125405 (690526)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Курсовая работа

«Расчет технологических параметров непрерывной разливки стали»

Аннотация

В работе представлен расчет технологических параметров непрерывной разливки стали на четырехручьевой МНЛЗ криволинейного типа. Определены параметры жидкого металла для непрерывной разливки, выбраны диаметры каналов стаканов в сталеразливочном и промежуточном ковшах. Приведен расчет основных параметров систем охлаждения кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения. Определена длительность разливки плавки и годовая производительность МНЛЗ при рабочей скорости вытягивания заготовки.

Содержание

Введение

1 Параметры жидкого металла

2 Продолжительность затвердевания непрерывнолитой заготовки

3 Скорость вытягивания заготовки

4 Скорость разливки и диаметр сталеразливочных стаканов

5 Параметры настройки кристаллизатора и системы вторичного охлаждения

6 Охлаждение кристаллизатора

7 Вторичное охлаждение заготовки

8 Длительность разливки плавки и производительность МНЛЗ

Заключение

Список использованных источников

Введение

Непрерывная разливка является в настоящее время основным способом разливки стали, при котором получают слябовые и сортовые заготовки. Качество непрерывнолитых заготовок во многом зависит от правильности выбора технологических параметров процесса разливки, который должен быть сделан с учетом типа машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), размеров поперечного сечения заготовки, марки стали. Экспериментальное определение рациональных параметров разливки с учетом вышеперечисленных факторов – это сложный, дорогой, трудоемкий и длительный процесс. Современное состояние теории непрерывной разливки стали позволяет определить основные технологические параметры расчетным путем. Расчет технологических параметров непрерывной разливки стали всегда делается для конкретной МНЛЗ. Поэтому для расчета необходимо иметь данные о металлургической длине машины, высоте кристаллизатора, количестве и длине участков зоны вторичного охлаждения, способе вторичного охлаждения на каждом участке. В задании на выполнение расчета могут быть указаны как конструктивные параметры машины, так и источник информации для их выбора.

В данной курсовой работе определены:

– параметры жидкого металла (допустимое содержание вредных примесей и температура металла при разливке);

– продолжительность затвердевания заготовки;

– рабочая скорость вытягивания заготовки и диапазон допустимых скоростей вытягивания;

– скорость разливки металла и диаметр каналов стаканов в сталеразливочном и промежуточном ковшах;

– параметры настройки кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения;

– режим охлаждения кристаллизатора;

– режим вторичного охлаждения заготовки;

– длительность разливки плавки и производительность МНЛЗ.

1. Параметры жидкого металла

Действующие стандарты, определяющие требования к химическому составу металла, допускают довольно высокое содержание вредных примесей – серы и фосфора. Непрерывная разливка металла с повышенным содержанием вредных примесей сопряжена с рядом трудностей. Так, например, повышенное серы требует снижения скорости разливки. В противном случае непрерывно-литые заготовки оказываются пораженными различными дефектами (чаще всего поверхностными или внутренними трещинами). Кроме того, при разливке такого металла возможно возникновение аварийных ситуаций, связанных с прорывами затвердевшей корки [2].

Разливаемая сталь марки 15 имеет следующий химический состав (по ГОСТ 1050–88), представленный в таблице 1.1 [3].

Таблица 1.1 – Химический состав разливаемой стали марки 15

С	Si	Mn		S		P
				не более
0,12…0,19%	0,17…0,37%	0,35…0,65%		0,04%		0,035%

Обычно верхний предел содержания серы и фосфора в стали, разливаемой на МНЛЗ, устанавливается в интервале от 0,015 до 0,025%. Выбор конкретного значения предельного содержания вредных примесей определяется возможностями технологии выплавки и ковшевой обработки металла в сталеплавильном цехе. С учетом приведенной выше информации необходимо принять предельные значения допустимых содержаний серы и фосфора в металле. Принимаем верхний предел содержания фосфора 0,025%, верхний предел содержания серы 0,025%.

Температура разливаемого металла оказывает существенное влияние как на технологию непрерывной разливки, так и на качество получаемой заготовки. Наилучшие результаты получаются в том случае, когда металл в промежуточном ковше имеет перегрев над температурой ликвидус 20–30⁰С:

где t_пр – температура металла в промежуточном ковше, ⁰С;

t_ликв – температура ликвидус, ⁰С.

Температуру ликвидус для углеродистой стали рекомендуется определять по формуле:

где – среднее содержание углерода в стали, %.

Принимаем среднее содержание углерода в стали марки 15 равным 0,15%.

Тогда:

;

2. Продолжительность затвердевания непрерывнолитой заготовки

Главными факторами, определяющими продолжительность затвердевания непрерывнолитых заготовок, являются размеры ее поперечного сечения: толщина А и ширина В. С достаточной точностью продолжительность затвердевания заготовки можно определить по формуле:

где – продолжительность затвердевания, мин;

К_ф – коэффициент формы поперечного сечения заготовки;

А – толщина заготовки, мм;

К – коэффициент затвердевания, мм/мин^0,5.

Значение коэффициента формы К_ф примем равным 1 (т. к. В/А ≥ 2).

Величину коэффициента затвердевания К рекомендуется принимать в пределах 24–26 мм/мин^0,5 для всех марок стали, принимаем равным 26 мм/мин^0,5. Толщина получаемой заготовки составляет 250 мм.

