Определение температуры ликвидус и солидус стали, разливаемой на МНЛЗ

1. Определение температуры ликвидус и солидус стали, разливаемой на МНЛЗ

При непрерывной разливке стали очень важно поддержание оптимального уровня температуры разливаемого металла.

Точный расчет и поддержание температуры металла при разливке необходим для обеспечения высокого качества НЛЗ и стабильности процесса разливки.

Повышенный перегрев металла над температурой ликвидуса способствует увеличению трещиночувствительности заготовок, развитию столбчатой структуры слитка и таких дефектов макроструктуры, как осевая ликвация и центральная пористость. Кроме того, чрезмерно высокая температура разлива-емого металла может привести к прорывам НЛЗ по трещинам. При увеличении температуры металла в промковше выше оптимальной величины требуется снижение уровня скоростей вытягивания НЛЗ (ориентировочно, превышение оптимальной температуры разливки на 10 ⁰С требует снижения скорости разли-вки на 5 %).

Необходимая температура металла в промежуточном ковше рассчитывается исходя из температуры ликвидуса для каждой марки стали.

Определим температуру ликвидус заданной марки стали, приняв следующий химический состав, %:

0,50 С, 1,8 Si, 0,8 Мn, 0,3 Cr, 0,4 Ni, 0,02 S, 0,02 P.

Расчет температуры ликвидус стали, производится по формуле:

Т_л =1534–t_сн (1.1)

где t_сн – снижение температуры плавления железа из-за присутствия в нем примесей которое определяется по формуле:

t_сн =К₁´[C, %]+К₂´[Mn,%+Si,%+ Cr,%+ Ni,%+P,%+S,%] ⁰С, (1.2)

где К₁ и К₂–коэффициенты для различных химических элементов в стали;

[C,%; Mn,%; Si,%; Cr,%, Ni,%, P,%; S,% ] – содержание химических элементов в стали (Заданные значения коэффициентов для различных химических элемен-тов в стали для расчета температуры ликвидус представлены в таблицах 1-2 [1]).

Таблица 1 – Коэффициент К₁ при заданном содержании углерода в стали для расчета температуры ликвидус

Таблица 2 – Коэффициенты К₂ различных химических элементов в стали для расчета температуры ликвидуса

Расчетная температура ликвидус составит:

t_сн =К₁´[C, %]+К₂´[Mn,%+Si,%+ Cr,%+ Ni,%+P,%+S,%]= 86´0,56+5´0,75+8´1,75+ 1,5 ´0,3+ 0,4 ´4+0,02 ´30+0,02 ´25=73 ^оС,

Т_л =1534–t_сн =1534 – 73=1461 ^оС.

Рекомендуемая величина перегрева металла в промежуточном ковше над температурой ликвидуса во время разливки на МНЛЗ для низко – и среднеуглеродистых марок стали составляет 30 ¸ 35 ºС.

Предполагаемые потери температуры металла в ходе разливки:

- в промковше за время разливки одной плавки – 5 ¸ 10 ºС;

- при переливе металла из сталеразливочного в промежуточный ковш – 30 ¸ 40 ºС (в зависимости от типа футеровки промковша и номера плавки в серии).

Рекомендуемое превышение температуры металла в сталеразливочном ковше перед разливкой на МНЛЗ должно составлять:

65÷85 ° С – для низко – и среднеуглеродистых марок стали;

Определим температуру солидус стали, содержащей, %:

0,56 С, 0,75 Mn и 1,8 Si. Влиянием фосфора и серы с концентрациями до 0,025 % можем пренебречь.

Рассмотрим уравнения, аппроксимирующие в данной области линию солидуса соответствующей бинарной диаграммы.

В интервале (0,15¸0,8) С действительно выражение:

 (1.3)

Для марганца Л.Кухарем [2] было выведено подобное соотношение:

 (1.4)

а для кремния им же предложена формула

 (1.5)

где N_C, N_Mn, N_Si – концентрация, % (ат.), указанных элементов.

Процентные (по массе) содержания элементов пересчитаем на атомне

 (1.6)

где  – относительная масса элемента.

По этому отношению 0,56 % С º2,5541 % (ат.), 0,75 Mnº0,7615 % (ат.), 1,8 % Siº3,5272% (ат.).

Теперь подставим концентрации N_C, N_Mn и N_Si в уравнения (1.3) – (1.4) и рассчитаем снижения температуры солидус: Dt_C = -97,49 ^oC, Dt_Mn = -5,77 ^oC,

Dt_Si = -35,31 ^oC.

Суммарное снижение температуры солидус Dt_S = -138,56 ^oC, а температура солидус t_S = 1534-139=1395 ^oC.

Похожие работы

Проект толкательной печи для нагрева заготовок под прокатку (125х125х12000мм) из низколегированной стали производительностью 80 т/ч

Скачать

27346

0

5

... обзор Проходные печи с роликовым подом Существующие печи по технологическому назначению делятся на: 1) нагревательные и 2) термические. Нагревательные печи используют для нагрева заготовок перед последующей обработкой давлением—прокаткой, ковкой, штамповкой и т. п. Нагрев изделий под термообработку производится в термических печах. В прокатных цехах для нагрева металла перед прокаткой и ...

Системы технологий

Скачать

259162

24

61

... ? 25. В чем сущность биохимических, фотохимических, радиационно-химических, плазмохимических процессов? Указать области их применения. 26. Какие основные группы физических процессов используют в системах технологий? 27. Дать определение машиностроению как комплексной области. Какова структура машиностроительного предприятия? 28. Раскрыть сущность понятий «изделие», «деталь», «сборочная единица ...

Технология строительного производства

Скачать

188666

2

43

... лицевой (желтый) или отборный красный кирпич. Если для ложковых и тычковых рядов использовать кирпичи разного цвета, получится полосатая стена. Впрочем, об узорах мы поговорим позже. А сейчас вернемся к технологии строительных работ. Толщина швов при любой системе перевязки должна быть около 10 мм. Через каждые 2 — 3 ряда проверяют горизонтальность кладки и при необходимости корректируют ...

Прошлое, настоящее и будущее Государственной холдинговой компании "Лугансктепловоз"

Скачать

75985

0

0

... тепловозов ТЭ136 мощностью 6000 л.с. в секции и тепловоза ТЭ127 для экспорта. Проводилась реконструкция завода, техническое и технологическое переоснащение [3].  К 1989 году объединение «Лугансктепловоз» второй год работало в условиях полного хозяйственного расчета и самофинансирования. В сравнении с 1987 годом в объединении наметились некоторые положительные тенденции в темпах роста объемов ...