Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат наук Шевченко, Евгений Александрович

• Шевченко, Евгений Александрович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Шевченко, Евгений Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ИЗВЕСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ, ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ И СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

1.1 Разновидности и причины образования дефектов профиля непрерывнолитой заготовки

1.2 Способы предотвращения искажения профиля непрерывнолитой заготовки

1.3 Искажение профиля слябовой непрерывнолитой заготовки в

условиях ОАО «Уральская Сталь»

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Методика экспериментальных исследований

2.1.1 Измерение параметров искажения профиля слябовой непрерывнолитой заготовки

2.1.2 Оценка качества макроструктуры и поверхности непрерывнолитых слябов

2.1.3 Оценка качества горячекатаных листов

2.1.4 Металлография аварийных «чулков»

2.1.5 Измерение температуры поверхности слябовой заготовки

в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ

2.1.6 Методика определения механических свойств литого металла в высокотемпературном диапазоне

2.2 Методы статистической обработки экспериментальных данных .43 Выводы по второй главе

ГЛАВА 3 ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА И ПРИЧИН ОБРАЗОВАНИЯ

ИСКАЖЕНИЯ ПРОФИЛЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ СЛЯБОВ

В УСЛОВИЯХ ОАО «УРАЛЬСКАЯ СТАЛЬ»

3.1 Исследование аварийных прорывов жидкого металла при отливке слябов сечением 270х 1200 мм

3.2. Анализ качества толстого горячекатаного листа

3.3 Исследование структурных составляющих искажения профиля слябов и механизма его формирования

3.4 Выявление основных причин искажения профиля

непрерывнолитых слябов

Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4 РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ИСКАЖЕНИЯ ПРОФИЛЯ СЛЯБОВОЙ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ

4.1 Рациональные параметры температурно-скоростного режима разливки стали на слябы сечением 270* 1200 мм

4.2 Рациональная конусность узких плит кристаллизатора слябовой МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком

4.3 Рациональная протяженность поддерживающей системы узких

граней непрерывнолитого сляба на раме кристаллизатора

Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А - Расчет ожидаемого экономического эффекта от

внедрения поддерживающей системы рациональной длины

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование непрерывной разливки стали с целью уменьшения дефектов при искажении профиля слябов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальной задачей разливки стали на MHJ13 является получение не-прерывнолитой заготовки высокого качества с отсутствием или с минимальной степенью развития различных дефектов: внутренних, поверхностных, формы сечения. К дефектам формы сечения относятся разные виды дефектов искажения геометрической формы поперечного сечения - профиля заготовки. Дефекты профиля чаще встречаются на сортовых и блюмовых заготовках. Непрерывнолитые слябы меньше подвержены образованию таких дефектов, однако имеются технологические и конструктивные предпосылки для их развития. При высокоскоростной разливке стали на современных слябовых MHJI3 в короткие (высотой 900- 950 мм) кристаллизаторы корочка затвердевшего металла на выходе из кристаллизатора имеет небольшую толщину. Для поддержки граней отливаемого сляба на выходе из короткого кристаллизатора применяются ролики, закрепленные на раме кристаллизатора и, как правило, расположенные в один ряд. При отливке слябов, имеющих большую величину отношения ширины к толщине, такой поддержки оказывается достаточно для сохранения профиля заготовки. Однако при отливке слябов с небольшим отношением ширины к его толщине одного ролика для поддержки узких граней сляба может оказаться недостаточно. В результате распирающего давления жидкого металла возможно искажение формы узких граней отливаемой заготовки, ведущее к разнотолщинности затвердевшей оболочки. Это особенно опасно при разливке стали на получивших широкое распространение слябовых MHJ13 криволинейного типа с вертикальным участком. Проблемным местом таких машин является граница перехода вертикального в изогнутый участок. Здесь в результате изгибающей деформации затвердевшей оболочки заготовки еще относительно небольшой толщины в ней развиваются значительные напряжения, которые могут привести к образованию трещин и аварийным прорывам жидкого металла. Кроме того, изменение геометрических размеров поперечного сечения заготовки может со-

провождаться ухудшением качества макроструктуры и поверхности как литого металла, так и произведенного из него проката.

При разливке стали в ОАО «Уральская Сталь» на одноручьевой MHJI3 криволинейного типа с вертикальным участком фирмы «SMS Demag» с кристаллизатором длиной 900 мм и поддерживающей системой на его раме из одного ряда роликов отливаемые слябы с разным отношением ширины к толщине имели неодинаковое качество. Большинство (до 95 % от общего количества) слябов сечением 270x1200 мм с величиной отношения сторон поперечного сечения, равного 4,4, имели искажение профиля в виде выпуклости узких граней величиной до 15 мм. Подавляющая часть прорывов жидкого металла (в 80 % случаев) произошла при отливке слябов такого сечения. Доля отсортировки горячекатаного листа, полученного из слябов сечением 270х 1200 мм, оказалась существенно выше, чем проката из слябов сечением 190x1200 мм с большей величиной отношения ширины к толщине, равной 6,3, не имевших искажения профиля. Увеличение количества роликов, расположенных на раме кристаллизатора, с одного до четырех для поддержки каждой узкой грани сляба толщиной 270 мм позволило уменьшить величину выпуклости граней, но не устранило искажение профиля заготовки полностью.

Целью исследования является разработка научно-обоснованных рекомендаций для предотвращения искажения профиля слябовой заготовки с отношением ширины к толщине менее пяти, отлитой на MHJ13 криволинейного типа с вертикальным участком.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить влияние искажения профиля слябовой заготовки на качество литого металла и горячекатаного листа;

- исследовать структурные составляющие и механизм искажения профиля непрерывнолитого сляба;

- определить причины искажения профиля сляба с отношением сторон поперечного сечения менее пяти;

- разработать конструктивные и технологические рекомендации для предотвращения искажения профиля сляба с отношением ширины к толщине менее пяти при разливке стали на МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком;

- оценить экономическую эффективность внедрения мероприятий для предотвращения искажения профиля слябовой заготовки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлено, что структурными составляющими искажения профиля непрерывнолитого сляба с отношением ширины к толщине менее пяти являются выпуклость узких граней и вогнутостью приребровой зоны широких граней, между величинами которых существует тесная взаимосвязь;

- предложен механизм формирования искажения профиля непрерывнолитого сляба с отношением сторон менее пяти, отлитого на МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком;

- разработана методика определения рациональной длины роликовой проводки, расположенной на раме кристаллизатора, для поддержки узких граней сляба с отношением сторон менее пяти с целью предотвращения их выпучивания;

- экспериментально определены значения предела прочности и условного предела текучести литого металла разного химического состава в высокотемпературном диапазоне 900-1400 °С.

Практическая значимость работы заключается в том, что для предотвращения искажения профиля слябовой заготовки сечением 270x1200 мм рекомендованы рациональные параметры температурно-скоростного режима разливки стали, предложена замена узких плит кристаллизатора плоской формы на трехплоскостные или с параболической формой поверхности. По разработанной методике для условий ОАО «Уральская Сталь» определена рациональная протяженность роликовой проводки, расположенной на раме

кристаллизатора, для поддержки узких граней сляба с отношением сторон менее пяти с целью предотвращения их выпучивания. Ожидаемый экономический эффект от внедрения удлиненной поддерживающей системы составит 5,73 млн. рублей в год. Разработанная методика является универсальной и может быть использована при реконструкции существующих и проектировании новых МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком, имеющих поддерживающую систему на раме кристаллизатора. Результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе в высших учебных заведениях при изучении студентами дисциплин по направлению подготовки «Металлургия».

