Введение
Глава 1. Методы повышения качества внутреннего строения непрерывнолитых слябов низколегированных стали 15
1.1. Требования к качеству непрерывнолитых слябов ответственного назначения 15
1.2 Современные методы рафинирования и снижения содержания неметаллических включений на этапе разливки стали 22
1.2.1. Защита металла от вторичного окисления 23
1.2.2. Превращение промежуточного ковша в рафинировочный агрегат 25
1.2.3. Микролегирование и модифицирование в промежуточном ковше 32
1.2.4. Конструктивные особенности МНЛЗ различных типов 35
1.2.5. Электромагнитное торможение струи 38
1.3. Методы снижения осевой ликвации химических элементов 42
1.3.1. Электромагнитное перемешивание стали 42
1.3.2. Вибрационное и импульсное воздействия на расплав в кристаллизаторе 47
1.3.3. Система мягкого обжатия 50
1.4. Постановка задач и исследования 55
Глава 2. Изучение внутреннего строения непрерыв нолитой заготовки и разработка методов его улучшения 57
2.1. Основные дефекты внутреннего строения непрерывнолитой
заготовки 57
2.1.1. Методы изучения центральной химической и структурной неоднородности и внутренних дефектов сляба 59
2.1.2. Разработка классификатора дефектов непрерывнолитого сляба 65
2.2. Влияние химического состава стали на развитие центральной химической неоднородности и трещинообразование 71
2.2.1. Влияние углерода на центральную химическую и структурную неоднородность низколегированной стали 71
2.2.2. Разработка химического состава малоуглеродистой микролегированной стали для газопроводных труб большого диаметра 90
2.3. Влияние примесей цветных металлов на качественные показатели внутреннего строения литой заготовки и толстолистового проката 95
2.3.1. Исследование механизма влияния малых концентраций цветных металлов на внутреннее строение непрерывнолитой заготовки 97
2.3.2. Анализ химического состава междендритных границ слябов 104
2.3.3. Влияние примесей цветных металлов на развитие внутреннего трещинообразования 110
2.4. Влияние водорода на показатели сплошности металла и разработка технологии замедленного охлаждения непрерывнолитой заготовки 119
2.4.1. Исследование процесса десорбции водорода при замедленном охлаждении 122
2.4.2. Исследование механических свойств толстолистового проката и определение оптимальной продолжительности замедленного охлаждения непрерывнолитой заготовки 123
Выводы по главе 2 133
Глава 3. Влияние технологических параметров разливки на развитие центральной химической неоднородности 136
3.1. Влияние температурно-скоростного режима разливки стали на развитие осевой ликвации химических элементов 136
3.2. Оптимизация режима вторичного охлаждения непрерывно-литой заготовки 148
3.2.1. Разработка математической модели динамического режима вторичного охлаждения 148
3.2.2. Программная реализация математической модели для выбора режимов вторичного охлаждения слябов высокопрочных
низколегированных сталей перитектического класса 158
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 162
Глава 4. Снижение осевой ликвации путем внешних воздействий на расплав в кристаллизаторе МНЛЗ 164
4.1. Математическая модель затвердевания непрерывнолитого слитка с внесенной извне твердой фазой 164
4.2. Динамика процесса плавления макрохолодильников в жидкой лунке кристаллизатора 175
4.3. Влияние макрохолодильников на характер потоков и температурное поле расплава в кристаллизаторе 182
4.3.1. Методика изучения характера потоков и температурного поля расплава в кристаллизаторе 182
4.3.2. Гидравлическое моделирование потоков стали в кристаллизаторе при вводе в расплав макрохолодильников 190
4.3.3. Влияние макрохолодильников на температурное поле в верхней части расплава в кристаллизаторе 194
4.4. Влияние введенной твердой фазы на процессы затвердевания 200
4.4.1. Методика исследования кинетики кристаллизации 200
4.4.2. Влияние макрохолодильников на кинетику кристаллизации 203
4.5. Разработка технологии разливки стали с вводом стальной ленты различного химического состава 213
4.5.1. Расчет и согласование параметров ввода твердой фазы с температурно - скоростным режимом разливки 213
4.5.2. Разработка конструкции установки для ввода ленты в расплав 216
4.5.3. Ввод ленты в расплав с наложением упругих колебаний 219 4.6. Промышленное освоение разработанных вариантов технологии 224
4.6.1. Влияние макрохолодильников на структурное строение непрерывнолитой заготовки 224
4.6.2. Качество внутреннего строения непрерывнолитой заготовки 236
4.6.3. Макроструктура и механические свойства листового проката 239
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4 246
Глава 5. Снижение содержания неметаллических включений в стали 250
5.1. Физическое моделирование процессов, протекающих в раздаточной камере промежуточного ковша 251
5.2. Разработка технологии продувки стали в промежуточном ковше инертными газами 257
5.2.1. Исследование газогидродинамических процессов, протекающих в объеме стали в промежуточном ковше при продувке расплава инертным газом 257
5.2.2. Исследование гидродинамических процессов, протекающих в жидкой стали в процессе ее продувки на холодных моделях 261
5.2.3. Разработка технологии продувки стали аргоном в промежуточном ковше 266
5.2.3.1 Выбор рациональной конструкции продувочных фурм 266
5.2.3.2. Результаты экспериментальных исследований при продувке стали в промежуточном ковше 272
5.3. Разработка комплексной технологии рафинирования стали в промежуточном ковше 279
5.3.1. Исследование гидродинамических процессов в секционированном промежуточном ковше 279
5.3.2. Отработка технологии непрерывной разливки стали с применением комплексной системы рафинирования стали в промежуточном ковше
5.3.2.1. Разработка усовершенствованной конструкции перегородок промежуточного ковша 289
53.2.2. Изучение влияние типа футеровки рабочего слоя промежуточного ковша на процесс рафинирования стали 293
5.3.2.3. Применение шлако-рафинирующих смесей (ШРС) 296
5.3.3 Влияние очистки стали в промежуточном ковше на качественные показатели литого и катаного металла 299
5.4. Разработка технологии получения качественной непрерывно литой заготовки, разлитой на нестационарных режимах разливки 304
5.4.1. Физическое моделирование гидродинамических процессов, протекающих в раздаточной камере промежуточного ковша 304
5.4.2. Исследование механизма вовлечения неметаллических включений в тело заготовки при нестационарных условиях 309
5.4.3. Разработка технологии и освоение разливки стали с применением «гасителей» турбулентности 316
5.4.4. Исследования макроструктуры и загрязненности металла не металлическим и включениями 318
Выводы по главе 5 321
Глава 6. Промышленное освоение комплексной технологии улучшения внутреннего строения непрерывнолитых слябов 324
6.1. Ввод макрохолодильников в расплав 324
6.2. Комплексная система рафинирования стали в ПК 327
6.3. Внедрение в промышленное производство стали марки 08Г1Б 330
6.4. Освоение оптимизированных режимов для зоны вторичного охлаждения МНЛЗ и замедленного охлаждения непрерывнолитой заготовки 332
Общие выводы 334
Список используемых источников
