. В то же время в Российской Федерации она составляет около 30%; это отставание в значительной мере обусловлено низкой стойкостью кристаллизаторов машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Основными причинами снятия кристаллизаторов с МНЛЗ и вывода их в ремонт является износ их узких и широких стенок, максимальный в их нижней части. Для увеличения стойкости рабочей поверхности кристаллизаторов в России и за рубежом применяют различные способы: используют медные сплавы с более высокой чем у меди температурой рекристаллизации и повышенными прочностными свойствами в диапазоне температур их эксплуатации 300-350°С - МЗРЖ, МН2,5КоКрХ, МС и др., различные конструкции кристаллизаторов - регулируемые, щелевые, с профилированными узкими стенками и т.д.

Одним из перспективных путей увеличения стойкости кристаллизаторов и уменьшения расхода меди является применение различных покрытий, в том числе на никелевой основе. Покрытия наносят на стенки кристаллизатора в начале его эксплуатации, а во время ремонта их приходится удалять, хотя износ носит локальный характер. Учитывая трудоемкость разборки и сборки кристаллизаторов, восстановление мест износа в нижней части рабочей поверхности стенок путем нанесения газотермических покрытий во время вывода в резерв без их разборки является перспективным.

Ранее было показано, что нанесение покрытия в углы нижней части рабочей поверхности кристаллизатора приводит к более монотонному распределению температуры по длине сляба и стенки, что обеспечивает повышение качества разливаемого металла. Следует ожидать, что напыление покрытия по всей рабочей поверхности узких стенок приведет к более существенному повышению качества металла.

Поэтому повышение стойкости узких и широких стенок кристаллизаторов и качества получаемого металла представляет собой актуальную научную и практическую задачу.

В процессе выполнения работы получены результаты, научная новизна которых заключается в следующем.

- Установлено, что износ широких стенок имеет максимальную величину в краях и в середине нижней части на расстоянии до 100 мм от низа кристаллизатора, выявлена зависимость стойкости кристаллизатора от величин толщины базовой стенки и поперечного сечения сляба.

- Показано, что применение термореагирующего покрытия из ПТ-Ю5Н толщиной 0,1-0,2 мм в качестве подслоя и сплава ПН85Ю15 в качестве рабочего слоя при восстановлении стенок кристаллизаторов обеспечивает высокую прочность сцепления покрытия с основой и его износостойкость.

- Установлено, что использование насечки глубиной до 0,5 мм с последующей дробеструйной обработкой при подготовке рабочей поверхности стенок кристаллизаторов под нанесение газопламенного покрытия повышает прочность сцепления покрытия с основой.

- Установлена зависимость величины износа рабочей поверхности узких стенок в углах нижней части, где износ имеет максимальное значение, от ширины сляба, температуры разливаемого металла, величины износа до нанесения покрытия, количества плавок в серии.

- Показано, что нанесение покрытия методом газопламенного напыления на рабочую поверхность в нижней части кристаллизатора приводит к более монотонному распределению температуры по длине и ширине сляба, что уменьшает количество трещин в разливаемом и прокатываемом металле.

Практическая значимость работы состоит в следующем.

- Показана эффективность применения метода газопламенного напыления для восстановления мест износа на рабочей поверхности стенок кристаллизаторов без разборки.

- Даны рекомендации по выбору материалов подслоя и рабочего слоя газопламенных покрытий для повышения их прочности сцепления с основой и износостойкости.

- Разработаны технологические режимы подготовки поверхности под нанесение покрытия и нанесения газопламенного покрытия для повышения срока службы кристаллизаторов.

- Разработана технология восстановления мест износа на рабочей поверхности стенок кристаллизаторов без их разборки, апробированная на ОАО «НЛМК».

- Испытан опытный кристаллизатор с покрытием всей рабочей поверхности узких стенок и проведена оценка качества разливаемого металла.

Данная диссертация является составной частью комплекса научно-исследовательских работ, выполненных в Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете) в научно-исследовательской лаборатории Процессов пластической деформации и упрочнения и на кафедре Машин и агрегатов металлургических предприятий в соответствии с планами хоздоговорных и госбюджетных работ единого заказ-наряда и по конкурсу грантов в области фундаментальных проблем металлургии и машиностроения.

Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на научной конференции «Юбилейные 60-е дни науки студентов МИ-СиС» (Москва, 2005 г.), межрегиональной научно-технической конференции (Новотроицк, 2005 г.), на объединенном научном семинаре кафедры МАМП и лаборатории ППДиУ МИСиС (Москва, 2005 г.).

Основное содержание работы отражено в 4 опубликованных работах.

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность всем сотрудникам МИСиС и специалистам заводов, принявшим участие в подготовке, проведении и обсуждении совместных исследований.

