Разработка и опробование технологии плазменного подогрева стали в промежуточном ковше при непрерывной разливке и исследование ее влияния на структуру и свойства литой и деформированной стали. тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат наук Юсупов Дамир Ильдусович

• Юсупов Дамир Ильдусович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Юсупов Дамир Ильдусович

Содержание

Введение

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СТАЛИ В ПРОМЕЖУТОЧНОМ КОВШЕ УНРС

1.1. Роль промежуточного ковша

1.2. Изменение температуры металла в промежуточном при разливке

1.3. Методы регулирования температуры метала в промежуточном ковше

1.4. Обзор существующих установок плазменного подогрева стали в промежуточном ковше УНРС

1.5. Обзор существующих конструкций промежуточных ковшей для плазменного подогрева металла

1.6. Выводы и задачи исследования

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗЛИВКИ И КАЧЕСТВО НЛЗ В УСЛОВИЯХ ОАО «ММК»

2.1. Анализ температурных режимов металла в промковше

2.2. Причины возникновения дефектов непрерывнолитых слябов

2.3. Зависимость показателей качества от скорости разливки и температуры металла в промежуточном ковше

2.4. Влияние температурного режима в промежуточном ковше на скорость разливки

2.5. Исследование влияния температурного режима в промежуточном ковше на расход воды

45

2.6. Исследование влияния температурного режима в промежуточном ковше на выход металла

ГЛАВА 3. СОЗДАНИЕ МОДЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ПОДОГРЕВА СТАЛИ В ПРОМКОВШЕ, ОПРОБОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОДОГРЕВА МЕТАЛЛА И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПОДОГРЕВА МЕТАЛЛА В ПРОМКОВШЕ

4.1. Выбор плазмообразующего газа

4.2. Модельная установка плазменного подогрева стали

4.3. Исследования характеристик плазмотронов

ГЛАВА 4. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ УППС. РАЗРАБОТКА И ОПРОБОВАНИЕ

4.1. Структурная схема УППС

4.2. Система газоснабжения

4.3. Система охлаждения

4.4. Система электроснабжения

4.5. Разработка схем автоматического контроля и сигнализации УППС

4.6. Поворотные консоли

4.7. Промежуточный ковш с камерами подогрева для УППС

4.8. Плазмотрон для плазменного подогрева стали в промковше

4.9. Подготовка опытно-промышленного оборудования к проведению экспериментальных плавок с применением плазменного подогрева

4.10. Разработка документации на проведение экспериментальных плавок с применением УППС в промежуточном ковше МНЛЗ-4 ККЦ ОАО «ММК»

4.11. Расчет оптимальных температурно-временных параметров плазменного подогрева металла в промковше

4.12.Опытно-промышленные испытания УППС в промежуточном ковше МНЛЗ-4 ККЦ ОАО «ММК»

4.13. Результаты опытно-промышленного опробования плазменного подогрева металла в

промковше

ГЛАВА 5. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ СТАЛИ, РАЗЛИТОЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАЗМЕННОГО ПОДОГРЕВА В ПРОМКОВШЕ

5.1. Исследование макроструктуры слябов

5.2. Распределение сульфидных сечений

5.3. Механические свойства стали, разлитой с различной температурой перегрева над ликвидусом

5.4. Фрактографические исследования

5.5. Исследование микроструктуры стали

5.6. Фрактографические исследования естественной трещины в слябе

5.7. Исследование свойств стали после прокатки

5.8. Исследование неметаллических включений в стали до и после прокатки

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАЗМЕННОГО ПОДОГРЕВА ЖИДКОГО МЕТАЛЛА В ПРОМЕЖУТОЧНОМ КОВШЕ УНРС

ВЫВОДЫ

Литература:

Приложение 1. Акт об испытании УППС

Приложение 2. Патенты

Приложение 3. Свидетельство

Введение

Актуальность темы. Непрерывная разливка стали является наиболее эффективной ресурсо- и энергосберегающей технологией завершающего этапа сталеплавильного производства. Одной из основных задач совершенствования этой технологии является повышение качества непрерывнолитых заготовок (НЛЗ). Во многом это определяется показателями качества жидкого металла, поступающего в кристаллизатор установки непрерывной разливки стали (УНРС): содержанием неметаллических включений, стабильностью химического состава жидкой стали и др. В решении задачи повышения качества жидкой стали важная роль отводится промежуточному ковшу (ПК, промковш). До недавнего времени ПК традиционно рассматривался как промежуточная емкость, устанавливаемая между сталеразливочным ковшом (стальковшом) и кристаллизатором, задачей которой было обеспечение постоянного напора металла, поступающего в кристаллизатор, снабжение и распределение жидкой стали между различными кристаллизаторами установки непрерывной разливки стали с постоянной скоростью. Однако в последнее время все большее внимание стали уделять роли ПК не просто как промежуточной емкости, а как непрерывно действующему реактору, в котором можно осуществлять различные металлургические операции, такие как отделение включений, их флотацию, легирование и нагрев стали, модификацию неметаллических включений, гомогенизацию металла и другие операции. В результате развития такой концепции в настоящее время получила развитие отдельная область внепечного рафинирования стали, известная как «металлургия промежуточного ковша» [1].

Тем не менее, в УНРС возникают проблемы поддержания температуры в промежуточном ковше, а также существует необходимость выпуска из конвертора стали с повышенной температурой из-за остывания стали в процессе разливки. В существующем производстве используются три наиболее распространенных варианта решения проблемы поддержания температуры: химический, дуговой и индукционный подогрев. Первые два способа влияют на химический состав, а третий требует использования энергозатратного (до 15 кВтч/т стали), сложного в эксплуатации и ремонте оборудования [2].

В последние годы возникает всё больший интерес к использованию плазменного нагрева жидкой стали в промковше. Плазменный подогрев металла в промежуточном ковше имеет ряд преимуществ в части достижения оптимальной макроструктуры слитка по сравнению с методом электромагнитного перемешивания и является альтернативой химическому подогреву в сталеплавильном ковше и обработке металла на установке ковш-печь [2].

Технологию плазменного подогрева стали в промковше используют многие зарубежные

фирмы: Nucor Steel (США) [3], NIPPON STEEL NKK (Япония) [4], SOLLAC (Франция) [5] и

5

др. Тепловой КПД нагрева генераторами плазмы (плазмотронами) в указанных технологиях варьируется в широких пределах: от 30% до 80%. Нагрев металла обеспечивается излучением плазмы и тепловым потоком в опорных пятнах дуги на поверхности жидкой стали, и при увеличении мощности дуги увеличивается КПД. Типичная длина дуги - 30 см, средний термический КПД - 55%. Эффективность нагрева определяется многими факторами, такими как направление и скорость потоков металла в промежуточном ковше, количество шлака на поверхности металла, скорость разливки, конфигурация промежуточного ковша и его свода, длина и сила тока дуги [2].

Таким образом, актуальной задачей для отечественного научно-промышленного сообщества является разработка собственной технологии плазменного подогрева стали в промежуточном ковше УНРС и оборудования для внедрения данной технологии на металлургических предприятиях страны.