Тогда:

3. Скорость вытягивания заготовки

Установление скоростного режима заключается в определении диапазона допустимых скоростей вытягивания заготовки и рабочей скорости вытягивания. В качестве рабочей принимается такая скорость вытягивания, при которой обеспечивается сочетание высокого качества заготовки с достаточно высокой производительностью МНЛЗ. Обычно рабочая скорость вытягивания заготовки назначается с учетом многих факторов: марки стали, размеров поперечного сечения отливаемой заготовки, температуры металла в промежуточном ковше, содержания в стали вредных примесей и др. Если температура разливаемого металла и содержание вредных примесей в нем соответствуют требованиям раздела 1, то рабочая скорость вытягивания может быть рассчитана по формуле:

где – рабочая скорость вытягивания заготовки, м/мин;

– коэффициент скорости вытягивания, м²/мин;

А, В-толщина и ширина заготовки, м.

Так как сталь марки 15 относится к группе углеродистых качественных сталей, то принимаем = 0,16 м²/мин, толщина и ширина заготовки составляет соответственно 0,25 и 1,3 м.

Тогда получаем:

Рабочая скорость вытягивания заготовки является базовой для определения диапазона допустимых скоростей вытягивания:

.

Получаем:

Скорость вытягивания определяет глубину лунки жидкого металла в кристаллизующейся непрерывно-литой заготовке:

;

тогда при расчете на рабочую скорость вытягивания:

;

при расчете на максимальную скорость вытягивания:

Необходимая частота качания кристаллизатора определяется по формуле:

где L_к – глубина лунки жидкого металла, м;

– частота качания кристаллизатора, мин^-1;

– коэффициент частоты;

- амплитуда качания кристаллизатора, м.

Принимаем = 1,1 и = 0,003 м.

Получим:

Обязательным условием получения плотной осевой зоны непрерывно-литой заготовки является соблюдение соотношения:

где L_м – металлургическая длина МНЛЗ (расстояние по оси заготовки от уровня

жидкого металла в кристаллизаторе до последнего поддерживающего

ролика), м; в соответствии с исходными данными составляет 28 м.

Поэтому необходима проверка соблюдения этого условия при разливке с максимальной скоростью вытягивания.

При рабочей скорости вытягивания заготовки:

т.е. соответствует требуемым условиям;

при максимальной скорости вытягивания:

т.е. соответствует требуемым условиям.

4. Скорость разливки и диаметр каналов сталеразливочных стаканов

Определение рабочей скорости вытягивания заготовки и диапазона допустимых ее значений позволяет рассчитать рабочую скорость разливки и возможный диапазон ее изменения. Зависимость между скоростью вытягивания заготовки и соответствующей ей скоростью разливки (для одного ручья) описывается формулой:

,

где q – скорость разливки, т/мин;

– плотность затвердевшей стали в конце зоны вторичного охлаждения,

(7,5 т/м³);

– скорость вытягивания заготовки, м/мин.

Рабочая скорость разливки q_р и ее предельные значения q_мин и q_макс вычисляются по данной формуле при подстановке в нее соответствующих скорости вытягивания заготовки , и .

Получим:

Диаметры каналов стаканов в сталеразливочном и промежуточном ковшах вычисляются с использование формулы:

,

т.е. ,

где К_р – коэффициент скорости разливки, т/(мин∙мм²∙м^0,5);

d – диаметр канала стакана, мм;

h – высота слоя жидкого металла в ковше, м.

Расчет диаметров каналов стаканов и в сталеразливочном, и в промежуточном ковшах ведется на максимальную скорость разливки, причем при расчете диаметра канала стакана сталеразливочного ковша необходимо учитывать подачу жидкого металла одновременно в несколько кристаллизаторов. Принимаем при расчете диаметра канала для сталеразливочного ковша К_р = 1,2∙10^-3 т/(мин∙мм²∙м^0,5) и h = 0,7 м, а для промежуточного ковша К_р = 1,1∙10^-3 т/(мин∙мм²∙м^0,5) и h = 0,7 м.

Тогда:

мм, принимаем 105 мм;

мм, принимаем 55 мм.

5. Параметры настройки кристаллизатора и системы вторичного охлаждения

В задании указаны те размеры поперечного сечения непрерывнолитой заготовки, которые она должна иметь на выходе из МНЛЗ. Кристаллизующаяся заготовка имеет несколько большие размеры поперечного сечения, которые постепенно уменьшаются по мере ее охлаждения. Поэтому поддерживающая система МНЛЗ настраивается так, чтобы расстояние между противоположными стенками кристаллизатора и противоположными роликами системы вторичного охлаждения монотонно уменьшалось в направлении движения заготовки. Обычно ширина и толщина поперечного сечения заготовки в верхней части кристаллизатора превышает заданные размеры на 2…3 и 4…5%, а в нижней части – на 1…2 и 3…4% соответственно. Расстояние между опорными поверхностями противоположных роликов системы вторичного охлаждения уменьшаются линейно.

Расчет параметров настройки МНЛЗ заключается в определении расстояний между противоположными стенками вверху и внизу кристаллизатора и между противоположными роликами на входе и выходе каждой зоны системы вторичного охлаждения.

Расстояние между противоположными стенками вверху кристаллизатора:

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы