Процес обробки сталі на установці ківш-піч. Наукове обґрунтування ресурсоефективної технології обробки сталі на установці ківш-піч на основі раціонального варіанта розташування донних фурм у днищі сталерозливного ковша, що забезпечує скорочення витрат аргону та електроенергії на доведення металу за складом і температурою; підвищення стійкості вогнетривкої футеровки; поліпшення якості безперервнолитих і переробних заготовок по хімічній і структурній неоднорідності, вмісту і розподілу неметалевих включень. В роботі застосовані сучасні методи обробки статистичних даних, вдосконалені методики чисельного моделювання, розрахунково-аналітичної оцінки і постановки промислових експериментів. Встановлено, що частка електроенергії, що витрачається на компенсацію теплових втрат ковшової ванни під час продувки аргоном складає 68,8 % - 72,8 %. Обґрунтовані тенденції підвищення витрати електроенергії при збільшенні тривалості обробки розплаву на установці ківш-піч за рахунок його охолодження зі швидкістю від 0,5 до 1,75 град/хв. Отримана нова достовірна інформація про гідродинамічні і теплопереносні процеси, які супроводжують позапічну обробку сталі на установці ківш-піч при перемішуванні розплаву інертним газом через донні фурми. Дослідженнями процесів обробки розплаву в ковшовій ванні визначена можливість підвищення ефективності перемішування за рахунок зміни розташування донних фурм, в порівнянні з використовуваним номінальним компонувальним варіантом. Визначено, що для досліджених варіантів віддалення фурм від центра днища ковша (0,5RДн - 0,7RДн) найбільш ефективне перемішування досягається для таких варіантів їх розміщення, при яких кут між ними становить 80 - 100 градусів. Розташування фурм з кутами в цих межах забезпечує скорочення тривалості усереднення металу в ковші на 4 - 15% та зменшення об'єму застійних зон до 16% відн. Встановлено, що верхня межа витрати аргону на рівні стабілізації швидкості потоків і тривалості гомогенізації розплаву для досліджених варіантів розташування двох донних фурм відповідає витраті аргону в діапазоні 800 - 1000 л/хв на ківш місткістю 250 т. На основі отриманих теоретичних результатів розроблена і в умовах ПАТ "Дніпровський металургійний комбінат" випробувана технологія обробки сталі на установці ківш-піч, що відрізняється несиметричним віддаленням двох донних фурм від центра днища сталерозливного ковша, встановленням двох періодів продувки аргоном з дотриманням загальних його витрат у періодах згідно зі співвідношенням Q2=0,5Q1 та забезпеченням такого ж співвідношення на кожну фурму. Використання такої технології за інших рівних умов дозволяє зменшити витрату аргону на 18,4 % і електроенергії до 3,8 %, досягти підвищення стійкості вогнетривкої футеровки в кампанії на 10,7 - 18,9 %, підвищити структурну однорідність і зменшити забрудненість металу неметалевими включеннями з 2,5 - 3,5 до 1,5 - 2,0 балів. Результати досліджень, які наведені в дисертаційній роботі, рекомендуються для подальшого використання на металургійних підприємствах України для уточнення компонувальних параметрів розташування донних фурм в сталерозливних ковшах різної місткості, технологічних режимів продувки та електродугового підігріву на установках ківш-піч з метою зменшення витрат матеріальних і енергетичних ресурсів.

Постачальник даних: УкрІНТЕІ (Український Інститут науково-технічної експертизи та Інформації)

  Завантажити автореферат