Цель работы - разработка технологии плазменного подогрева стали в промежуточном ковше для повышения качества непрерывнолитой заготовки за счет снижения перегрева металла выше температуры ликвидус и стабилизации температуры металла при разливке, оценка влияния технологии на структуру и свойства литой и деформированной стали.

Научная новизна. В работе получены теоретические, экспериментальные и практические результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. На модельной установке экспериментально определены и обоснованы технологические параметры плазменного подогрева стали в промковше при производительности разливки 5 т/мин: сила тока - 3000 А, напряжение - 270 В, расход аргона - 40 н. м3/ч, длина дуги - 150 мм;

2. Разработано программное обеспечение для автоматизированной системы управления технологическим процессом компенсации теплопотерь металла в промковше и поддержания заданной температуры на протяжении разливки плавки;

3. Впервые показано, что в процессе разливки с применением плазменного подогрева в промковше снижение уровня перегрева стали выше ликвидуса способствует:

• уменьшению количества дефектов металла (осевой химической неоднородности - с балла 2 до 1, трещин - с балла 1-1,5 до 0-0,5, точечной неоднородности - с балла 2 до 0) и их более равномерному распределению по сечению непрерывнолитой заготовки;

• сужению зоны столбчатых кристаллов на 43% и увеличению зоны равноосных кристаллов;

• более равномерному распределению сульфидных включений по сечению сляба и уменьшению размера неметаллических включений с балла 2-3 до 0,5-1;

• росту показателей пластичности на 18-20% и выравниванию значений ударной вязкости и прочности по сечению сляба;

• увеличению дисперсности микроструктуры по среднему расстоянию между осями дендритов второго порядка в 3-4 раза;

4. Установлено, что тенденция к повышению пластичности и уменьшению разброса значений механических свойств по сечению сляба с уменьшением перегрева стали при разливке сохраняется и после прокатки металла.

Практическая значимость и реализация работы в промышленности

1. Разработана и реализована одна из возможных технологических схем плазменного подогрева стали в промковше без подового анода как наиболее эффективная в условиях УНРС;

2. Разработаны и созданы оригинальные плазмотроны для подогрева стали в промковше;

3. Разработаны и запатентованы три конструкции промежуточных ковшей для плазменного подогрева (патенты на изобретение 2477197, 2478021, 2490089);

4. Разработана временная технологическая инструкция по применению УППС в промковше МНЛЗ №4 в ККЦ ОАО «ММК» ВТИ 101-СТ-ККЦ-99-2011 и временная инструкция по охране труда и о мерах пожарной безопасности при производстве работ с УППС ИОТ 2-3-46-2011;

5. В ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» проведено опытно-промышленное опробование плазменного подогрева в промковше, определены оптимальные параметры работы УППС;

6. Экономическая эффективность применения УППС:

• снижение перегрева стали в промковше позволяет увеличить скорость разливки и производительность УНРС на 23%;

• применение подогрева для "холодных" плавок позволяет снизить потери при отсортировке (отбраковке) и повысить выход годного металла на 1,05%;

• исключение необходимости технологического перегрева стали в плавильном агрегате, что позволяет экономить порядка 4 кВтч/т металла.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Оптимальные параметры технологического режима подогрева стали, обеспечивающие эффективный нагрев металла и высокую надёжность работы УППС.

2. Компьютерная программа, обеспечивающая автоматизированное регулирование и стабилизацию заданной температуры расплава в промковше.

3. Результаты опытно-промышленного опробования плазменного подогрева стали в промковше:

• технико-экономические показатели процесса;

• степень интегрируемости разработанной технологии в существующее производство.

4. Впервые установленные зависимости показателей качества непрерывнолитой заготовки от величины перегрева стали выше ликвидуса при разливке с применением разработанной технологии:

• показатели пластичности металла;

• разброс показателей пластичности и прочности стали по сечению сляба;

• ширина зон столбчатых кристаллов и зоны равноосных кристаллов;

• равномерность распределения сульфидов по сечению сляба;

• количество дефектов структуры.

Вклад автора

Соискатель активно участвовал в разработке технологии и оборудования установки, проектировании систем обеспечения её работы, проведении опытно-промышленного опробования технологии, лично проводил металлографические исследования, механические испытания, обработку и анализ результатов исследований; принимал участие в подготовке и написании научных публикаций.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и опробование технологии плазменного подогрева стали в промежуточном ковше при непрерывной разливке и исследование ее влияния на структуру и свойства литой и деформированной стали.»

Апробация работы

Основные положения и результаты работы были представлены на международных и российских конференциях: II и III и IV конференциях молодых специалистов ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина» ( Москва, 2010, 2011 и 2012); ХП-м Конгрессе сталеплавильщиков (Выкса, 2013); Международной научно-практической конференции «Технология упрочнения, нанесения покрытий и ремонта: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2013); 2-й Всероссийской научной конференции «Механика наноструктурированных материалов и систем» (Москва, 2013); I Международной научно-технической конференция «Научно-технический прогресс в черной металлургии» (Череповец, 2-4 октября 2013 г.).

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе пять работ - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено три патента и свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, библиографического списка из 75 наименований и трех приложений; изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 107 рисунков и 36 таблиц.

Тема диссертационной работы соответствует тематическим планам научно-исследовательских работ ФГУП ЦНИИЧермет им. И.П.Бардина.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., Филиппову Г.А., и консультанту д.т.н., Исакаеву М.-Э.Х., а также сотрудникам Института качественных сталей ФГУП «ЦНИИЧермет им. И.П.Бардина» и отдела 4.2 ОИВТ РАН за помощь в работе и поддержку.

Глава 1. Анализ современного состояния и тенденции развития методов регулирования температуры стали в промежуточном ковше УНРС

1.1. Роль промежуточного ковша

Промежуточный ковш, являющийся последней емкостью на пути стали к кристаллизатору, предназначен для приема металла из сталеразливочного ковша и распределения его по кристаллизаторам. При непрерывной разливке наличие промежуточного ковша оправдывается, поскольку через него можно разливать несколько плавок без прекращения разливки при замене сталеразливочных ковшей с одинаковой скоростью непрерывной струей. Устройство и ёмкость промежуточного ковша в значительной мере влияют на стабильность процесса разливки стали и качество непрерывнолитой заготовки. Поэтому к конструкциям промежуточных ковшей предъявляются требования, которые бы позволили устранить влияние на сталь таких факторов, как повторное окисление, эрозия огнеупоров, появление укороченных путей и застойных зон и др. [6, 7, 8].

Современный промежуточный ковш УНРС является металлургическим агрегатом непрерывного действия, функции которого существенно расширены: помимо стабилизации регулирования процесса разливки, ПК используется для дополнительного рафинирования и легирования металла. В связи с этим ПК бывают оснащены датчиками для контроля теплового и гидродинамического режимов расплавленной стали, а также дополнительными устройствами (перегородки, пороги, турбостоп) в сочетании с продувкой металла аргоном [9, 10].

