Розмір шрифту:
ВИБІР КОНСТРУКЦІЇ МЕТАЛОПРИЙМАЧА ДВОКАМЕРНОГО ПРОМІЖНОГО КОВША ДЛЯ РОЗЛИВАННЯ СТАЛІ В УМОВАХ МЕТАЛУРГІЙНОГО МІКРО-ЗАВОДУ
Остання редакція: 2021-05-20
Тези доповіді
Розвитком ефективності процесу рафінування в умовах металургійних мікро-заводів є застосування багатофункціональних двокамерних проміжних ковшів, розроблених фахівцями ФТІМС НАН України. Конструкція такого розливального пристрою передбачає прийомну камеру циліндричної форми, де розплаву надається циркуляційний обертальний рух, створюваний дією електромагнітного поля.
Через низьку щільність неметалевих вкраплень (порівняно зі сталлю) у прийомній камері відбувається їх спливання у покривний шлак. Тим часом, струмінь розплаву, що надходить зі сталерозливного ковша, утворює турбулентний рух потоків у рідкій ванні проміжного ковша та знижує ефект рафінування. Виходячи з цього, вибір оптимальної конструкції металоприймача є вкрай актуальним.
Шляхом фізичного та математичного моделювання на основі аналізу створюваних гідродинамічних умов було досліджено та обрано конструкції металоприймача для двокамерного проміжного ковша з відцентровою камерою.
За результатами досліджень встановлено, що підвищена локалізація зносу бічних стінок у верхній частині металоприймача слугує причиною турбулізації горизонтальних циркуляційних потоків у проміжному ковші, порушуючи цим рівномірне обертання. Обрана оптимальна конструкція металоприймача (рис. 1, в), характеризується більш рівномірним і менш інтенсивним (приблизно в 1,4-1,6 рази) зносом бічних стінок.
а
б
в
Рис. 1. 3D-моделі металоприймачів для циліндричної прийомної камери проміжного ковша: а – металоприймач без бічних вікон («турбостоп») («а»); б – металоприймач з одним боковим вікном для витікання розплаву («б»); в – металоприймач з двома боковими вікнами для витікання розплаву («в»)
Характерний вид металоприймачів під час експерименту, в залежності від часу роботи, представлено на рис. 2.
Рис. 2. Динаміка розмивання вихідних вікон металоприймачів конструкції «б» (а) і «в» (б) у часі: 1 – початковий профіль вікна металоприймача; 2 – кінцевий профіль вікна металоприймача
З метою досягнення під час експлуатації рівномірної конструктивної міцності елементів металоприймача слід збільшити товщину донного елемента з огляду на те, що швидкість зносу бічних стінок для всіх досліджуваних конструкцій була в 1,5-1,7 рази менше швидкості зносу днища в зоні падіння струменя.
Через низьку щільність неметалевих вкраплень (порівняно зі сталлю) у прийомній камері відбувається їх спливання у покривний шлак. Тим часом, струмінь розплаву, що надходить зі сталерозливного ковша, утворює турбулентний рух потоків у рідкій ванні проміжного ковша та знижує ефект рафінування. Виходячи з цього, вибір оптимальної конструкції металоприймача є вкрай актуальним.
Шляхом фізичного та математичного моделювання на основі аналізу створюваних гідродинамічних умов було досліджено та обрано конструкції металоприймача для двокамерного проміжного ковша з відцентровою камерою.
За результатами досліджень встановлено, що підвищена локалізація зносу бічних стінок у верхній частині металоприймача слугує причиною турбулізації горизонтальних циркуляційних потоків у проміжному ковші, порушуючи цим рівномірне обертання. Обрана оптимальна конструкція металоприймача (рис. 1, в), характеризується більш рівномірним і менш інтенсивним (приблизно в 1,4-1,6 рази) зносом бічних стінок.
а
б
в
Рис. 1. 3D-моделі металоприймачів для циліндричної прийомної камери проміжного ковша: а – металоприймач без бічних вікон («турбостоп») («а»); б – металоприймач з одним боковим вікном для витікання розплаву («б»); в – металоприймач з двома боковими вікнами для витікання розплаву («в»)
Характерний вид металоприймачів під час експерименту, в залежності від часу роботи, представлено на рис. 2.
Рис. 2. Динаміка розмивання вихідних вікон металоприймачів конструкції «б» (а) і «в» (б) у часі: 1 – початковий профіль вікна металоприймача; 2 – кінцевий профіль вікна металоприймача
З метою досягнення під час експлуатації рівномірної конструктивної міцності елементів металоприймача слід збільшити товщину донного елемента з огляду на те, що швидкість зносу бічних стінок для всіх досліджуваних конструкцій була в 1,5-1,7 рази менше швидкості зносу днища в зоні падіння струменя.
Full Text:
PDF