Экспериментальная часть работы выполнена в ОАО «Уральская Сталь».

Автор выражает глубокую признательность работникам лабораторий непрерывной разливки стали, макроструктуры слитка, механических и металлографических испытаний, принимавшим участие в совместном проведении исследований.

ГЛАВА 1 ИЗВЕСТНЫЕ ДЕФЕКТЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ, ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ И СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

1.1 Разновидности и причины образования дефекюв профиля

непрерывнолитой заготовки

Дефекты геометрической формы поперечного сечения непрерывнолитой заготовки или для краткости дефекты профиля заготовки имеют следующие разновидности [1-7]:

- раздутие (выпуклое 1ь);

- вогнутость;

- ромбичность.

Раздутие (выпуклость) представляет собой искажение профиля поперечного сечения заготовки в виде бочкообразности двух противоположных граней. Вид дефекта поперечного сечения сортовой заготовки показан на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1- Раздутие (выпуклость) боковых граней сортовой заготовки в поперечном сечении

На рисунке 1.2 приведено схематичное изображение выпуклости величиной А узких граней непрерывнолитого сляба в поперечном сечении.

Рисунок 1.2 - Схематичное изображение выпуклости величиной А узких граней непрерывнолитого сляба в поперечном сечении

Значительное развитие дефекта может приводить к образованию внутренних трещин и ликвационных полосок, перпендикулярных боковым граням заготовки, угловых трещин.

Причины образования [1-7]:

- тонкая корка заготовки, образовавшаяся на начальном этапе охлаждения, деформируется под воздействием ферростатического давления жидкого металла при наличии повышенной температуры разливаемой стали и высокой скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора;

- отклонение формы внутренней полости кристаллизатора от заданной;

- недостаточное вторичное охлаждение боковых граней поперечного сечения сортовой заготовки и узких граней поперечного сечения слябовой заготовки;

- неудовлетворительное состояние поддерживающей системы в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ.

Вогнутость - искажение профиля поперечного сечения заготовки в виде прогиба ее граней. Вогнутость поперечного сечения сортовой заготовки представлена на рисунке 1.3.

* ** / / * (г

р ^

п *

* г", ? * , « \

* а, * /|4* I г * , , ( ) 1 ч «

* '„„^"'Л у

^ -4 ф г ^ 3, 5

Рисунок 1.3 - Вогнутость боковых граней сортовой заготовки в поперечном сечении

На рисунке 1.4 приведено схематичное изображение вогнутость поперечного сечения слябовой заюговки величиной А узких граней сляба.

А / д

/ 1 1 1

Рисунок 1.4 - Схематичное изображение вогнутости величиной А узких граней непрерывнолитого сляба в поперечном сечении

Развитие дефекта может вызывать образование внутренних трещин и ликвационных полосок, перпендикулярных боковым граням заготовки [810]

Причиной образования является избыточное вторичное охлаждение боковых граней поперечного сечения сортовой заготовки и узких граней поперечного сечения слябовой заготовки [6, 10-12].

Ромбичность представляет собой искажение профиля поперечного сечения заготовки в форме ромба [1-5, 10]. Величина ромбичности оценивается разностью между двумя диагоналями поперечного сечения заготовки [2, 10]. Вид ромбичности сортовой заготовки показан на рисунке 1.5.

загоювки в поперечном сечении

Этот дефект, как правило, сопровождается внутренними диагональными трещинами, расположенными в тупых углах поперечного сечения заготовки, а также поверхностными продольными угловыми трещинами [7-10, 13-14].

Причинами образования ромбичносги являются напряжения в затвердевшей корке заготовки из-за неравномерного теплоотвода в кристаллизаторе, неравномерная по периметру заготовки толщина затвердевшей корки, отклонение струи заливаемого в кристаллизатор металла от его оси, износ рабочих стенок кристаллизатора и изменение его геометрических параметров в поперечном сечении, искривленный или слишком длинный кристаллизатор, неравномерное вторичное охлаждение заготовки [10-17].

Из литературных источников [10, 18-20] известно, что наиболее часто искажению профиля подвержены сортовые и блюмовые непрерывнолитые заготовки, имеющие квадратное или близкое к нему поперечное сечение. Данное искажение проявляется чаще всего в виде ромбичности заготовки.

В слябовых заготовках прямоугольно! о сечения по сравнению с сортовыми и блюмовыми заготовками искажение профиля встречается значительно реже и, в основном, бывает представлено выпуклостью широких граней заготовки [1, 20, 21]. Значительно реже наблюдается искажение профиля

сляба в виде выпуклости узких граней заготовки (сведения из ОАО «Уральская Сталь», ОАО «ММК», ОАО «Алчевский металлургический комбинат» и др.) [6, 22, 23].

В настоящее время широкое применение получили слябовые криволинейные МНЛЗ с вертикальным участком. Данные о размерах поперечного сечения слябов, отливаемых на МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком, эксплуатируемых на отечественных металлургических предприятиях [24, 25], представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Размеры сечения слябов, отливаемых на криволинейных МНЛЗ

с вертикальным участком отечественных предприятий

Вмесш-

Предприятие Поставщик обо- Количество МНЛЗ* количество ручьев, шт. мость сталераз-ливочно-1 о ковша, т Размеры поперечного сечения сляба, мм Отношение ширины к

рудования толщине сляба

«Siemens VAI» 1 х 2 1 х 2 160 (200, 250)х (950-1850) 4,75 - 9,25

ОАО «НЛМК» «Siemens 1 х 2 1 х 2 320 (200, 250)х (950-1850) 4,75-9,25

VAI» 1 х 2 (200,250, 355)х 4,50-11,0

(900-2200)

«Урал-маш» 1 х 2 (№2) 160 240x1500 6,25

ОАО «ПТМК» «Siemens VAI» 1 х 1 (№4) 160 (200-300)х (1550-2700) 7,75-13,5

ОАО «Северсталь» «Урал-маш» 3x2 350 (250-315)х (1020-2200) 4,1 -8.8

ОАО «ММК» «Урал-маш» 1 х 2 (№5) 180 250х (1250-2350) 5.0 - 9,4

«SMS 1x1 №б 370 190. 250, 300х 7,4 - 9,0

Demag» (1400-2700)

ОАО «ЧМК» «Урал-маш» 1 х 1 (№1) 1 х 1 (№2) 130 (150-170)х (1050-1550) 7,0-9.1

ОАО «Уральская Сгаль» «SMS Demag» 1x1 (№2) 130 190x1200 270x1200 6,32 4,44

Из приведенных данных видно, что подавляющее большинство слябо-вых заготовок имеют такие размеры поперечного сечения, при которых величина отношения ширины к толщине заготовки больше пяти. При этом анализ качества разливаемого металла показывает, что такие слябовые заготовки либо вообще не имеют выпуклость узких граней, либо величина этого дефекта не превышает 6 мм [26-27].