Оптимальная ёмкость промковша зависит от сечения отливаемых заготовок, производительности разливки, числа ручьёв, требований по всплытию неметаллических включений и т.п. Нельзя не учитывать при выборе ёмкости промковша также время замены сталеразливочного ковша. Для применения на двухручьевых слябовых УНРС ёмкость промковша обычно составляет 45-55 тонн. Однако в последнее время повышение скорости вытягивания непрерывнолитой заготовки приводит к увеличению ёмкости промковша до 6065 тонн и более [9]. Выбирая ёмкость промковша, необходимо, чтобы было выдержано так называемое «резистентное время» нахождения металла в промковше при разливке (8-10 мин), в течение которого происходит всплытие неметаллических включений из стали [6, 10].

На современных установках сталь заливают в промежуточный ковш через удлиненный

погружной стакан с поддувом нейтрального газа. С той же целью, для уменьшения

взаимодействия металла с воздухом, а также для теплоизоляции, ковш накрывают крышкой, а

на зеркало металла в ковш присаживают флюсы, из которых формируются шлаки умеренной

основности, способные абсорбировать продукты раскисления и эффективно препятствовать

насыщению стали газами [9]. Футеровку промежуточных ковшей, по результатам

10

исследований последних лет, рекомендуется выполнять из основных огнеупоров с повышенным содержанием СаО, MgO, Л1203, 2г02. Активному удалению неметаллических включений способствуют правильный выбор наклона стенок ковша и расстановки перегородок, продувка металла аргоном через вращающиеся насадки для дробления газовой струи и эффективного перемешивания расплава, рациональное раскисление, в том числе, экзотермическими ферросплавами, дающими жидкие продукты раскисления. Особое внимание уделяют такому новому способу рафинирования металла, как фильтрация включений при пропускании металла через специальные отверстия в перегородках, устанавливаемых во внутренней полости промежуточного ковша [6].

Конструкции промежуточных ковшей УНРС можно разделить на слябовые, блюмовые и сортовые. Последние два вида часто объединяют в одну группу из-за схожести геометрии и технологического оснащения. Слябовые промковши по количеству разливаемых ручьёв подразделяются на одно- и двухручьевые, реже - четырёхручьевые. Количество ручьёв определяется, в первую очередь, требуемой производительностью цеха. Наиболее широкое распространение имеют промковши с одним и двумя ручьями [6].

По технологическим операциям, выполняемым в промежуточных ковшах их можно разделить на два группы [11]:

- промковши, в которых производится рафинирование стали;

- промковши для разливки сверхдлинными сериями (от нескольких десятков плавок)

[12].

В промковшах для рафинирования стали устанавливаются дополнительные элементы конструкции (различные пороги и перегородки), которые препятствуют попаданию неметаллических включений в заготовку. Также в данном типе промковшей применяется продувка жидкой стали аргоном, что способствует всплытию крупных неметаллических включений (до 30-50%). Недостатком метода является наличие потоков металла между пологими стенками промковша и аргоновой завесой, которые не подвергаются продувке аргоном. Эти потоки могут переносить неметаллические включения в сторону выпускного отверстия промковша [13].

Промковши для разливки сверхдлинными сериями, которые организуются для минимизации издержек производства, оснащаются огнеупорными элементами, способствующими максимальному повышению ресурса футеровки. Одним из таких элементов является металлоприёмник типа «турбостоп» или «колодец», который устанавливается на дно промковша непосредственно под струёй металла, поступающего из сталеразливочного ковша. Функция данного устройства состоит в защите места падения струи металла на дне

промковша, а также торможения поступающего металла и снижения турбулентности потока [14].

Предложен способ повышения чистоты разливаемого металла посредством его вакуумной обработки в промежуточном ковше. Технология позволяет снизить интенсивность отложения оксидов на погружных стаканах, а также исключает необходимость производить рафинирующую продувку стали аргоном через стопоры или шиберные затворы [15, 16].

Для повышения стабильности процесса разливки за счет снижения разницы в температуре металла, поступающего к отдельным сливным отверстиям можно использовать известный промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного литья заготовок прямоугольного сечения. Его емкость разделена вертикальными перегородками, по меньшей мере, на три раздаточные секции со сливными отверстиями и приемную секцию, при этом вертикальные перегородки расположены между сливными отверстиями у одной из продольных стенок ковша и выполнены шириной, равной 0,5-0,8 от ширины торцевой стенки ковша [16].

С целью повышения качества стали за счет улучшения ее очистки от неметаллических включений, а также повышения стойкости футеровки, используется промежуточный ковш со следующими конструктивными особенностями. Приемная и разливочная камеры в нём разделены перегородкой, в которой выполнены верхний, средний и нижние ряды переливных каналов. Приемник-гаситель струи заливаемого из защитной трубы металла установлен на днище ковша и выполнен в виде стакана с заплечиками. Переливные каналы в перегородке выполнены конусными, причем каналы нижнего и среднего рядов переливных каналов направлены сужением в сторону разливочной камеры, а переливные каналы верхнего ряда -сужением в сторону приемной камеры. В теле перегородки выполнен газоотводящий канал с горизонтальным щелевидным соплом, выходящим в разливочную емкость [18].

Известен промежуточный ковш для обработки металла при непрерывном литье [19]. Его футерованный корпус и крышка герметично соединены между собой. Промковш снабжён струеобразующим элементом, приемным и сливным патрубками, стопорным устройством и средством для перемещения ковша, причем на дне корпуса выполнен выступ, в котором струеобразующий элемент выполнен в виде разделительной перегородки. Огнеупорная кладка этой перегородки расположена на выступе между боковыми стенками корпуса. Приемный патрубок расположен в крышке ковша с возможностью формирования барометрического феррозатвора. В основании выступа выполнен сливной канал. Выходное отверстие расположено над струеобразующим желобом, выполненным из огнеупорного материала и размещенным на стенке разделительной перегородки. Средства для перемещения ковша выполнены в виде трех гидроподъемников, связанных между собой, с возможностью работы

по одному, по два или тремя одновременно для обеспечения сложного пространственного перемещения ковша. Применение данного ковша позволяет повысить производительность УНРС и качество металла за счет увеличения степени вакуумного рафинирования.

С целью повышения стойкости перегородки применялся промежуточный ковш для непрерывной разливки, содержащий футерованный корпус, зону поступления металла из сталеразливочного ковша и погружные стаканы. Между зоной поступления металла и погружными стаканами расположена перегородка. Перегородка выполнена выпуклой и направлена выпуклостью в сторону зоны поступления металла [20].

Приведенные выше известные конструкции промежуточных ковшей для непрерывной разливки стали показывают развитие конструкции ковша (крышка, пороги, перегородки, переливные каналы и пр.), а также различных сопутствующих технологических устройств для таких приёмов, как вакуумирование, продувка инертным газом, нагрев металла и др., предопределяющих повышение качества литой заготовки.

1.2. Изменение температуры металла в промежуточном при разливке

Уровень температуры стали в промежуточном ковше влияет на качество непрерывнолитых заготовок и производительность разливки. Слишком малый перегрев разливаемого металла над ликвидусом может стать причиной «замораживания» ручья и незапланированного (аварийного) прекращения разливки. При чрезмерном перегреве приходится уменьшать скорость разливки, в противном случае повышается вероятность прорыва затвердевающей корочки, при этом происходит снижение выхода годного металла. Обычно каждой марке стали соответствует определённый уровень перегрева над ликвидусом при разливке, при котором достигается оптимальное сочетание качества металла непрерывнолитой заготовки и производительности разливки [21].

