Непрерывная разливка сортовой заготовки
  Раздел 5.3

Исследование влияния степени несинусоидальности закона качания кристаллизатора на формирование твердой корочки сортовой заготовки

Решающее влияние на формирование корки и величину сил трения при возвратно-поступательном режиме движения кристаллизатора оказывают частота и амплитуда качания. Амплитуда качания кристаллизатора влияет на расстояние между следами, а частота – на их глубину проникновения. Однако этих двух параметров недостаточно, чтобы независимо оптимизировать продолжительность времени движения заготовки вместе с кристаллизатором и возвращения его вверх.

Исследования влияния режимов качания кристаллизатора на качество поверхности непрерывнолитых заготовок проводили в условиях сортовой МНЛЗ ПАО «Енакиевский металлургический завод». Основной целью выполненной работы является оценка качества поверхности непрерывнолитых заготовок, разлитых с использованием синусоидального и триангулярного режимов качания кристаллизатора. В ходе экспериментов были опробованы различные параметры качания кристаллизатора при получении сортовых заготовок сечением 150х150 мм стали марки Ст5 (таблица 5.2) и отобрано по одному образцу (всего 4) от участков заготовок с наиболее характерным состоянием поверхности.

Таблица 5.2 – Параметры разливки исследуемых заготовок

Параметры разливки исследуемых заготовок

Фотографии наиболее характерных следов качания, образующихся на поверхности заготовки, для исследуемых образцов представлены на рисунке 5.24.

Для количественных оценок профиля (рельефа) поверхности темплетов использовали индикатор часового типа ИЧ-10 (класс точности – 1, цена деления – 0,01 мм). Для исследований профиля неровностей поверхности индикатор закрепляли в магнитном штативе, который стационарно крепился на фрезерном станке. Затем на станине станка жестко закрепляли темплет (рисунок 5.25). Замеры проводили по длине темплета через каждый миллиметр поверхности путем передвижения станины фрезерного станка. Начальная точка поверхности принималась нулевой, все последующие определялись отклонением выше или ниже нуля.

Фото двух сторон соседних граней исследуемых темплетов

Рисунок 5.24 – Фото двух сторон соседних граней исследуемых темплетов: 1, 2, 3, 4 – номера темплетов; А и Б – стороны темплетов

Визуальный осмотр отобранных темплетов позволил установить, что следы качания кристаллизатора наиболее заметны посредине темплетов. Кроме того на расстоянии около 10 мм от угла заметно наличие ужимин, которые не могут быть связаны с режимом качания. Ширина ужимин составляет 15-20 мм. Поэтому определение неровностей поверхности заготовки производили для плоскости малого радиуса (А) и боковой поверхности (Б) по линиям, параллельным углу темплетов, находящимся на расстоянии 10 мм (линия ab рисунок 5.26) и 28 мм (линия cd рисунок 5.26).

Установка для измерения неровностей профиля поверхности непрерывнолитых заготовок

Рисунок 5.25 – Установка для измерения неровностей профиля поверхности непрерывнолитых заготовок: 1 – станина фрезерного станка; 2 – темплет непрерывнолитой заготовки; 3 – индикатор; 4 – магнитный штатив

Схема отбора темплетов от заготовок

Рисунок 5.26 – Схема отбора темплетов от заготовок

Кроме того, был измерен профиль наиболее отчетливых следов качания от угла темплета к его средине по стороне «А» на различном расстоянии от начала темплета.

Результаты выполненных замеров представлены на рисунках 5.27 и 5.28. Установлено, что для темплета №4, отобранного от заготовки разлитой с амплитудой качания 4,8 мм, частотой 205 качаний/мин и коэффициентом несинусоидальности 0,7 характерен наиболее ровный профиль поверхности с глубиной проникновения следов качания 0,6-0,7 мм. Для темплетов №1 и №2, отобранных от заготовок, разлитых с использованием электромеханического и гидравлического механизмов качания и обеспечивающих возвратно-поступательное движение кристаллизатора по синусоидальному закону, поверхность заготовки имеет более выраженные рельефные неровности с глубиной проникновения следов качания 1,68 мм и 1,6 мм, соответственно. Для темплета №3 (с коэффициентом несинусоидальности 0,6) глубина проникновения следов качания занимает промежуточное значение и составляет 1,0-1,1 мм. Полученные в ходе замеров данные хорошо корреспондируются с результатами металлографических исследований (рисунок 5.29): глубина проникновения следов качания в поверхностном слое темплета заготовки, отлитой с использованием синусоидального закона качания, составляет около 0,22-0,25 мм, а триангулярного – 0,17-0,18 мм, то есть, на 25-30% меньше.

Обобщая полученные результаты, следует отметить, что применение несинусоидального режима качания кристаллизатора позволяет получить менее выраженные следы качания на поверхности заготовки и уменьшить глубину проникновения следа качания в тело заготовки примерно на 30%. В совокупности с возможностью изменения параметров качания кристаллизатора непосредственно в процессе разливки это делает применение гидравлических приводов качания кристаллизаторов более предпочтительным.

Характер распределения неровностей профиля поверхности по следам качания

Рисунок 5.28 – Характер распределения неровностей профиля поверхности по следам качания

Глубина проникновения следов качания на  образцах, отлитых по синусоидальному и триангулярному законам

Рисунок 5.29 – Глубина проникновения следов качания на образцах, отлитых по синусоидальному а), б) и триангулярному в), г) законам (увеличение x150)

  Раздел 5.3
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