По мнению авторов ряда работ [28-31], последующая деформация слябовой непрерывнолитой заготовки с искажением профиля является одним из ключевых факторов образования внутренних трещин и развития ликвации в осевой зоне, которые при дальнейшей горячей прокатке приводят к повышению отбраковки листового проката по неудовлетворительным результатам ультразвукового контроля.

Авторы работ [32-36] считают, что искажение профиля непрерывнолитой заготовки может влиять на образование поверхностных трещин в угловых зонах. В свою очередь, поверхностные трещины всех видов являются концентраторами напряжений, которые могут привести к разрушению металла в процессе прокатки и образованию различных поверхностных дефектов горячекатаных листов [37-40].

Выпуклость граней заготовки может быть причиной усиления степени развития осевой химической неоднородности заготовки и осевых трещин. Авторами работ [41—44] установлено, что осевые трещины в слябах располагаются преимущественно по большой оси МПЛЗ в зоне смыкания фронтов кристаллизации. Эти трещины образуются в результате усадки стали, не компенсирующейся сжимающими усилиями опорных роликов; особенно если произошло выпучивание широких граней сляба, когда сжимающие усилия явно недостаточны [20, 45-47].

Из проведенного исследования литературных источников можно выделить целый ряд причин, способствующих увеличению выпуклости узких граней слябовой заготовки [29, 48-56]:

- недостаточно толстая и прочная корочка заготовки, сформированная в кристаллизаторе из-за несоблюдения температурно-скоростного режима разливки стали или недостаточного отвода тепла медными плитами;

- деформация затвердевшей корочки сляба под воздействием ферроста-тического давления жидкого металла;

- неправильно организованное вторичное охлаждение заготовки, не обеспечивающее постепенного и равномерного наращивания корки;

- погрешности настройки роликов в поддерживающих сегментах;

- нарушение оси ручья, неправильная настройка термического конуса ручья;

- некорректное или раннее динамическое обжатие заготовки;

- деформации при загибе отливаемой заготовки в технологическом канале МНЛЗ;

- неправильно настроенная конусность стенок кристаллизатора.

По мнению многих авторов [48, 51-56], из всех вышеперечисленных причин главными являются недостаточная толщина затвердевшей корочки на выходе из кристаллизатора и неудовлетворительная работа поддерживающей системы (либо ее отсутствие).

В работах [56-61] возникновение выпуклости узких граней заготовки объясняется недостаточной способностью затвердевшей корочки сопротивляться пластической деформации под действием ферростатического давления жидкой фазы на участке нулевой секции под кристаллизатором. Дальнейшее накопление деформации происходит в зоне загиба, но уже в меньшей степени. Таким образом, наиболее опасными участками интенсивной пластической деформации граней сляба являются нулевой сегмент ручья под кристаллизатором и зона загиба слябовой заготовки на технологическом канале машины криволинейного типа с вертикальным участком.

Величина пластической деформации корочки и ее способность сопротивляться ферростатическому давлению жидкой фазы во многом

определяется толщиной затвердевшей корочки и физическо-механическими свойствами разливаемой стали [57, 61-63].

1.2 Способы предотвращения искажения профиля непрерывнолитой заготовки

В предыдущем разделе отмечалось, что одной из наиболее важных причин образования искажения профиля непрерывнолитой заготовки является недостаточная толщина корочки затвердевшего металла на выходе из кристаллизатора или поддерживающей системы на его раме. Для увеличения толщины затвердевшей оболочки возможны следующие способы [64-72]:

- снижение скорости вытягивания сляба из кристаллизатора;

- уменьшение температуры разливаемого металла;

- увеличение конусности стенок кристаллизатора;

- повышение уровня металла в кристаллизаторе;

- регулирование интенсивности охлаждения узких плит кристаллизатора и узких граней сляба под кристаллизатором;

- выбор рационального состава и количества шлакообразующей смеси (ШОС) в кристаллизатор МНЛЗ;

- выбор рациональной длины поддерживающей системы узких граней на раме крис таллизатора.

По мнению авторов работ [64-67, 70-72] толщину затвердевшей корочки можно увеличить за счет соблюдения рационального температурно-скоростного режима разливки стали. При снижении скорости вытягивания заготовки и температуры металла в промежуточном ковше МНЛЗ можно добиться увеличения продолжительности пребывания металла в кристаллизаторе, что приводит к увеличению толщины затвердевшей корочки.

Однако уменьшение скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора вызывает значительную потерю производительности машины, а чрез-

мерное снижение температуры металла может привести к ухудшению разливаемое™ расплава и качества отливаемых заготовок [64-66, 71].

Альтернативным вариантом увеличения толщины затвердевшей корочки, по мнению некоторых исследователей [56, 68-74], является усовершенствование работы кристаллизатора.

Перспективным направлением в данной области является выбор формы рабочих стенок кристаллизаторов слябовых МНЛЗ. Широкое распространение получили узкие плиты с параболической формой поверхности и дополнительными фрезеровками по углам в виде трех разнонаклоненных плоскостей, а также плиты с «усами» [56, 74-76, 78]. Применение плит с «усами» позволяет формировать фаски на краях отливаемой заготовки [34], что позволяет повысить температуру углов в зоне загиба на 100 °С, а в зоне разгиба - на 50 °С. При использовании нескольких мероприятий возможно увеличение температуры углов сляба в зоне загиба приблизительно на 200 °С, в зоне разгиба - на 100 °С [65]. Это, в свою очередь, сказывается на качестве поверхности слябовой заготовки [34, 80] и может непосредственно способствовать снижению выпуклости узких граней.

В настоящее время большое внимание уделяется вопросу рациональной конусности плит кристаллизатора. Рациональная конусность плит должна обеспечивать па выходе из кристаллизатора минимальный зазор между кристаллизатором и поверхностью вытягиваемой заготовки [77, 78].

Согласно рекомендациям изготовителей оборудования, узкие грани кристаллизатора должны иметь конусность величиной 1 %. При использовании прямых плит такой конусности может оказаться недостаточно для обеспечения минимального газового зазора на выходе из кристаллизатора [7679]. Авторами работ [73, 81] установлено, что при увеличении конусности узких прямых стенок кристаллизатора до 1,2-1,3 % и при использовании параболического кристаллизатора количество продольных трещин на слябах из перитектической стали существенно снижается по сравнению с разливкой металла в кристаллизатор с конусностью узких стенок, равной 1,1 %. На

Магнитогорском металлургическом комбинате увеличение конусности широких стенок кристаллизатора высотой 900 мм на криволинейной MHJI3 с вертикальным участком «SMS Demag» с 0,4 % до 0,6-0,7 % привело к устранению чрезмерного передавливания слябовой заготовки в роликовой проводке и предотвращению искажения ее профиля [82]. Однако чрезмерное увеличение конусности стенок кристаллизатора может привести к негативному явлению, выражающемуся в повышенном износе плит кристаллизатора [81, 83].

Другим направлением исследований является регулирование интенсивности охлаждения плит кристаллизатора за счет увеличения скорости циркуляции охлаждающей воды [64-65]. Так, увеличение скорости воды в каналах на 1 м/с обеспечивает прирост толщины корочки на выходе из кристаллизатора примерно на 0,1 мм. Увеличение скорости воды с обычно применяемой величины 6 м/с вдвое способствует росту толщины корки в зоне зеркала металла приблизительно на 20 %, на расстоянии 0,2 м от зеркала — уже лишь на 3 %, а в конце кристаллизатора — только на 1 % [65].