В качестве теплоизолирующего свода промежуточного ковша используются крышки с наливной футеровкой или кирпичной кладкой различной конструкции. Главный недостаток подобных крышек промковшей - отслоение материала футеровки во время нагрева промковша и её унос с потоками стали в разливочные стаканы и кристаллизаторы. Из-за описанной проблемы на большинстве производств существует тенденция использовать в качестве крышек промковшей обрезки некондиционных слябов, которые не имеют огнеупорного покрытия и, соответственно, гораздо менее эффективно защищают металл в промковше от потерь тепла [22].

Повсеместно распространено применение шлакообразующих смесей (ШОС) для

образования на поверхности металла в промковше защитного покрытия в виде слоя

расплавленного шлака, который также ассимилирует всплывающие неметаллические

включения. Расход такого защитного покрытия в течение разливки незначителен, но его

13

физико-химические характеристики со временем меняются в результате разрушения футеровки, попадания шлака вместе с потоком металла из сталеразливочного ковша, а также ассимиляции неметаллических включений из жидкой стали [23].

Известным методом является использование в качестве теплоизолятора на поверхности стали состава на основе золы рисовой шелухи. Этот материал, к примеру, применяется на Череповецком металлургическом комбинате «Северсталь», Белорусском металлургическом заводе, ЗАО «ММЗ-ИСТИЛ» (Украина). Установлено, что применение составов на основе золы рисовой шелухи приводит к сокращению в 2-3 раза потерь тепла в промковше по сравнению с использованием для данных целей шлакообразующих смесей на основе синтетических компонентов [24].

Ряд металлургических комбинатов Японии и Германии применяют комбинированное защитное покрытие металла в промковше типа «сэндвич». На зеркало расплавленного металла предварительно засыпают чистый гранулированный магнезит, на который насыпают теплоизолирующий слой из обожжённой рисовой шелухи. Однако высокая стоимость покрытия данного типа определяет его использование, в основном, при разливке высококачественных марок стали [25].

Практика разливки стали из большегрузных сталеразливочных ковшей в течение длительного времени, которое достигает 80-90 мин, показала, что за время разливки средняя температура металла в сталеразливочном ковше существенно снижается, кроме того возникает значительная разница температуры металла по высоте ковша. Значительная разница температуры стали по высоте сталеразливочного ковша и изменение средней температуры стали в сталеразливочном ковше в течение разливки определяют характер изменения температуры стали в промковше. Обычно первые порции металла, поступающего в промежуточный ковш, имеют самую низкую температуру из-за охлаждения у днища и стенок сталеразливочного ковша, что усугубляется также отводом тепла из металла на нагрев промежуточного ковша [26]. В течение первых 15-25 минут после начала поступления металла из сталеразливочного в промежуточный ковш температура металла в нём постепенно увеличивается на 10-15 °С, после чего около 30-40 минут температура практически не меняется [27]. Однако для большегрузных сталеразливочных ковшей отмечается постепенное снижение температуры металла в течение разливки [22].

По другим данным [28] первые два этапа проходят с таким же характером изменения температуры спокойной и кипящей стали в промковше (рисунок 1.2.1), в последней же части разливки происходит снижение температуры на 5-15 °С.

Рисунок 1.2.1 - Изменение температуры по ходу разливки спокойной (1) и кипящей (2)

стали в промежуточном ковше

Разница заключается в том, что изменение температуры в промковше по ходу разливки кипящей стали происходит со значительно меньшей амплитудой, что по всей видимости, обусловлено тем, что в сталеразливочном ковше происходит более интенсивная конвекция по сравнению со спокойной сталью, из-за газовыделения в нижних более охлаждённых слоях стали. При этом температура по высоте сталеразливочного ковша распределяется более равномерно.

Недостаточный уровень нагрева металла при непрерывной разливке часто приводит к появлению на поверхности расплава в кристаллизаторе плавающей корочки, которая становится причиной образования на поверхности непрерывнолитой заготовки поясов, плен, заворотов, местных скоплений шлаковых включений по причине ухудшения условий их всплытия, вызывает прихватывание стопоров к седлу разливочного отверстия, образований в разливочном отверстии настылей и т.п. Перегретый же металл может привести к развитию дефектов усадочного характера, а также повышению эрозии огнеупоров [26].

Таким образом, правильность выбора температуры металла в промковше и стабильность температурного режима являются одними из основных условий повышения качества непрерывнолитой заготовки и производительности разливки. Принято считать, что для достижения оптимального качества заготовки и производительности разливки перегрев стали над ликвидусом в промковше должен быть на уровне 25-30 °С [22].

1.3. Методы регулирования температуры метала в промежуточном ковше

Снижение температуры металла в промковше при необходимости осуществляется относительно простыми методами: производится регулирование температуры стали в сталеразливочном ковше (добавкой в ковш скрапа, продувкой инертным газом, погружением в металл стальной болванки и т.п.) [29].

Известна практика применения порошковой проволоки (порошок чистого железа, иногда с алюминием) в промежуточном ковше для охлаждения, дополнительного легирования и модифицирования разливаемой стали. Итальянская компания «Tetni АССШ Зресшг» на заводе в городе Терни провела эксперименты по вводу порошковой проволоки в струю металла через стопор промковша при разливке. В результате отработки режимов ввода проволоки было достигнуто увеличение зоны равноосных кристаллов в поперечном сечении слитка с 17 до 27%. Подавление роста столбчатых кристаллов в данном процессе происходит за счёт искусственного ввода дополнительных центров гетерогенной кристаллизации [30, 31].

Подогрев металла в промковше технологически гораздо сложнее. Существует способ подогрева металла в промежуточном ковше при помощи индукционного нагревателя канального типа (рисунок 1.3.1), позволяющего поддерживать постоянную температуру металла в пределах ±2,5 °С в течение разливки длительностью 120 мин [32].

2

Рисунок 1.3.1 - Схема промежуточного ковша с внешним индукционным нагревателем (1 - индуктор, 2 - жидкая сталь, 3 - промковш, 4 - разливочный стакан)

Существует погружной индукционный нагреватель [32], который представляет собой погружаемый в сталь керамический стакан с индукционными катушками внутри (рисунок 1.3.2).

Известен опыт применения индукционного промежуточного ковша в Японии на заводе компании Kawasaki Steel, который позволил существенно повысить выход годных заготовок,

обеспечив стабильность температуры разливки. Однако, к сожалению, указанная разработка не нашла широкого промышленного применения, что объясняется в первую очередь, несовершенством систем управления расходом стали, основанных на использовании механических устройств - стопоров и шиберов [33].

Рисунок 1.3.2 - Погружаемый индукционный подогреватель

Гораздо реже из-за науглероживания стали применяется дуговой нагрев в промежуточном ковше. Установка для дугового нагрева, представленная на рисунке 1.3.3, содержит две стойки для вертикального перемещения графитовых электродов, подведённых на определённом расстоянии к поверхности подогреваемого металла, печной трансформатор, токоподводящие кабели, шины и систему управления. Подогрев металла производится от двух дуговых столбов, горящих между поверхностью металла и торцами графитовых электродов. Главным недостатком данного метода является быстрый износ графитовых электродов, что приводит к повышению концентрации углерода в разливаемой стали [34].

Химический подогрев стали при непрерывной разливке производится, как правило, в агрегатах комплексной обработки стали (АКОС) или в сталеразливочных ковшах. При этом производится ввод в расплав определённого количества алюминия (виде катанки посредством трайб-аппарата, чушками с продувкой нейтральным газом либо специальными блоками) и продувка стали кислородом с помощью погружаемой фурмы [35].

Ориентировочные затраты материалов в данном методе:

- алюминий - 2,5-2,6 кг/т стали (1 кг алюминия обеспечивает нагрев 1 т стали на 23-25 °С);

- кислорода - 1 н. м3/т стали;

- дополнительных огнеупоров - 0,1-0,2 кг/т стали.

Рисунок 1.3.3 - Схема дугового нагрева стали в промковше

В экстренных случаях, при возникновении непредвиденных логистических проблем на разливочной площадке (задержка разливки металла из промковша в кристаллизаторы по различным причинам, переохлаждение металла в промковше) химический подогрев применяют и в промежуточном ковше. Для данной цели используют алюминий, а также порошковую проволоку с силикокальцием [22].

Известен способ нагрева металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах машины непрерывного литья заготовок с помощью одного или нескольких лазеров, установленных на крышке каждого из ковшей и непрерывно перемещаемых в горизонтальной плоскости [36]. Задачей изобретения является улучшение качества металла и снижение его себестоимости за счет нагрева всего объема металла и устранения необходимости применения дорогого оборудования для индукционного нагрева.

Отдельного внимания заслуживает плазменный подогрев стали в промежуточном ковше при непрерывной разливке.

1.4. Обзор существующих установок плазменного подогрева стали в промежуточном ковше УНРС

На сталеплавильном производстве компании «Nucor Steel» в Норфорлке провели подробное исследование колебаний температуры расплава от печь-ковша до кристаллизатора при использовании 50-тонных электропечей и 15-тонных промковшей [37]. При разливке без дополнительного подогрева в промежуточном ковше установили, что для успешной разливки оптимальны следующие параметры:

- настроечная температура в промковше превышает температуру ликвидуса на 30 °С;

- диапазон изменения температуры в промковше: +15 и -10 °С от настроечной температуры;

- перегрев в стальковше - на 30.. .45 °С выше настроечной температуры.

Однако практика показала, что фактические колебания температуры оказались ещё выше вследствие нестабильной тепловой защиты металла покровным шлаков в промковше, задержек при разливке и выплавки стали и др. факторов [2]. В результате пришли к выводу, что наиболее подходящим решением является динамический нагрев стали в промковше. Оснащение промежуточного ковша устройством подогрева позволяет уменьшить настроечную температуру стали и вести разливку без опасения выйти за нижнюю границу допустимого температурного диапазона при возникновении непредвиденных ситуаций. Для реализации подогрева стали в промковше выбрали оборудование компании «Plasma Energy», включающее плазмотрон с полой медной электродной вставкой, работающий на постоянном токе обратной полярности. Диаметр использовавшегося плазмотрона - 150 мм, максимальная длина дуги 200-250 мм, сила тока - до 2000 А. В качестве плазмообразующего газа по соображениям экономичности и стабильности горения дуги использовался азот. Управление параметрами работы установки осуществлялось программоконтроллером с использованием пульта управления. Для установки плазмотрона в рабочее положение использовался механизированный подъёмник [3].

По результатам первого этапа испытаний систему подогрева модернизировали [3]:

- упростили подвод потенциала к промковшу, заменив подовый анод на простую стальную токоведущую шину, которую прикрутили к корпусу промковша болтами;

- уменьшили длину плазмотрона, чтобы его можно было извлекать и устанавливать в промковше при нахождении над ним стальковша;

- оснастили установку подогрева системой непрерывного измерения температуры стали компании «Accumetrix», что расширило возможности операторов по контролю температуры стали в промковше и своевременному адекватному регулированию мощности подогрева.

После успешного проведения испытаний системы подогрева настроечную температуру в стальковше снизили на 10 °С, уменьшив на 4 минуты длительность нагрева стали в агрегате ковш-печь. Кроме того, выяснилось, что с экономической точки зрения наибольшую эффективность имеет подогрев в промковше только в течение разливки последних 15-20 т стали, которые оказываются наиболее остывшими. С использованием плазменного подогрева увеличилась точность регулирования температуры стали в промковше с +15/-10 °С до ±5 °С, что способствовало повышению качества непрерывнолитой заготовки [3 и далее по тексту].

Снижение среднего перегрева стали над ликвидусом при разливке привело к повышению на 10-15% средней скорости разливки, при этом время разливки плавки сократилось на ~4 мин.

Наиболее значимый результат применения плазменного подогрева в промковше -успешная разливка холодных плавок. Так за первые два года использования технологии было разлито 40 холодных плавок.

Внедрение новой технологии подогрева также привело к более чёткой синхронизации процедур выплавки и разливки стали за счёт появления возможности не только подогрева стали холодных плавок, но и уменьшения скорости разливки, если возникла непредвиденная задержка на этапе выплавки или рафинирования стали. Зафиксированы случаи вынужденного увеличения продолжительности разливки на время до 30 минут без её остановки и ухудшения качества непрерывнолитой заготовки.

Некоторые марки стали имеют ограничения по содержанию азота. По имеющимся данным [3], что при использовании азота в плазмотронах, подогревающих сталь в промковше, за всё время разливки концентрация азота в стали увеличивается на ~0,0006 %, что является допустимым для большинства выплавляемых в тот период на заводах компании «Nucor Steel» сталей. Для применения плазменного подогрева при разливке чувствительных к содержанию азота марок сталей компания планирует разработать систему регулирования состава плазмообразующего газа с возможностью работать на азоте, аргоне, либо их смеси.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Юсупов Дамир Ильдусович, 2016 год

Литература:

1. 60 лет непрерывной разливки стали в России: Сб. статей под ред. С.В.Колпакова и Е.Х. Шахпазова. М.: Интерконтакт Наука. 2007. 512 с.

2. Лякишев Н.П., Шалимов А.Г. Развитие технологии непрерывной разливки стали. М.: ЭЛИЗ. 2002. С. 208

3. Troniman J., Comacho D. Plasma tundish heating at Nucor Steel - Nebraska // Iron and Steel Engineer. 1995. Vol.73. No.11. P. 39-44.

4. Kittaka Setsuo, Wakida Shuji, Kanki Toyohiko, Hosokawa Takafumi. Nippon Steel Type Tundish Plasma Heater "NS-Plasma I" for Continuous Caster / Shinnittetsu Giho. 2001. №375. Р.145-149.

5. Chapellier P., Jacquot J., Sosin L. Twin-bloom casting of high carbon steels at SOLLAC: 4 Years of Continuous Improvement: Proc. 3rd Europ. Conf. Continuous Casting. 1998. P. 583-591.

6. Смирнов А.Н., Куберский С.В., Штепан Е.В. Непрерывная разливка стали. Алчевск: ДонДТУ, 2010. 520 с.

7. Thomas B.G., Yuan Q., Zhang L., Vanka S.P. Flow Dynamics and Inclusion Transport in Continuous Casting of Steel, NSF Design, Service, and Manufacturing Grantees and Research Conf. Proc., R.G.Reddy, ed., (2003). P.2328 - 2362.

8. Tundish operation // Continuous casting/ Iron and Steel Society. 2003. Vol. 10. P.323.

9. Смирнов А.Н., Подкорытов А.Л. Современные сортовые МНЛЗ: перспективы развития технологии и оборудования / Технологии. 2009. № 12. С. 18-25.

10. Смирнов А.Н., Кравченко А.В., Сердюков А.А., Тонкушин А.Ф. Многофункциональный промковш для разливки чистых сталей: Сб. науч. тр. конф.«50 лет непрерывной разливке стали в Украине» (Донецк. 2010). C.409-420.

11. Смирнов А.Н., Ефимова В.Г., Кравченко А.В., Писмарев К.Е. Удаление неметаллических включений из стали в промковше при ее продувке аргоном через пористые блоки / Науч. тр. ДонНТУ. Донецк, 2011. № 13(194). С.80-92.

12. Смирнов А.Н., Кравченко А.В., Подкорытов А.Л. и др. Оптимизация потоков стали в промковше при разливке сверхдлинными сериями на многоручьевых сортовых МНЛЗ // Сб. науч. тр. в конф. «50 лет непрерывной разливке стали в Украине» (Донецк. 2010). C.324-330.

13. Sahai Y., Emi T. Tundish Technology for Clean Steel Production. - New Jersey: World Scientific, 2008. P. 316.

14. Wolf M. Advanced tundish metallurgy in slab casting: Proc. 2-nd ^nf. on Continuous Casting of Steel in Developing Countries ( Wuhang, China. October 28-31, 1997) 316 p.

15. Пат. 2037372 РФ, МПК6 B22D11/10. Способ обработки металла в процессе непрерывной разливки / Уманец В.И. Лебедев В.И. Рябов В.В. и др. - заявл.26.07.1993, опубл.19.06.1995.

16. Пат. 2085330 РФ, МПК6 B22D11/10. Способ поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке /Уманец В.И. Лебедев В.И. Рябов В.В. и др. - заявл.19.04.1995, опубл.27.07.1997.

17. Пат. 2000165 РФ. МПК5 В22D11/10. Промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного литья заготовок/ Айзатулов Р.С., Оржех М.Б., Коротков Б.А. и др.-заявл.20.05.1992, опубл.07.09.1993.

18. Пат. 2185261 РФ, МПК7 В22D41/00. Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали/ Шатохин И.М. - заявл. 16.11.2001, опубл. 20.07.2002.

19. Пат. 2025200 РФ, МПК5 В22D11/10. Промежуточный ковш для обработки металла при непрерывном литье/ Милькин В.П. - заявл. 22.07.1991, опубл. 30.12.1994.

20. Пат. 2038911 РФ. МПК6 В22D11/10. Промежуточный ковш для непрерывной разливки/ Романович Д.А., Казаков С.В., Свяжин А.Г. и др. - заявл. 30.01.1992, опубл. 09.07.1995.

21. Тавадзе Ф.Н., Бровман М.Я., Рамишвили Ш.Д. и др. Основные направления развития процесса непрерывного литья. М.: Наука, 1982. 165 с.

22. Смирнов А.Н., Глазков А.Я., Пилющенко В.Л. и др. Теория и практика непрерывного литья заготовок. Донецк: ДонГТУ, 2000. 371 с.

23. Смирнов А.Н., Пилющенко В.Л., Минаев А.А. и др. Процессы непрерывной разливки. Донецк: ДонНТУ, 2002. 536 с.

24. Гордон Я., Маклейн Л., Торгашев А. Новые технологии: стратегии их успешного внедрения в черную металлургию // Металлург. 2002. № 1. С. 26-31.

25. Tanner A.N. Continuous casting: A revolution in steel. Fort Lauderdale: Write Stuff Enterprises, 1999. 238 p.

26. Исследование непрерывной разливки стали / Под. ред. Дж.Б.Лина. М.: Металлургия, 1986. 200 с.

27. Зубарев А.Г. Теория и технология производства стали для МНЛЗ. М.: Металлургия, 1986. 232 с.

28. Генкин В.Я., Закурдаев А.Г., Евтеев Д.П., Ермолаева Е.И. Тепловые потери металла при непрерывной разливке стали и факторы, влияющие на них: Сб. науч. тр. «Непрерывная разливка стали». М., 1970. С. 110-121.

29. Шкирмонтов А.П., Курагин О.В., Тимофеев А.А., Долбилов С.Б. Развитие процессов внепечной обработки стали: Обзор по системе «Информсталь». М., Черметинформация.1989. Вып.18 (351). С.110.

30. Gueussier A.L., Baldwin VJ., Pegnato RJ., Vachiery E.V. Core wire technique for liquid steel treatment: Proc. of the firm Affival. 1987. 10 p.

31. Praitoni A., Faccenda V., Guarino G., Savarese V. Treatment of liquid steel in the continuous casting tundish with core wire containing calcium compounds: Clean Steel 2nd Intern. Conf. (London. 1983). P. 290-306.

32. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Современная технология производства стали. М.: Теплотехник. 2007. 528 с.

33. Nobuo Ohashi. Innovation and Technical Development in the Japanese Steel Industry New York: Center on Japanese Economy and Business. 1992. No. 10. 38 p.

34. Смирнов А.Н. Современные тенденции развития процессов производства и разливки стали// Металл и литье Украины, 2006. №1. С.7-10.

35. Кабаков З.К., Кабаков П.З., Пахолкова М.А., Сумин С.Н. Моделирование процесса химического подогрева жидкой стали в ковше // Современные наукоемкие технологии. 2009. № 7 С. 64-69 .

36. Пат. 2348484 РФ. МПК B22D11/10. Способ нагрева металла в сталеразливочном и промежуточном ковшах МНЛЗ/ Косырев А.И., Шишимиров М.В., Якушев А.М. - заявл. 16.03.2007, опубл. 10.03.2009.

37. Wilmotte S. Research driven recent developments in continuous casting: 3rd Europ. Conf. Cont. Casting. 1998. P. 845-855.

38. Newschutz D., Stadler P., Bebber H. Arc heating in the tundish with a graphite electrode in comparison to a metallic plasma torch // Steel Res. 1996. Vol.67. No.11. P. 575-478.

39. Кац Я., Кириленко В., Шалимов Ал., Шахпазов Е. Энергосберегающая технология регулирования температуры жидкой стали / Сталь. 1997. № 9. С. 24-29.

40. Robinson A. Continuous tundish temperature measurement at BS Teesside // Steel Times. 1997. No. 10. P. 408, 410.

41. Tetronics International - Reference List - Version 7, 22.08.14 [Электронный ресурс] http://tetronics.com/assets/TET ReferenceList 220814.pdf (дата обращения 30.03.2015).

42. Система плазменного подогрева NS-Plasma I фирмы Nippon Steel для промежуточного ковша УНРС // Новости черной металлургии за рубежом. 2002. № 4. C. 4953.

43. INDUGA. Plasma tundish heating of steel melts during casting, Germany [Электронный ресурс] http://www.induga.com/pdf/Plama-tundish.pdf (дата обращения 30.03.2015).

44. Плазменный подогрев стали в промежуточном ковше // Новости черной металлургии за рубежом. 2002. № 3. С.53-59.

45. Okorokov G.N. A heating tundish - the final link in a continuous steelmaking technology // Metallurgist, Vol.42. No.1. 1998. P. 28-34.

46. Pat. EP 0235340 B1 US. An anode system for plasma heating usable in a tundish. Date of Patent Mar.7, 1986.

47. Pat. 6110416(A) US. Tundish for continuous casting of metals having at least one plasma torch for reheating the metal. Date of Patent Aug. 29, 2000.

48. Афонин С.З. Сталеплавильное производство России и конкурентоспособность металлопродукции : Тр. VII Конгресса сталеплавильщиков (Магнитогорск, 15-17 октября 2002). М., 2003. С. 5-8.

49. Рашников В.Ф., Состояние и стратегия развития ОАО ММК»: Тр.УП Конгресса сталеплавильщиков (Магнитогорск. 15-17 октября 2002). М., 2003. С.9-12.

50. Технологическая инструкция. ТИ 101-СТ-ККЦ-10-2003 «Разливка стали на машинах непрерывного литья заготовок кислородно-конвертерного цеха». Магнитогорск: Изд. ОАО «ММК», 2003.

51. Жуков М.Ф., Коротеев А.С., Урюков Б.А. Прикладная динамика термической плазмы. Новосибирск: Наука, 1975. 298 с.

52. Жуков М.Ф., Аньшаков А.С., Засыпкин И.М. и др. Электродуговые генераторы с межэлектронными вставками. Новосибирск: Наука, 1981. 201 с.

53. Артемов В.И., Левитан Ю.С, Синкевич О.А. Неустойчивости и турбулентность в низкотемпературной плазме. М.: МЭИ, 1994. 413 с.

54. А.с. 814250 СССР, МПК Н05В7/22. Электродуговой плазмотрон/ Башкатов В.А., Исакаев Э.Х., Крешин Н.Б. и др.- заявл.18.06.1979,опубл.15.02.1982.

55. Исакаев Э.Х. Григорьянц Р.Р., Спектор Н.О., Тюфтяев А.С. Влияние угла раскрытия канала выходного электрода на характеристики плазмотрона// ТВТ. 1994.Т.32. №4. С.627.

56. Исакаев Э.Х. Разработка генератора низкотемпературной плазмы с расширяющимся каналом выходного электрода и некоторые его применения. Дис... д-ра техн. наук. М.: ОИВТ РАН, 2002. 80 с.

57. Исакаев Э.Х., Синкевич О.А., Тюфтяев А.С., Чиннов В.Ф. Исследование генератора низкотемпературной плазмы с расширяющимся каналом выходного электрода и некоторые его применения // ТВТ. 2010. Т. 48, №1. С. 105-134.

58. Краснов А.Н., Шаривкер С.Ю., Зильберберг В.Г.. Низкотемпературная плазма в металлургии. М.: Металлургия, 1970. 215 с.

59. Belevtsev A.A., Chinnov V.F., Isakaev E.Kh.et al. Relaxation of high enthalpy nitrogen plasma flows: Proc. of the 15th Intern. Symp. on Plasma Chemistry (Orlean, France, 2001).

60. Жидович А.И., Кравченко С.К, Ясько О. И. Обобщение вольтамперных характеристик электрической дуги, обдуваемой разными газами// В сб. «Генераторы низкотемпературной плазмы». М.: Энергия, 1969. C.218-232.

61. Шеффер Дж.Ф. Дуга, стабилизированная вращением //Ракетная техника и космонавтика. 1978. T.16, №10. C.58-68.

62. Исакаев Э.Х., Тюфтяев А.С. Плазмотроны для резки металлов: Сб. «Научно-технические достижения»./ВНИИ межотраслевой информации. 1993. № 5. С.7-8.

63. Исакаев Э.Х., Тюфтяев А.С. Влияние геометрии сопла на характеристики дуги в плазмотроне для резки металлов// Сварочное производство. 1994. № 7. С.23-24.

64. Жуков М.Ф., Смоляков В.Я., Урюков Б.А. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны). М.: Наука, 1973. 232 с.

65. Пат. 2069131 РФ, МПК6 В23К10/00. Устройство для плазменной обработки изделия / Исакаев Э.Х. Троицкий А.А., Тюфтяев А.С., Яблонский А.Э.- заявл. 28.03.1995,опубл.20.11.96. Бюл. №32.

66. Пат. 2152445 РФ, МПК7 С2Ш9/34. Устройство для плазменной обработки/ Исакаев Э.Х., Тюфтяев А.С., Яблонский А.Э. - заявл. 04.03.1999,опубл. 10.07.2000. Бюл.№19.

67. Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Анищенко Л.М. Высокотемпературные технологические процессы. Теплофизические основы. М.: Наука, 1986. 172 с.

68. Isakaev E.Kh., Illichev M.V., Ivanov, et al. An influence of plasma treatment parameters on the structure P.P. and properties of the affected layer of the railway wheel material: Proc. of the XIII Int. Conf. on Gas Discharges and their Applications (Glasgow , UK. 2000). P.1021-1024.

69. Глебов И.А., Рутберг Ф.Г. Мощные генераторы плазмы. М.: Энергоатомиздат, 1985. 153 с.

70. Антипов В.М., Аксенов О.Ф., Бобылев В.М и др. Взаимодействие азота с расплавом железа в условиях плазменно-дугового разряда переменного тока: Тематический отраслевой сб. № 3 «Теория металлургических процессов». М: Металлургия. 1975. С. 5-10.

71. Островский О.И., Григорян В.А., Станюкович В.Н. и др. Теплофизические свойства стали // Сталь. 1988. №3. С. 37-40.

72. Борисов В.Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка. М.: Металлургия, 1991. 224 с.

73. Santen S. et al. Application of plasma technology in ironmaking// Plasma technology in metallurgical processing. AIME, 1987.

74. Neuschutz D. Metallurgical applications of high power arc heating sysyems: 5th Europ. ^nf. on thermal plasma processes TPP-5 (St. Petersburg, Russia, 13-16 July, 1998).

75. Распоряжение Госкомимущества РФ от 28.01.1993 № 148-р «О введении в действие Порядка сдачи и переоформления договоров на аренду зданий, сооружений и нежилых помещений в жилых домах, находящихся на балансе предприятий, организаций, учреждений, воинских частей Министерства обороны Российской Федерации, Министерства безопасности Российской Федерации, Министерства внутренних дел Российской Федерации, Федерального управления железнодорожных войск Российской Федерации, Федерального агентства правительственной связи и информации при Президенте Российской Федерации».

