Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ)
Ключові слова:
машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ), кристалізатор, занурений стакан, кутнахилу бічних отворів, зона циркуляції, слябАнотація
При проектуванні конструкції зануреного стакана для умов конкретного металургійного виробництва окрему увагу приділяють формі і куту розкриття бічних отворів. Форма випускних отворів визначає масову витрату сталі і форму струменя, а кут розкриття бічних отворів визначає кут витікання струменя металу і весь характер руху потоків металу в кристалізаторі, кількість і спрямованість циркуляційних потоків.
В результаті проведених досліджень було виявлено вплив кута розкриття вихідних отворів зануреного стакана на характер руху потоків всередині кристалізатора і встановлено оптимальний кут розкриття його бічних отворів.
Для цього на фізичній моделі було вивчено процеси витікання металу в кристалізаторі слябових машин безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) при зміні кута розкриття бічних отворів зануреного стакана в діапазоні від -20° до 20° з кроком 5°. При цьому було відзначено існування двох принципово різних картин витікання металу в кристалізаторі, які характеризуються однією або двома зонами циркуляції. Зміна одноциркуляційної картини на двохциркуляційну спостерігається в діапазоні від -10° до -5°.
Встановлено, що раціональною величиною кута розкриття бічних отворів зануреного стакана є значення 10–15°, яке може бути використано при розливанні слябів різної ширини аж до 1500–1600 мм. При виборі оптимального кута розкриття зануреного стакана може бути рекомендовано корекцію у бік зменшення кута розкриття (близько 5–8°), яка враховує те, що кут витікання струменя в процесі розливання більше номінального кута розкриття, оскільки на нього впливають верхні циркуляційні потоки.
Ширина кристалізатора значною мірою визначає вибір кута розкриття бічних отворів зануреного стакана. Так, для слябів невеликої ширини, використання занурених стаканів з кутом розкриття від -20° до 5° нераціонально в силу взаємодії потоків сталі, які витікають з бічних отворів зануреного стакана з твердою коринкою металу, яка твердне на стінках кристалізатора. У той же час для слябів шириною від 1500 мм значення кута розкриття у діапазоні від -5° до 5° забезпечує оптимальні умови руху потоків в кристалізаторі, коливань на меніску, а також кристалізації твердої коринки на вузьких стінках кристалізатора.