Поддержание рационального уровня металла в кристаллизаторе является еще одним условием, которое непосредственно влияет на толщину затвердевшей корочки [64, 66]. Рациональным принято считать уровень недолива металла, равный 90-110 мм от верхнего края медных плит кристаллизатора. Работа с большим уровнем недолива приводит к уменьшению толщины затвердевшей корочки на выходе из кристаллизатора, что может вызвать аварийные прорывы жидкого металла. При меньшем уровне недолива возникает опасность перелива металла через верхние края кристаллизатора и под-висанию заготовки.

На процесс формирования оболочки сляба в кристаллизаторе заметное влияние оказывает состав, свойства и количество шлакообразующей смеси, подаваемой на зеркало металла в кристаллизаторе [65, 84-85]. Образующийся при расплавлении смеси жидкий шлак попадает в зазор между трущимися поверхностями стенки качающегося кристаллизатора и

вытягиваемой затвердевшей оболочкой сляба. При плохой работе шлака в качестве смазки в корочке заготовки усиливаются растягивающие напряжения. Неравномерное поступление шлакового расплава может вызвать колебания теплоотвода и стать причиной возникновения разнотолщинности затвердевшей оболочки заготовки. Все это негативно сказывается на качестве поверхности непрерывнолитой заготовки и даже может привести к возникновению аварийных ситуаций.

По мнению ряда исследователей [29, 86-88], интенсивность вторичного охлаждения оказывает непосредственное влияние на толщину слоя затвердевшего металла и возможность искажения профиля заготовки. В работе [29] приводятся данные, согласно которым низкая интенсивность вторичного охлаждения может стать причиной значительного увеличения выпуклости узких граней слябовой заготовки. В тоже время, при увеличении расхода охладителя возможно незначительное снижение выпуклости узких граней сляба [29, 86].

Анализ результатов опубликованных исследований свидетельствует о том, что из большого количества рассмотренных факторов наиболее сильное влияние на толщину затвердевшей корочки металла на выходе из кристаллизатора оказывает температурно-скоростной режим разливки стали. При этом не обнаружена информация о влиянии величины отношения ширины к толщине слябовой заготовки, а также протяженности поддерживающей системы, расположенной на раме кристаллизатора, на искажение профиля сляба в виде выпуклости узких граней.

1.3 Искажение профиля слябовой непрерывнолитой заготовки в условиях ОАО «Уральская Сталь»

В электросталеплавильном цехе ОАО «Уральская Сталь» эксплуатируется одноручьевая слябовая MHJI3 фирмы «SMS Demag». Техническая характеристика данной машины представлена в таблице 1.2.

Таблица 1.2 — Техническая характеристика слябовой МЫЛЗ

ОАО «Уральская Сталь»

Параметр Значение

Тип машины Криволинейная с

вертикальным участком

Головая производительность, тыс. т 800

Вместимость сталеразливочного ковша, т 120

Вместимость промежуточного ковша, т 25

Количество ручьев, шт. 1

Ширина слябов, мм 1200

Толщина слябов, мм 190,270

Рабочая скорость вытягивания (м/мин)

слябов сечением:

- 190x1200 мм 1,25

-270x1200 мм 0,9

Базовый радиус, м 10,5

Металлургическая длина, м 30,305

Кристаллизатор: Вертикальный

- высота, мм 900

- частота качания, кач./ мип 0-300

- амплитуда качания, мм 1-3

- материал плит Сплав Си+0,1 %Аё

- т олщина пли 1, мм 55

- покрытие плит, мм 0,2-верх; 0,5-низ (№)

Проектная система поддержки сляба на рамс кристаллиза-

тора:

- количество рядов роликов, шт. 1

- общее количество роликов, шт. 4

Количество секций вторичного охлаждения, шт. 17

Вид охладителя:

- подбой Вода

- секции ЗВО Водо-воздушная смесь

Высота рабочей площадки, м 12,55

Слябовая МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком имеет базовый радиус 10,5 м и металлургическую длину 30,305 м. На машине установлен сборный кристаллизатор с плитами толщиной 55 мм и гидравлическим приводом механизма качания. Вертикальный кристаллизатор имеет высоту 900 мм и проектную поддерживающую систему из одного ряда роликов на раме кристаллизатора. Каждая грань отливаемого сляба одинаковой ширины 1200 мм и разной толщины (190 или 270 мм) поддерживается одним роликом диаметром 130 мм. Кристаллизатор оборудован датчиком, позво-

ляющим контролировать уровень жидкого металла в кристаллизаторе, и системой термопар для оценки теплового состояния стенок.

В состав вертикального участка входит нулевая секция ЗВО из семи пар роликов диаметром 130 мм и верхняя часть первой секции в составе пяти пар роликов диаметром 205 мм. Схема участка представлена на рисунке 1.6.

Отливаемая заготовка в технологическом канале машины подвергается изгибу в шести точках и распрямлению в четырех точках.

В зону «подбоя» - сверху и снизу поддерживающих роликов, расположенных на раме кристаллизатора, - для охлаждения заготовки подается вода.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шевченко, Евгений Александрович, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ботников, С.А. Современный атлас дефектов непрерывнолитой заготовки и причины возникновения прорывов кристаллизующейся корочки металла / С.А. Ботников. - Волгоград: Панорама, 2011. - 97 с.

2. Альбом дефектов литой заготовки, сортового проката и метизной продукции Белорусского металлургического завода. Том 1. Литая заготовка. Издание второе, дополненное и переработанное - Жлобин: Центральная заводская лаборатория БМЗ, 1997. - 40 с.

3. Ежев, A.A. Дефекты в металлах. Справочник-атлас / A.A. Ежев, Л.П. Герасимова. - М.: «Русский университет», 2002. - 306 с.

4. Бернштейн, М.Л. Атлас дефектов стали. Пер. с нем./ М.Л. Бернштейн. - М.: Металлургия, 1979. - 188 с.

5. Rowley, Mervin Т., Editor. International Atlas of Casting Defects / American Foundrymen's Society, 1993. - 337 p.

6. Классификатор дефектов непрерывнолитых слябов. - Магнитогорск: ОАО «ММК», ЦЛК, 2003. - 64 с.

7. Правосудич, В.В. Дефекты стальных слитков и проката. Справочное издание / В.В. Правосудич, В.П. Сокуренко, В.И. Данченко и др. - М.: Ин-термет Инжиниринг, 2006. - 384 с.

8. Дефекты стали. Справочное издание / Под ред. Новокрещеновой С.М., Виноград М.И. -М.: Металлургия, 1984. - 199 с.

9. Atlas of Defects in Castings / Institute of British Foundrymen, 1950. -

75 p.

10. Смирнов, A.H. Непрерывная разливка сортовой заготовки: Монография / А.Н. Смирнов, C.B. Куберский, А.Л. Подкорытов и др. - Донецк: Цифровая типография, 2012. - 417 с.