Приложение 1. Акт об испытании УППС

Приложение 2. Патенты

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

"*> ни"11

{51) МПК

В22041/015 £а0&.01)

ЕШИИ С1

ФЕДЕ РАПЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕ НТАМ И ТОВАР НЫМ ЗНАКАМ

<Т2[ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

{21}. {22) Заявка: 201И53544Я2,2.В .12.2.011

¡24. ьз -Ш15. от-г-е-т* срс-к* дейсте ие г-5.тента: 2В .12.2011

Покоонгтет! ы|-:

|22;- [¿.15. годвчи гая а ки: 2В .1 2.201 1 : 4Е :■ Опубликовал гЩДНЗ

{Ее;. Сп ИСЭК ДОКУМЕНТОВ, ЫИТИрОЕ 5> Н ЫЯ Е ОТЧЕТЕ О

гоиске: и5-в11СД1-Й А, 2В .0 В.2 С В 0. 5 и Е В Е44В А, 15.01.1В В 3. йи 22 Л 75& С1. 20.01.2007. йи 1С 9 8 В1 и!, 27.10.2fl 1i.JP2002143 В 91 А, 21.05.200 5910Э002А, 14.-GS.19B4.

дутг: г-эрг-гиски: 1С 940 2, Мое квз. Волгоград; кий пр-кт, 74, корп.2, кв.59, ЮА.Паку

Статус:па данным на 17.122014 - действие Пошлина:учтена :э 3 _од-;23.122013 та Ж1£31И4

{72;- Азтор|ы;-:

Пз к Юрий Апекс ее вин (йи), Филиппов Георгий Анзтопье вик (йи), Углов Владимир АлЕкс-знррович |Ки), Глухих Мзринз Влэдислзвовнз Ри;. Ис з кз е в Магомед-Эмин Хаса евич ТюштнЕвАпЕксзщр Семенович ^и), Гзлкин Вшзлий Владимирович | Ри^. Прохоров Сергей Викторович |Ки), СзрычЕВ Борис АлЕксзкррович ¡Р:1';. ЮрЕЧКО Дмитрий Взлентинович | Юс у повДзмир Илцду с ович | Ии), Ромзшовз Нзтзльв Николаеенэ

! 72 ПатЕ'-тооаладатЕль; и;:

ФеДС рЗЛЬНОЕ ГОСуЛЗ рСТВЕ ННОЕ уНИТЗ рНОЕ

предприятие "ЦентрЕльный научно-

ИС СЛЕДОВЗТЕЛЬС КИЙ ИНС-ТИТуТ ЧЕРНОЙ

МЕТзллу ргии им. ИЛ. Бзрдинз" |ФГУП "ЦНИИчЕрМЕТ им. И.П. Бзрлинз") {Яи*,

ОтКрЬЛОЕ 3 ШНОНЕ рНОЕ обЩЕСТВО "Ма гнитогорс КИЙ МЕТЗЛЛу РГИЧЕС кий комбинат"

{64) ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ МНЛЗ ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО ПОДОГРЕВА МЕТАЛЛА

■: 57; Реферагт:

ИгООрЕТЕЬКЕ ОТЮСИТ-ЕР К Ц^т^лпурпи. ПрОК1=Я1уГ-ПЧЬ ЫЙ КОЕШ КДЕр^ИТ Г рИЕ1Л!- ЫЙ И ОЗЗЛИЕ-ПЧ!-Ь|Й ОТЕКИ.

раздЕЛЕН н ые ггре-орэдкаии с герал^а н ыыи канала'/и идее ка1ЛЕры на-рЕЕас крышками, выпотей кые «Е;+ду г рг'емн ыи и раапточныии стеками. Е крышка е ыголнен ы отаЕргтия для заода плазиатрона. Е кактарЕ на-рааа Оа-СГОЛОЖЕН ОТООЙНИК. устаЮЕЛЕИ-ЫЙ го ширина КОаша ГаС-аЛПаЛЫ-0 Гергтредкий И ОЛЕШЕК Н ЫЙ в сторожу раглиаочно_о отека. Пеоелиеные каналы а герг_ородке приемного отека и каиары годо-реаа награаланы

Е Е-ЕрХ К "ОрИМЯ-ТаЛЫ-ОЙ ГЛОСКОСТИ 3 -сторону Ка.1ЛЕрЫ ГОДО-рЕ^а. ОБе-СТЕЧИЕЗЕТ-ЕР ГОЕЫШЕНИЕ ТЕМГЕ-рЗТурЫ «ЕТаЛПа Е КаМЕрЕ на"рЕЕа И Е раЗЛИЕ-СЧЮМ ОТ-СЕКЕ. 3 ЭЛ. ф-лы., 3 ИЛ.. 1 таоп.

российская федерация

(51) МГЖ

822041/00 (2006.01)

2490089

:13)

С1

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

№ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: пр дачным на 17.12.2014 - мржет прекратить рврв действие

Г р шл и на:

(21). (22) Заявка: 201211 0149/02, 13.03.2012

(24) Дата начала от слета рррка действия патента: 19.03.2012

Гриоритет(ы):

(22) Дата псдачи заявки: 1?.03.2012

(45) СпуЕликованр: 20.08.201 3

(56) Спиррк дркументрв. цитиррванчык в отнете р

при-оке: из 6 1 1 0416 А. 29.0В.2000. РШ 62В47 1Л, Ю.05.2007. JP 59163062 А. 14.0В.1994. ЛР 2002143991 А. 21.05.2002.

Адрер/зля переписки:

125412, Москва, ул. йжорская, 13, ртр.2, Федеральное горударственное бюджетное учреждение науки Объединенный инртитут вы роки* температур РАН (О И ВТ РАН), ГТЛГ, Е.И. Вая ромкиной

|72) Автрр(ы):

Исакаев Магомед-Эмин Хасаевич IК и . Тюфтяев Александр Семенович (Ки(, Слектор Нина Ой-звровна IИиV Филиппов Георгий Анатольевич (Ри), Юсупов Дамир Ильдусович (Ди)

[73) ГатентооБладатель(и):

Федеральное государственное бюджетное учрвнщение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (О И ВТ РАН} 0ДЦ

г54)двухручьевой промежуточный ковш установки непрерывной разливки

стали

(57) Реферат:

Изобретение ртнроитря к металлургии. Крвш ррлержит центральную камеру, рарполрженнь« по разные рторрны рт нее выпускные камеры и с а рп сложенные между центральной камерой и выпускными камерами подогревающие камеры о плазменными гррелками. Каждая подогревающая камеоа через придонное отверстие в ее стеч*е соединена р центр ал ьнрй камеррй, а через отверстие. Еыполчечнре в другой стенке и рарполсженнре выше при дни ни го отверстия, соединена с выпуркнрй камеррй. В по др гре ва ю ще й камере год плазменной горелкрй установлена параллельно ее ртенкам огнеупорная перегородка с придонным ртверстием лля периода стали. Перегрррдка имеет высрту. равную рарртоянию от дна камеры до отверстия в ртенке подргревающей камеры. В стенке подогревающей камерь выполнено придонное отверстие ¿ля прохода стали. СЕеспечиваетоя повышение надежности пррцеррв плазменнрго прдргрева стали. 5 ил.

Приложение 3. Свидетельство