Подбор внутренней конструкции гильз кристаллизаторов для разливки непрерывно‑литых заготовок диаметром 200 мм

Abstract

Кристаллизатор – самый ответственный и наиболее важный функциональный узел машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Он является основным технологическим узлом MHЛ3, агрегатом для отвода теплоты при кристаллизации затвердевающего металла и формировании слитка. Основное требование к кристаллизатору – обеспечить максимальный теплоотвод от затвердевающей стали к охлаждающей воде и получить на выходе из кристаллизатора прочную оболочку слитка с хорошей поверхностью, которая не разрушалась бы под действием тепла жидкой фазы и ферростатического давления. При проведении реконструкции МНЛЗ компанией-подрядчиком были разработаны чертежи кристаллизаторов и гильз кристаллизаторов с двухконусной внутренней геометрией для разливки непрерывно‑литых заготовок диаметром 200 мм. Непрерывнолитая заготовка диаметром 200 мм является заготовкой для производства горячекатаных стальных бесшовных труб. В процессе эксплуатации гильз кристаллизаторов с двухконусной внутренней геометрией отмечали ускоренный износ защитного покрытия в нижней части гильзы, а также повышенную отсортировку горячекатаных труб по дефектам на наружной поверхности труб. С целью выявления причины образования дефектов проведены комплексные металлографические исследования наружной поверхности труб. В результате металлографического исследования выявлены поверхностные дефекты, классифицируемые как сталеплавильные плены на наружной поверхности труб. Для минимизации дефекта «сталеплавильная плена» и уменьшения износа защитного покрытия гильз кристаллизаторов проведена работа по подбору оптимальных условий кристаллизации непрерывнолитой заготовки: исследовано применение гильз кристаллизаторов с трехконусной внутренней геометрией по сравнению с двухконусной; опробовано поддержание разницы температуры воды на вход и выход из кристаллизатора в заданных пределах (ΔT). Установлено, что применение гильз кристаллизатора с трехконусной внутренней геометрией при разливке заготовки диаметром 200 мм и стабильное поведение параметра ΔT позволило обеспечить необходимое качество поверхности бесшовных труб, уменьшить износ защитного покрытия гильз кристаллизаторов и увеличить производительность МНЛЗ.