11. Смирнов, А.Н. Особенности деформации твердой корочки заготовки в кристаллизаторе сортовой МНЛЗ / А.Н. Смирнов, В.Е. Ухин // Электрометаллургия. - 2009. - №6. - С. 14-20.

12. Великий, А.Б. Исследование причин искажения профиля сортовой не-ирерывнолитой заготовки / А.Б. Великий, В.П. Филиппова, П.С. Монастырский и др. // Литейные процессы: Межрегион, сб. науч. тр. - Магнитогорск, 2008.-Вып. 7.-С. 152-157.

13. Ларионов, В.И. Особенности формирования ромбичности квадратных стальных заготовок / В.И. Ларионов, Е.Л. Кокоулин, Г.Н. Брикманис и др. // Металлург. - 1982. - №4. - С. 21-23.

14. Van Drunen, G., nternal cracks in strand-cast billets / G. Van Drunen, J.K. Brimacombe, F. Weinberg // Ironmaking and Steelmaking. 1975. - №2. -P. 125-133.

15. Дымченко, E.H. Влияние технологических параметров непрерывной разливки на образование ромбичности заготовки / Е.Н. Дымченко, В.И. Тов-кун, А.Ю. Оробцев и др. // Сталь. - 2007. - №11. - С. 11-12.

16. Kelly, J.E. Initial Development of Thermal and Stress Fields in Continuous Cast Steel Billets / J.E. Kelly, K.P. Michalek, T.G. O'Konnor // Metallurgical Transaction A. - 1988. - Vol.19A. -№10. - P. 2589-2602.

17. Park, J.K. Analysis of Thermo-Mechanical Behavior in Billet Casting / J.K. Park, C. Li, B.G. Thomas, I.V. Samarasekera // 60th Electric Furnace Conference, (Nov. 10-12, 2002, San Antonio, TX, Vol., ISS, Warrendale, PA, 2002. -P. 669-685.

18. Рощин, B.E. Структура и дефекты стальных слитков и заготовок: учеб. пособие / В.Е. Рощин, А.В. Рощин. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. -280 с.

19. Сладкоштеев, В.Т. Качество стали при непрерывной разливке / В.Т. Сладкоштеев, В.И. Ахтырский, Р.В. Потанин. - М.: Металлургия, 1964. -174 с.

20. Дюдкин, Д.А. Качество непрерывнолитой заготовки / Д.А. Дюдкин-Киев: Техника, 1988. - 253 с.

21. Radzwicki, К. Continuous casting defect / К. Radzwicki, В. Poszula // Prace Inst. Hutn. - 1969. - T. 21. - № 6. - P. 93-117.

22. Изучение природы возникновения дефектов слябовой непрерывноли-той заготовки MHJI3-2 и разработка рекомендаций по их устранению: отчет по НИР / Шаповалов А.Н. - Новотроицк: НФ НИТУ «МИСиС», 2012. - 91 с.

23. Максаев, Е. Н. Повышение качества непрерывнолитых слябов автолистовых сталей / Е. Н. Максаев, Е. В. Мухин, С. В. Куберский // Сб. науч. тр. ДонГТУ. - Алчевск, 2011. - Вып. 33. - С. 215-221.

24. Паршин, В.М. Непрерывная разливка стали на слябовые заготовки в России / В.М. Паршин, В.В. Бусыгин, А.Д. Чертов и др. // Сталь. - 2009. -№ 8.- С. 17-24.

25. Кушнарев, A.B. Непрерывная разливка стали в ОАО НТМК /

A.B. Кушнарев, М.А. Третьяков // Сталь. - 2008. - № 1. - С. 18-21.

26. Пименов, В.А. Влияние формы узких граней слябов и их деформации при горячей прокатке на топографию дефектов поверхности готового проката /

B.А. Пименов, А.Ф. Копылов, В.П. Глебов и др. // Металлург. - 2014. - №9. -

C. 77-79.

27. Мищенко И.О. Влияние технологических факторов на качество непрерывнолитых стальных заготовок / И.О. Мищенко, A.B. Дуб, Е.В. Макарычева // Тяжелое машиностроение. - 2009. - № 12. - С. 20-23.

28. Флендер, Р. Образование внутренних трещин в непрерывнолитых заготовках / Р. Флендер, К. Вюнненберг // Черные металлы. - 1982. — №23. — С. 24-32.

29. Этьен, А. Влияние вторичного охлаждения при непрерывном литье на выпучивание граней и микроструктуру слябов / А. Этьен, Р. Франссен, Р. Пирле // Черные металлы. - 1987. - №20. - С. 18-25.

30. Adams, C.J. Proc. Nat. Open Hearth and Basic Oxygen / C.J. Adams // Steel Conference. - 1971,-Vol. 54.-P. 290-302.

31. Скребцов, A.M. Особенности образования и пути устранения внутренних трещин в непрерывном слябе / A.M. Скребцов, A.B. Варзеков, A.M. Кондратюк и др. // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1977. -№2.-С. 12-14.

32. Федосов, A.B Особенности охлаждения краевых участков непрерывноли-тых слябов в зоне вторичного охлаждения криволинейных MHJI3 / А.В. Федосов, Е.А. Казачков, Е.А. Чичкарев и др. // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2010. - №7. - С. 253-255.

33. Triolet, N. Prevention of corner cracks in slab continuous casting / N.Triolet, K. Poelmans, P. Mabelly, Y. Le Papillon // Proc. 6th Eur. Conf. Continuous Casting, (Riccione, Italy 3-6 June 2008). - P. 228-234.

34. Фойгт, Д.Б. Оптимизация геометрической формы непрерывнолитых слябов / Д.Б. Фойгт, А.Н. Иванов, В.Г. Вячкин и др. // Сталь. - 2013. - .№10. -С.64-65.

35. Tsai, Н. Analysis of Transverse Corner Cracks on Slabs and Countermeasures / H. Tsai, H. Yin, M. Lowiy et al. // Iron and Steel Technology. - 2006. - Vol. 3. -№7. - P. 23-31.

36. Сауткин, Н.И. Исследование причин возникновения дефектов на поверхности непрерывнолитых заготовок / Н.И. Сауткин, Л.П. Тарасова, А.В. Ларин // Сталь. - 1983. - №2. - С. 22-39.

37. Сычков, А.Б. Трансформация дефектов непрерывнолитой заготовки в поверхностные дефекты проката / А. Б. Сычков, А. В. Жигарев, С. Н. Мазанов, В. С. Зенин // Металлург. - 2006. - №2. - С. 60-64.

38. Казаков, А.А. Природа дефектов горячекатаного листа из трубных марок стали. Часть 1. Дефекты, имеющие сталеплавильную природу / А.А. Казаков, П.В. Ковалев, Л.С. Чигинцев и др. // Черные металлы. - 2007. — №11. -С. 8-15.

39. Леклерк, Т. Дефекты непрерывнолитых слябов, влияющие на качество конечного продукта, и меры по их предотвращению. Непрерывное литье стали/Т. Леклерк, В. Поллак. - М.: Металлургия, 1982.-С. 112-125.

40. Matoba, Y. Occurens Meckanism and Prevention Method of longitudinal Suface. Cracks Corner in Continuons Casting / Y. Matoba, K. Okamura, T. Murakami // JSME Intern. Jornal Series A. - 2005. - № 3. - P. 48-73.

