Настоящее время характеризуется активными преобразованиями в области управления политическими и экономическими структурами. Неустановившиеся экономические отношения между производителями и потребителями продукции металлургической отрасли выдвигают разнообразные требования к объему и качеству любой продукции. Развитие современной металлургической промышленности получило несколько доминирующих направлений. Одним из таких направлений является расширение области применимости непрерывной разлшйш стали. В связи с этим продолжаются исследования по разработке новых и усовершенствованию внедренных технологий данного способа. К преимуществам непрерывной разливки относятся следующие: однородность кристаллического строения и технологических свойств литой стали вдоль оси слиткаповышение качества непрерывнолитой стали (по сравнению со сталью, напученной при литье в изложницы) за счет интенсивного охлаждения поверхности слиткавозможность механизации и автоматизации процесса и существенное улучшение условий труда на разливочной шющадкевозможность совмещения непрерывного литья и прокатки в единой технологической линии [1].
В современных условиях технический уровень развития сталеплавильного производства оценивается степенью применения непрерывной разливки. К концу 1995 года мировой объем стали, разливаемой непрерывным способом, превысил 60%. При этом в других странах она находится в пределах 58,8% (США) и 91,9% (Япония). Предполагается, что в ряде стран доля непрерывно-литой стали, в ближайшем будущем, достигнет 85 — 90% и планируется выпускать непрерывным способом все марки массового назначения и большую часть высоколегированной специальной стали. Доля непрерывной разливки составит в начале века 60 — 70% по сравнению с 23% в 1990 году, что повлечет за собой создание новых машин непрерывного литья заготовок.
МНЛЗ) и необходимость усовершенствования действующих [1−4]. По прогнозам [2] в России объем потребления металла к 2000 году может составить 71−78 млн. т, в СНГ — 115−125 млн. т, в том числе на Украине -35 млн. т, в Казахстане — 6 млн. т.
Решение задач по увеличению объема разливаемой стали на МНЛЗ с одновременным расширением сортамента и повышением качества отливаемых заготовок невозможно без теплотехнического обоснования режимов работы. Качество металла определяется, в основном" рациональной организацией теп-лоотвода от слитка в процессе его затвердевания.
Основное требование к качеству слитка со стороны прокатчиков сводится к обеспечению химической и структурной однородности литого металла. Это достигается за счет получения металла заданного химического состава и регулирования скорости кристаллизации по всему сечению слитка [5,6,7],.
Проведение исследовательских работ на действующих установках связано с большими экономическими и временными затратами, что делает разработку новых технологий дшггельными и дорогостоящими, но при этом позволяет выполнить полную настройку оборудования в условиях конкретного металлургического комплекса.
В настоящее время тщательно разрабатываются прогрессивные физические и математические теории для описания металлургических процессов. Достаточно высокий уровень развитая электронно-вычислительной техники позволяет провести, так называемый, «машинный эксперимент», который значительно ускоряет работы по решению производственных задач. Сегодня существует несколько фундаментальных теорий, которые рассматривают процесс затвердевания слитков в изложницах и при непрерывной разливке стали, адекватность которых была тщательно исследована на экспериментальных и производственных установках. Опираясь на методы математического и компьютерного моделирования, проводят исследования всех технологических процессов на любой т стадий мехт^ 7.
Совместное использование математических, «компьютерных» моделей и методов, а также экспериментальных данных, полученных в условиях действующего производства, позволяет не только исследовать поведение объекта и его характеристик в процессе его обработки, но и выполнять прогнозирование и осуществить разработку параметров управления исследуемого процесса.
Проблема повышения качества и объема готовой продукций, получение энергосберегающих режимов производства является актуальной для любого промышленного предприятия страны. Для предприятий больших масштабов, реализующих свою продукцию в различные отрасли народного хозяйства, каким является ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «МУК»), задача экономии ресурсов и качества стоит наиболее остро. В связи с этим исследование процесса затвердевания непрерывнолитого слитка в условиях действующих машин непрерывного литья заготовок ОАО «ММК» и изучение влияния технологических параметров выплавки и непрерывной разливки стали нуждается в тщательном экспериментальном и теоретическом изучении и остается актуальным до настоящего времени.
4.5, Выводы по главе 4.
В главе 4 выполнены.
1) постановка задачи оптимизации для охлаждения непрерывнолитого слитка в условиях МНЛЗ;
2) разработана методика расчета, позволяющая получить режимы охлаждения непрерывнолитого слитка с минимальной возможной протяженностью, зоны столбчатых кристаллов;
3) выношен расчет режимов охлаждения непрерывнолитого слитка с использованием математической модели и экспериментальных данных, полученных ш условиях ОАО «ММК»;
Анализ подученных результатов позволяет сделать следующие вывода.
1) режимы охлаждения по действующей технологической инструкции ТИ 101 -СТ-КЩ-10−95 не позволяют выполнить разлйш^ сташ с заранее заданными структурой и температурой поверхности слитка;
2) действующие режимы ориентированы только на изменение скорости вытягивания слитка;
3) предлагаемые режимы охлаждения являются более гибкими ж позволяют не только получить слитки с заданной температурой поверхности, но и с заданной кристаллической структурой, которая, в свою очередь, определяет наличие внутренних дефектов.
4) для непрерывной разливки стали марки СтЗсп в слитки сечением 250×1250 мм могут быть даны следующие рекомендации: для получения минимального среднего балла внутренних дефектов слитка разливку желательно производить при скоростях от 0,5 до 0,7 мАмии и при доведении температуры поверхности до 1200 °C, начиная с пятой зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, при этом достигается «мягкое» охлаждение слитка, но данный режим требует повышенных расходов вода относительно инструкции и увеличения времени на разливку каждой плавкидля высокоскоростных режимов разливки 0,9−1,2 м/мт следует выбирать режимы охлаждения, обеспечивающие температуру поверхности не ниже 1000 что приведет не только к экономии водных ресурсов, но и* к получению слитков со средним баллов дефектов ниже имеющихся на август 1996 годавсе предлагаемые режимы требуют введения в активную эксплуатацию седьмой ш восьмой зон вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок.