78 ВЫВОДЫ

1. Показана и экономически обоснована целесообразность восстановления мест износа рабочей поверхности стенок кристаллизаторов во время профилактических ремонтов без их разборки с использованием способа газопламенного напыления.

2. Сформулированы требования к покрытиям, нанесенным способом газопламенного напыления, и пути повышения его прочности сцепления с медной основой. Показано, что при подготовке поверхности под нанесение покрытия целесообразно использовать насечку и дробеструйную обработку, а в качестве подслоя и рабочего слоя покрытия — материалы ПТ—Ю5Н и ПН85Ю15, соответственно.

3. Установлено, что покрытие из ПН85Ю15, используемое в качестве рабочего слоя, имеет твердость выше, более чем в 3,5 раза, а интенсивность износа меньше в 9 раз по сравнению с такими же показателями для меди.

4. На основании статистической обработки большого массива информации по работе МНЛЗ и полученных регрессионных соотношений установлено, что износ покрытия на рабочей поверхности узких стенок увеличивается с увеличением ширины сляба, температуры разливаемого металла, количества плавок в серии и уменьшается с увеличением первоначального износа стенок.

5. Экспериментально установлено, что износ широких стенок монотонно нарастает по длине кристаллизатора и достигает максимальных значений на краях и середине нижней части, базовая стенка имеет больший износ, чем небазовая, а с уменьшением толщины базовой стенки и поперечного сечения сляба стойкость кристаллизатора увеличивается.

6. Разработана технология восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизаторов путем нанесения газопламенного покрытия в места максимального износа, позволяющая повысить стойкость кристаллизаторов на 55-60%. Технология прошла опытно—промышленную проверку на ОАО «НЛМК».

7. С помощью математической модели тепловой работы кристаллизатора показано, что нанесение покрытия на рабочую поверхность стенок кристаллизатора приводит к более монотонному распределению температуры по длине и ширине сляба, что повышает его качество.

8. Экспериментально показано, что нанесение газопламенного покрытия на всю рабочую поверхность узких стенок кристаллизатора приводит к уменьшению количества продольных, поперечных и сетчатых трещин в разливаемом металле, что повышает выход годного металла при последующей прокатке.

1. Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Грицан A.C. Использование газотермических покрытий для восстановления рабочих поверхностей узких стенок кристаллизаторов // Сталь. -2005. -№6. -С.103-105.

2. Устранение зазоров между стенками сборных кристаллизаторов МНЛЗ с помощью нанесения газотермических покрытий / Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Сивак Б.А., Грицан A.C. // Металлург. -2005. -№9. -С. 57 60

3. Хокинг М., Васантасри В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия. М.: Мир, 2000. -518 С.

4. Стеблянко В.Л., Ситников И.В. Подготовка поверхности металлических компонентов при производстве композиционных материалов. Магнитогорск: МГМИН, 1989. 99 С.

5. Окисление металлов. Т1/ Под ред. Ж. Бенара. -М.: Металлургия, 1968.-499 С.

6. Рыкалин H.H., Шоршоров М.Х. Физические и химические проблемы соединения разнородных материалов.// Изв. АН СССР. Неорганические материалы. -1965. -№1. -С.29-36.

7. Елизаветин М.А., Сатель Э.А. Технологические способы повышения долговечности машин. М.: Машиностроение, 1969. -400 С.

8. Иузряков А.Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. -257 С.

9. Хасуй А., Моригаки О. Наплавка и напыление. /Пер. с яп. В.Н. Попова; Под ред. B.C. Степина, Н.Н. Шестеринкина, -М: Машиностроение, 1985.-240 С.

10. Кречмар Э. Напыление металлов, керамики и пластмасс. —М.: Машиностроение, 1966.-432 С.

11. Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. Учебник для вузов. -М.: Металлургия, 1992. -432 С.

12. Повышение качества поверхности и плакирование металлов. Справочник. / Под ред. А. Кнаушера, -М.: Металлургия, 1984. 462 С.

13. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. В.Н. Анциферов, Г.В. Бобров, JI.K. Дружинин и др. -М.: Металлургия, 1987. -729 С.

14. Лопотышкин H.M., Лейтес А.В. Трещины в стальных слитках. — М.: Металлургия, 1969. -112 С.

15. Brimacombe J.K., Sorimachi К. Crack formation in the continuous casting of steel //Metallurgical Transaction.-1977.V.8B.№3. P.489-505.

16. Komma G., Vogt G. Design and operation aspect in continuous casting of wide slabs // Iron and Steel Engineering. 1973. V.50. №6. P.68-73.

17. Мирсалимов B.M., Емельянов В.А. Напряжённое состояние и качество непрерывного слитка. -М.: Металлургия, 1990. —151 С.

18. Непрерывная разливка стали на радиальных установках / В.Т. Сладкоштеев, Р.В., Суладзе О.Н., Рутес B.C.- М.: Металлургия, 1974. —286 С.

19. Zetterlund E.N., Krisstiansson J.O. Continuous Casting a Numerical Study of the influence of Mould Wear on Crack Formation. Scandinavian Journal of Mettallurgy 12 (1983). P.211-216.

20. Fredriksson H., Thegerstrom M. On the formation of an air gap between the mould and the strand in continuos casting. Scandinavian Journal of Mettallurgy 8(1979). P.232- 240.

21. Машины и агрегаты металлургических заводов.Учебник для ву-зов./Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник В.М. и др. 2-е изд.,пераб. и доп. -М.: Металлургия, 1988.2т. -442 С.

22. Сивак Б.А. Пути повышения эффективности работы кристаллизаторов MHJI3. Бюл. НТи ЭИ, Чёрная металлургия. 1996. Вып.4, -С.28-36.

23. Лякишев Н.П., Шалимов А.Г. Развитие технологии непрерывной разливки. —М.: Элиз, 2002.

24. Вашуль X. Практическая металлография. Методы изготовления образцов. М.: Металлургия, 1988. - 320 С.

25. Баранова Л.В., Демина Э.Л. Металлографическое травление металлов. Справочник. М.: Металлургия, 1986. — 256 С.

26. Гордеев А.Ф. Подготовка поверхности под напыление. Часть 2. Технология металлов. -1999. -№12. -С.13-19.

27. Катц Н.В., Линник Е.М. Электрометаллизация. -М.: Сельхозгиз, 1953.-223 С.

28. Поляк М.С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. Т.1. -М.: Л.В.М.-СКРИПТ, Машиностроение, 1995. -832 С.

29. Гордеев А.Ф. Подготовка поверхности под напыление. Часть 5. Подготовка поверхности напылением подслоя. Технология металлов. -2000. -№6. -С.22-27.

30. Матвейшин E.H. Нанесение слоев с высокой прочностью сцепления методами дуговой металлизации. Автоматическая сварка. -2000. -№8. -С.20-22.

31. Пат. 3322515 США. МКИ 29-191.2. Металлизация распылением в пламени смесей, встыпающих в экзотермическую реакцию и образующих интерметаллические композиции / Ф. Дитрих, Б. Шенард, П. Шенард. -№4422727; Заявл. 25.05.69; Опубл. 30.05.70.

32. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А., Сидоренко С.Л. Газотермические покрытия из порошковых материалов. -Киев: Наук. Думка, 1987. -544С.

33. Кудинов В.В., Китаев Ф.И., Цидулко А.Г. Прочностные характеристики плазменного покрытия из смесей никель-алюминиевого порошка. Порошковая металлургия. -1975. -№8. -С.38-44,

34. Пат. 2186654 РФ, В22Д11/057. Способ восстановления рабочих стенок кристаллизатора / А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк, М.К. Филяшин и др. (РФ). -№2001104464/02; заявлено 16.02.01; опубл. 10.08.02, Бюл. №22.

35. Восстановление боковых граней узких стенок кристаллизаторов / А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк, В.И. Вышегородцев и др. // Сталь. -1996. -№7. -С.23.

36. Пат. 2072664 РФ, В22Д11/04. Способ изготовления кристаллизатора для непрерывного литья стали / А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк, В.И. Вышегородцев и др. (РФ). -94028191/02; заявлено 27.07.94; опубл. 27.01.97, Бюл.№3.

37. Пат. 2113934 РФ, В22Д11/04. Способ изготовления кристаллизатора для непрерывной разливки стали / А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк, В.И. Савченко и др. (РФ). -№97107049; заявлено 30.04.97; опубл. 27.06.98, Бюл.№18.

38. Пат. 2118228 РФ, В22Д11/04. Способ ремонта кристаллизатора для непрерывной разливки стали / А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк, В.И. Савченко и др. (РФ). -№97111114; заявлено 07.07.97; опубл. 27.08.98, Бюл.№24.

39. Восстановление кристаллизаторов путем нанесения газотермических покрытий / А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк, А.Е. Глебовский и др. Тр. V конгресса сталеплавильщиков. —М., -1999. -С.424-426.

40. Пат. 2106225 РФ, В22Д11/04. Способ подготовки к работе кристаллизатора /А.Е Титлянов, А.Г. Радюк, С.П. Бокарев и др. (РФ). -№96110846; заявлено 24.05.96; опубл. 10.03.98, Бюл.№7.

41. Восстановление мест износа узких стенок кристаллизаторов путем нанесения газотермических покрытий / А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк, А.Е. Глебовский и др. Тр. VIIконгресса сталеплавильщиков. -М, -2003. -С.606-607.

42. Пат. 2119404 РФ, В22Д11/04. Способ восстановления рабочих стенок кристаллизатора / А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк, В.И. Савченко и др. (РФ). -№97110760; заявлено 26.06.97; опубл. 27.09.98, Бюл.№27.

43. Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Гончаренко Д.А. Исследование влияния напыления и технологических параметров процесса непрерывной разливки стали на износ рабочей поверхности стенок кристаллизаторов // Упрочняющие технологии и покрытия. —2005. -№10. -С.51-56.

44. Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Гончаренко Д.А. Восстановление рабочей поверхности широких стенок кристаллизаторов без разборки с использованием газопламенного напыления // Сталь. -2005. -№9. -С.59-61.

45. Восстановление кристаллизаторов путем нанесения газотермических покрытий / А.Г. Кобелев, А.Е. Титлянов, А.Г. Радюк и др. // Тр. между-народн. конф. -Волгоград, -2002. -С. 161-163.

46. Восстановление кристаллизаторов путем нанесения газотермических покрытий / А.Г. Радюк, Н.В. Андросов, А.Ф. Копылов и др. // Сталь. -1998. -№7. -с.22-26.

47. Емельянов В.А. Тепловая работа машин непрерывного литья заготовок. -М.: Металлургия, 1988. -143 С.

48. Нисковских В.М., Карлинский С.Е., Беренов А.Д. Машины непрерывного литья слябовых заготовок. -М.: Металлургия, 1991.-272 С.

49. MHHHCTmi ВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ В ПО Московский государственный iihci тут ста.m н ешчавовтехнологический ''университет)

50. Аннотированный отчет но НИРдоговор Л«2031-1 ift? от 19.0(.,201(2г>

51. Разработка-и внедрение технологии восстановления мест »гжоса рабочих поверхностей широких ci сник путем нанесения i а ¿термических жяфыпи'!»

52. Научный руководитель |емы. вел, научи.еоф .канд. ;ехн. наук1. Л.Р.Л'И'П'ШКЖ

53. Ответственный исполнитель ет, научи. сотр. канд. техн. наукjÇ/kV1. А.Г. Радюк1. Москва 2004 годта S^W ^о:л, ОН- /f

54. На основании рабочего плана №1 5--СТ -XII-2004-197 123 были проведены следующие мероприятия:

55. Сотрудниками МИСиС и ремонтного завода было нанесено покрытие из никелевого сплава толщиной 0,4-0.5 мм на всю рабочую поверхность двух узких стенок, изготовленных из меди Ml Р,

56. В РЦСО-2 опытные стенки были установлены в кристаллизатор R-7 сечением 250x1850 мм.

57. В ККЦ-2 на УНРС-5 были установлены кристаллизатор R-7 (машина 10) с напыленными стенками и кристаллизатор R-3 (машина 9) с обычными стенками. Через них было разлито 11 плавок высокомарганцовистой стали марки 355JR.

58. При осмотре напыленных стенок в РЦСО-2 после разборки кристаллизатора было установлено, что износ покрытия и стенок в углах нижней части составил 0.6-0,75 мм.

59. На 5 плавках в слябах, отлитых на опытном кристаллизаторе, отмечено меньшее количество продольных или поперечных трещин по сравнению со слябами, полученными на обычном кристаллизаторе R-3. установленном на машине 9.

60. Начальник РЦСО-2 Начальник участка разливки К Начальник группы разливки инженерного центра1. Елфимов В.Н.1льин Ю.А.

61. Ведущий научный сотрудник Старший научный сотрудник1. АКТпо оценке качества металла после прокатки в Дании, разлитого через кристаллизатор с газотермическим покрытием на рабочей поверхности узких стенок в ККЦ-2 ОАО «НЛМК»

62. В результате прокатки на «Данстил» слябов сечением 250x1850 мм из высокомарганцовистой стали БЗЗЗЖ, разлитой на УНРС-5 19.03—20.03.05, установлено следующее.

63. Прокатано 1737,8 т металла, разлитого на машине №9 через обычный кристаллизатор. Всего отсортировано 74,8 т, в т.ч. по продольным трещинам 28,2 т, поперечным трещинам по складке - 33,5 т, поперечным трещинам -13,1 т.

64. И.о. начальника ККЦ—2 Начальник участка разливки ККЦ—2 Начальник группы разливки ИЦ Ведущий научный сотрудник Ведущий научный сотрудник

65. Мазуров В.М. Елфимов В.Н. Копылов А.Ф. Титлянов А.Е. Радюк А.Г.