41. Вюнненберг, К. Внутренняя структура непрерывнолитых заготовок / К. Вюнненберг, X. Якоби // Черные металлы. - 1981. - №14. - С. 30-39.

42. Kuklev, A.V. Axial chemical inhomogeneity in continuous-cast slabs / A.V. Kuklev, V.V. Sosnin , V.A. Pozdnyakov // Steel in Translation. — 2003. — T. 33.-Vol. 8.-P. 52-59.

43. Brimacombe, J. K. Crack formation in the continuous casting of steel / J. K. Brimacombe, К. B. Sorimachi // Metallurgical Transactions. - 1977. -Vol. 8.-P. 489-505.

44. Самойлович, Ю. А. Расчетный анализ осевой химической неоднородности в непрерывнолитых стальных заготовках / Ю.А. Самойлович // Технология металлов. - 2010. - № 3. - С. 11-15.

45. Ульянов, В.А. Исследование влияния условий затвердевания на образование трещин в непрерывнолитых заготовках / В. А. Ульянов, В. Н. Гущин // Черные металлы. -2012. -№6. - С. 13-16.

46. Мотида, Т. Возникновение внутренних трещин вследствие обжатия неполностью затвердевшей заготовки / Т. Мотида, С. Итояма, Н. Бэссеи и др. // Дзай-рето-пуросэсу. - 1995. - Т. 8. - №4. - С. 950.

47. Мошкунов, В.В. Снижение осевой химической неоднородности трубной стали в результате мягкого обжатия непрерывнолитого сляба /В.В. Мошкунов, A.M. Столяров, A.C. Казаков // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - 2012. -№2 (38).-С. 24-25.

48. Рутес, B.C. Теория непрерывной разливки / B.C. Рутес, В.И. Аскольдов, Д.П. Евтеев и др. - М: Металлургия, 1971. - 296 с.

49. Максаев, E.H. Исследование причин нарушения геометрии непрерывно-литых слябов автолистовых сталей / Е. Н. Максаев, Е.В. Мухин, C.B. Кубер-ский // 50 лет непрерывной разливке стали в Украине: сб. науч. тр. конф. 45 нояб. 2010, Донецк. - Донецк: Ноулидж. Донецкое отд., 2010. - С. 286-292.

50. Смирнов, А.Н. Процессы непрерывной разливки / А.Н. Смирнов, B.JI. Пилюшенко, A.A. Минаев и др. - Донецк: ДонНТУ. - 2002. - 536 с.

51. Поздняк, A.A. Теоретическое и экспериментальное исследование влияние параметров литья на растрескивание непрерывнолитого слитка / A.A. Поздняк, В.А. Берзинь, A.M. Кац и др. // Изв. АН ЛатвССР, Сер. физ и техн. наук.- 1981.-№1.-С. 72-79.

52. Дюдкин, Д.А. Современная технология производства стали / Д.А. Дюд-кин, В.В. Кисиленко. - М.: Теплотехник, 2007. - 528 с.

53. Cabai, G. Continuous casting of steel. Some principles and practical notes / G. Cabai. - STS s.r.l, 1993. - 71 p.

54. Вдовин, К. H. Деформация корочки непрерывнолитого сляба в кристаллизаторе МНЛЗ / К.Н. Вдовин, В.Е. Злов, В.Г. Суспицин // Металлург. - 2009. -№ 9. - С. 65-67.

55. Самойлович, Ю.А. Тепловые процессы при непрерывном литье стали / Ю.А. Самойлович, С.А. Крулевецкий, В.А. Горяинов и др. - М.: Металлургия, 1982,- 152 с.

56. Пащук, Д.В. Анализ воздействия роликовой проводки МНЛЗ на процессы формирования непрерывнолитых заготовок / Д.В. Пащук, A.B. Федосов, Г.Н. Филин // Сб. трудов XIII международного Конгресса сталеплавильщиков

- Екатеринбург: ОАО «Эзапринт». - 2014. - С. 363-366.

57. Бровман, М.Я. Деформация корки слитка при непрерывной разливке стали / М.Я. Бровман // Электрометаллургия. - 2004. - № 3. - С. 15-23.

58. Мирсалимов, В.М. Напряженное состояние и качество непрерывного слитка / В.М. Мирсалимов, В.А. Емельянов - М.: Металлургия, 1990. - 151 с.

59. Зиновьев, A.B. Теоретические и экспериментальные исследования процессов пластической деформации сталей и сплавов / A.B. Зиновьев,

B.А. Трусов, В.К. Потемкин и др. // Черные металлы. - 2010. - №4. -

C. 7-14.

60. Денисов, Ю.В. Алгоритм расчета напряжений и деформаций корки слитка при ферростатическом давлении жидкой фазы /Ю.В. Денисов, Т.В. Дружинина // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 1995.

- № 1,-С. 31-33.

61.Бровман, М.Я. Исследование деформации затвердевшей оболочки слитков / М.Я. Бровман, С.М. Гензелев // Металлы. - 1995. - № 1. - С. 52-61.

62. Денисов, Ю. В. Расчет напряжений и деформаций при выпучивании корки кристаллизуемого в МНЛЗ слитка / Ю. В. Денисов, Ю. С. Комратов, А. Я. Кузовков и др. // Сталь. - 1998. - №4. - С. 26-27.

63. Виноградов, В.В. Теоретический анализ возможности управления условиями затвердевания в непрерывнолитом слитке /В.В. Виноградов, И.Л. Тя-желышкова, Е.П. Виноградова // МЕТАЛЛЫ. - 2014. - №4. - С. 17-22.

64. Смирнов, А.Н. Теория и практика непрерывного литья заготовок / А.Н. Смирнов, А.Я. Глазков, В.Л. Пилюшенко и др. - Донецк: ДонГТУ, 2000.-371 с.

65. Паршин, В.М. Непрерывная разливка стали / В.М. Паршин, Л.В. Буланов. - Липецк: ОАО «НЛМК», 2011. - 221 с.

66. Дюдкин, Д.А. Производство стали. Том 4. Непрерывная разливка металла / Д.А. Дюдкин, В.В. Кисиленко, А.Н. Смирнов. - М.: Теплотехник, 2009. -528с.

67. Соколов, Л.А. Оптимальные условия затвердевания непрерывного слитка / Л.А. Соколов, Л.И. Манохин, Н.И. Никитенко // Сталь. - 1969. - №12. -С. 1092-1094.

68. Синельников, В.А. Получение качественных слябов при непрерывной разливке трегциночувствительной стали. Часть 2 / В.А. Синельников, Г.А. Филиппов // Электрометаллургия. - 2014. - №6. - С. 3-8.

69. Чичкарев, Е. А. Рациональные параметры разливки и повышение качества непрерывнолитых заготовок из перитектических марок стали / Е. А. Чичкарев, Н. В. Назаренко, О. Б. Исаев и др. // Черная металлургия. - 2011. - № 9. -С. 34-38.

70. Crill, A. Ironmaking a. Steelmakin. 1976. - Т.З. - Vol. 1 - Р. 38 - 47.

71. Самойлович, Ю.А. Влияние режима охлаждения и скорости разливки на термические напряжения в непрерывном слитке / Ю.А. Самойлович, З.И. Лу-

зина, З.К. Кабаков, В.А. Горяинов // Металлургическая теплотехника. - 1972. - № 1.-С. 85-92.

72. Korftma, G. Design and operation aspekt in continuous casting of wide slabs / G. Korftma, G. Vogt // Iron and Steel Engineerung. - 1973. - T. 50. -Vol. 6.-P. 68-73.

73. Guyot, V. Control of Surface Ouality of 0,08% < C< 0,12% Steel Slabs in Continuous Casting / V. Guyot, J.-F. Martin, A. Ruelle // ISIJ International. -1996.-Vol. 36.-P. 227-230.

74. Ячиков, И.М. Непрерывная разливка стали. Расчеты медных кристаллизаторов: монография / И.М. Ячиков, К.Н. Вдовин, В.В. Точилкин и др. - Магнитогорск: Из-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014. -190 с.

75. Макрушин, A.A. Разработка и эксплуатация кристаллизаторов МНЛЗ с узкими стенками поликонусной конструкции / A.A. Макрушин, А.Е. Позин,

B.Н. Завьялов и др. // Сталь. - 2008. - № 7. - С. 40-41.

76. Дюдкин, Д.А. Улучшение качества непрерывнолитых слябов при использовании кристаллизаторов с переменной по высоте конусностью / Д.А. Дюдкин, C.B. Хохлов, A.M. Кондратюк // Металлург. - 1985. - № 7. - С. 22-23.

77. Лукин, C.B. Расчет теплового профиля рабочих стенок кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок / C.B. Лукин, В.Р. Аншелес, П.Г. Русаков и др. // Известия Вузов. Машиностроение. - 2008. - № 6. - С. 57-63.

78. Макрушин, A.A. Опыт эксплуатации узких стенок слябового кристаллизатора с оптимизированной формой рабочей поверхности / A.A. Макрушин,

C.B. Зарубин, Ю.М. Айзин и др. // Сталь. - 2006. - № 5. - С. 42.

79. Лукин, C.B. Совершенствование теплообмена при охлаждении металла в машинах непрерывного литья заготовок: диссертация на соискание ученой степени д-ра техн. наук: 05.14.04 / Лукин Сергей Владимирович. - Череповец, 2013.-378 с.

80. Бердников, С.Н. Результаты опытной эксплуатации новой конструкции узких стенок кристаллизатора слябовых МНЛЗ / С.Н. Бердников, А.Е. По-зин, А.А. Подосян и др. // Сталь. - 2011. - №5. - С. 21-23.

81. Лукин, С.В. Определение рациональной конусности рабочих стенок кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок / С.В. Лукин, Н.И. Хлестаков и др. // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 2007. -№4.-С. 71-76.

82. Дубровский, Б.А. Развитие сталеплавильного производства в ОАО «ММК» / Б.А. Дубровский, Ю.А. Бодяев, А.В. Сарычев и др. // Труды десятого конгресса сталеплавильщиков. - М.: ОАО «Черметинформация», 2009. -С. 5-8.

83. Демин, А.В. Влияние конусности гильз кристаллизаторов на ее стойкость и качество разливаемого слитка / А.В. Демин, О.М. Грудницкий, А.В. Фекли-стов // Литье и металлургия. - 2013. - № 3 (71). - С. 7-11.

84. Шлемко, С. В. Разливка стали на слябовых МНЛЗ с использованием смесей отечественного производства / С.В. Шлемко, С.В. Шостак, М.В. Епишев и др. //Металл и литье Украины. - 2010. - № 9/10. - С. 24-27.

85. Скворцов, А.А. Теплопередача и затвердевание стали в установках непрерывной разливки / А.А. Скворцов, А.Д. Акименко. - М.: Металлургия, 1966.- 190 с.

86. Прохоров, С.В. Влияние вторичного охлаждения слябовой заготовки на ее качество и стабильность процесса разливки / С.В. Прохоров, А.С. Казаков, Д.В. Юречко // Черные металлы. - 2013. - №6. - С. 17-20.

87. Logunova, O.S. Internal-defect formation and the thermal state of continuous-cast billet / O.S. Logunova // Steel in Translation. - 2008. - T. 38. - Vol.10. - P. 849-852.

88. Евтеев, Д.П. Влияние режима охлаждения на процесс затвердевания непрерывного слитка // Д.П. Евтеев, Л.И. Урбанович, В.А. Емельянов и др. // Сталь. - 1977. - №4. - С. 314-317.

89. Шевченко, Е.А. Исследование искажения профиля непрерывнолитого сляба толщиной 270 мм в условиях ОАО «Уральская Сталь» / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов и др. // Сборник трудов XIII Международного Конгресса сталеплавильщиков: ООО «Эзапринт». - 2014. - С. 340344.

90. Классификатор поверхностных дефектов листового проката, полученного из непрерывнолитых слябов. - Новотроицк: ОАО «Уральская Сталь», ЦЛК, 2008.- 88 с.

91. ГОСТ 10243-75 Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры. -М.: ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 1975.-41 с.

92. ГОСТ 1778-70 Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. - М.: ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 1970. - 35 с.

93. ГОСТ 9651-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах. - М.: ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 1984. - 41 с.

94. Кнотек, М. Анализ металлургических процессов методами математической статистики / М. Кнотек, Р. Войта, И. Шефц. - М.: Металлургия, 1968. -212 с.

95. Шевченко, Е.А. Изучение качества слябовой заготовки, отлитой на криволинейной МНЛЗ с вертикальным участком / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2013. -№1 (41). - С. 27-30.

96. Шевченко, Е.А. Анализ работы системы вторичного охлаждения слябовой МНЛЗ №2 ОАО «Уральская Сталь» / Е.А. Шевченко, А.Н. Шаповалов // Наука и производство Урала: межрегион, сб. науч. тр. — Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск гос. техн. ун-та, 2012. - Вып.8. — С. 61—62.

97. Шевченко, Е.А. Проблемы получения качественной слябовой заготовки на МНЛЗ №2 ОАО «Уральская Сталь» / Е.А. Шевченко, А.Н. Шаповалов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. - 2013. - №1.- С. 68-73.

98. Шевченко, Е.А. Влияние искажения профиля на внутреннее строение непрерывнолитого сляба и качество горячекатаного листа / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Кадры для региона - современная металлургия нового тысячелетия: сб. 10-ой Международной научно-практической конференции. Часть 2. - Липецк: Изд-во ЛГТУ. - 2013. - С. 73-80.

99. Шевченко, Е.А. Изучение влияния выпуклости узких граней непрерывно-литых слябов на качество листового проката / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Литейные процессы: межрегион, сб. науч. тр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. - 2013. -Вып.12. - С. 129-134.

100. Шевченко, Е.А. Изучение искажения поперечного сечения непрерывно-литого сляба / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов и др. // Известия вузов. Черная металлургия. - 2014. - №1. - С. 34-37.

101. Shevchenko, Е.А. Transverse distortion of continuous-cast slab / Е.А. Shevchenko, A.M. Stolyarov, A.N. Shapovalov, K.V. Baranchikov // Steel in Translation.-2014.-T. 44.-№ l.-P. 17-20.

102. Шевченко, Е.А. Анализ влияния технологических параметров разливки стали на качество непрерывнолитого сляба и листового проката / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Теория и технология металлургического производства. -2013.-№1(13).-С. 21-23.

103. Шевченко, Е.А. Влияние температуры разливаемого металла на качество непрерывнолитого сляба и листового проката / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Теория и технология металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. - 2012. - Вып.12. - С. 68-74.

104. Шевченко, Е.А. Влияние перегрева металла в промежуточном ковше на качество непрерывнолитой заготовки / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Достижения и перспективны естественных и технических наук: сб. материалов II международной научно-практической конференции -Ставрополь: Логос. - 2012. - С. 90-95.

105. Шевченко, Е.А. Влияние температурного режима разливки стали на выпуклость узких граней непрерывнолитых слябов / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Сборник трудов девятой региональной научно-практической конференции студентов и аспирантов - Старый Оскол: СТИ НИТУ МИСиС. - 2013. - С. 97-99.

106. Шевченко, Е.А. Зависимость отбраковки листового проката от величины перегрева металла в промковше / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Технические науки - основа современной инновационной системы: сб. материалов II Международной научно-практической конференции -Йошкар-Ола: Коллоквиум. - 2013. - С. 102-105.

107. Шевченко, Е.А. Улучшение качества узких граней слябовой непрерыв-нолитой заготовки / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Наука и производство Урала: межрегион, сб. науч. тр. - Новотроицк: НФ НИТУ «МИСиС». - 2013. - Вып.9. - С. 57-61.

108. Шевченко, Е.А. Анализ условий получения узких граней слябовой не-прерывнолитой заготовки без дефекта «выпуклость» / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 71-й межрегиональной научно-технической конференции / под ред. В.М. Колокольцева - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. - 2013. - Т.1. - С. 158—161.

109. Григорьев, В.П. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства. Учебник для вузов. / В.П. Григорьев, Ю.М. Нечкин, А.В. Егоров и др. - М.: МИСиС, 1995. - 512 с.

110. Казачков, Е.А. Снижение пораженности слябов поверхностными трещинами за счет оптимизации конусности кристаллизатора / Е.А. Казачков,

A.В. Федосов, Е.А. Чичкарев и др. // Теория и практика металлургии. - 2011,-№1-2. - С. 12-14.

111. Вдовин, К.Н. Непрерывная разливка стали: Монография / К.Н. Вдовин,

B.В. Точилкин, И.М. Ячиков. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, госуд. техн. ун-та, 2012. - 540 с.

112. Fedosov, A.V. Optimizing mold taper to improve slab surfaces / A.V. Fedosov, E.A. Kazachkov, E. A. Chichkarev et al. // Steel in Translation. -

2010. - T.40. - №9. - P. 833-835.

ИЗ. Смирнов, A.H. Непрерывная разливка стали / А.H. Смирнов, C.B. Кубер-ский, Е.В. Штепан. - Донецк: ДонНТУ, 2011. - 482 с.

114. Шевченко, Е.А. Методика определения рациональной длины поддерживающей системы узких граней непрерывнолитого сляба для предотвращения выпучивания / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, A.FI. Шаповалов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2014. - №3(47). - С. 32-36

115. Шевченко, Е.А. Искажение профиля непрерывнолитого сляба в условиях ОАО «Уральская Сталь» / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Металлургические процессы и оборудование. - 2014. - № 1 (35). - С. 13— 18.

116. Буланов, JI.B. Расчет напряженного состояния роликов MHJI3 при пластических деформациях / JI.B. Буланов, Г.В. Константинов // Динамика и прочность металлургических машин: Сб. научных трудов / М.: ВНИИМЕТМАШ, 1984. - С. 38-46.

117. Буланов, JI.B. Машины непрерывного литья заготовок. Теория и расчет / JI.B. Буланов, Л.Г. Корзунин, Е.П. Парфенов и др. - Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы «Марат», 2004. - 320 с.

118. Писаренко Г.С., Яковлев А.П. Справочник по сопротивлению материалов. - Киев: Наукова думка, 1988. - 736 с.

119. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981.-718 с.

120. Столяров A.M., Селиванов В.Н. Технологические расчеты по непрерывной разливке стали: Учебное пособие. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ»,

2011.-67 с.

121. Шевченко, Е.А. Изучение механических свойств поверхностного слоя непрерывнолитой слябовой заготовки / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. -2014.-№2.-С. 38-41.

122. Шевченко, Е.А. Изучение влияния химического состава и температуры на механические свойства непрерывнолитой стали / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 72-й международной научно-технической конференции / под ред. В.М. Колокольцева - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. - 2014.- Т.1.-С. 205-209.

123. Шевченко, Е.А. Прогнозирование температуры поверхности слябовой заготовки в зоне вторичного охлаждения на основе экспериментальных данных / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов // Наука и производство Урала. -2014. -№10. - С. 74-76.

124. Шаповалов, А.Н. Рациональная длина поддерживающей системы узких граней непрерывнолитого сляба для условий ОАО «Уральская Сталь» / А.Н. Шаповалов, Е.А. Шевченко, A.M. Столяров // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2013. - №1. - С. 38-42.

125. Шевченко, Е.А. О рациональной длине поддерживающей системы узких граней непрерывнолитой заготовки для предотвращения выпуклости / Е.А. Шевченко, A.M. Столяров, А.Н. Шаповалов и др. // Известия вузов. Черная металлургия. - 2015.-№1.-С. 39-43.

126. Shevchenko, Е.А. Preventing convexity at the narrow faces of continuous-cast billet / E.A. Shevchenko, A.M. Stolyarov, A.N. Shapovalov, K.V. Baranchikov // Steel in Translation. - 2015. - T. 45. - № 1. - P. 29-32.

Приложение А - Расчет ожидаемого экономического эффекта от

внедрения поддерживающей системы рациональной длины

1. Расчет экономического эффекта основан на снижении отсортировки горячекатаного (г/к) листа листопрокатного цеха ОАО «Уральская Сталь» по наиболее массовым дефектам: рванина, сетчатая трещина и неудовлетворительные результаты ультразвукового контроля (УЗК) вследствие предотвращения выпуклости узких граней слябовой непрерывнолитой заготовки 270x1200 мм в результате модернизации поддерживающей системы на раме кристаллизатора.

2. Исходные данные для расчета приведены в таблице.

Исходные данные

Параметр Обозначение Значение

Производство г/к листа в 2014 г. из слябов

толщиной 270 мм, т Пр1 436179

Отсортировка г/к листов по рванине, сетча-

тым трещинам и УЗК, % Ол1 2,4

Отсортировка г/к листов после модерниза- Ол2

ции системы поддержки, % 1,2

Затраты на модернизацию оборудования, руб. Змод 7500000

Себестоимость г/к листа, руб./т Сбпр 24507

Стоимость металлического лома, руб./т Стл 12125

3. Расчет

Прибыль от снижения отсортировки горячекатаного листа:

П = Пр1 х (Ол1 - Ол2) / 100 х (Сбир - Стл). П = 436179 х (2,4- 1,2)/ 100 х (24507 - 12125) = 64809220 руб. Эффект от снижения отсортировки листа с учетом затрат на модернизацию оборудования при долевом участии (Д) 10 %:

Э = (П - Змод) х Д/100. Э =(64809220,54 - 7500000) х 10/100 - 5730922 руб.