РОЗРОБКА ДВОКАМЕРНОГО МГД ПРОМІЖНОГО КОВША ДЛЯ РОЗЛИВАННЯ МЕТАЛІВ
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine17.04.019Ключові слова:
безперервне лиття, електромагнітне перемішування та розливання, магнітодинамічний проміжний ківш, неметалеві включення, фізична модельАнотація
Вступ. Прототипом багатофункціонального магнітодинамічного проміжного ковша (МД-ПК) є перший у світі магнітодинамічний міксер-дозатор для сталі місткістю до 10 т розплаву та електричною потужністю індукторів 600 кВт.
Двокамерний МД-ПК було успішно впроваджено у промисловість. Подальші дослідження спрямовано на адаптацію
цього пристрою для безперервного лиття сталі, зокрема на отримання напівперервних литих заготовок на металургійних мікрозаводах.
Проблематика. Вивчення впливу електромагнітного поля на перемішування розплаву та видалення неметалічних
включень у прийомній камері МД-ПК на сьогодні є актуальним завданням.
Мета. Обгрунтування та створення МД-ПК для роботи в умовах металургійних мікрозаводів, як двокамерного агрегату, що додатково оснащено кількома електромагнітними та магнітодинамічними (МГД) пристроями.
Матеріали й методи. Вивчення процесу перемішування рідких металів під дією електромагнітного поля та видалення неметалевих домішок реалізовано за допомогою фізичного моделювання.
Результати. Вивчено поведінку струменя моделюючої рідини, що потрапляє зі сталерозливного ковша в центрифужну камеру. Оцінено вплив раціонального рівня рідини в центрифужній камері, що піддається прямій дії електромагнітного поля. Встановлено, що ефект обертання загального об'єму рідини досягається вже на висоті застосування
електромагнітного поля, що дорівнює 0,2—0,3 від загального рівня заповнення. Збільшення висоти накладення магнітного поля призводить до захоплення верхніх шарів моделюючої рідини.
Висновки. Запропоновано нову конструкцію магнітодинамічного проміжного ковша (МД-ПК) для безперервного розливання сталі. Застосування МД-ПК з обертовим рухом потоку може значно зменшити кількість великих оксидних включень у сталі (більше 10 мкм). Пристрій було успішно апробовано, а його застосування дозволить покращити
якість литих злитків, розширити функціональність обладнання та технологій, реалізувати сучасні високоефективні
процеси безперервного лиття.
Посилання
Wang, E. (2015). Progress of some techniques on electromagnetic metallurgy. Proceedings of the 8th International Conference on Electromagnetic Processing of Materials “EPM 2015. (October 12—16, 2015). Cannes, 3—6.
Sivak, B. A., Shakhov, S. I., Vdovin, K. N., Rogachikov Yu. M., Kerimov R. I. (2020). Development of a System for Electromagnetic Stirring of Liquid Steel in Molds of Billet and Bloom CCMS. Metallurgist, 63, 910—914. https://doi.
org/10.1007/s11015-020-00909-w
Fang, Q., Zhang, H., Wang, J., Liu, C., Ni, H. (2020). Effect of Electromagnetic Stirrer Position on Mold Metallurgical
Behavior in a Continuously Cast Bloom. Metall and Materi Trans B, 51, 1705—1717. https://doi.org/10.1007/s11663020-01849-1
Maurya, A., Kumar Jha, P. (2018). Study of Fluid Flow and Solidification in Billet Caster Continuous Casting Mold with Electromagnetic Stirring. Archives of Metallurgy and Materials, 63 (1), 413—424. https://doi.org/10.24425/118955.
Dubodelov, V. Y., Smyrnov, A. N., Efymova, V. H., Kravchenko, A. V., Verzylov, A. P. (2018). Hydrodynamic and physicochemical processes in tundishes for continuous casting of steel. Kyiv: Naukova dumka, 264 [in Russian].
Cho, S.-M.; Thomas, B. G. (2019). Electromagnetic Forces in Continuous Casting of Steel Slabs. Metals, 9, 471. https://doi.org/10.3390/met9040471.
Dubodelov, V., Semenko, A., Bogdan, K., Goryuk, M. (2019). Development of Principles to Control the Processes of
Continuous Casting of Alloys Using Magnetodynamic Equipment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(1(100)), 69—75. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.172051.
Smirnov, A. N., Khobta, A. S., Smirnov, E. N., Serov, A. I., Verzilov, A. P. (2012). Casting of steel from the tundish of a continuous caster with a sliding gate. Russian Metallurgy, 12, 1—5 [in Russian]. https://doi.org/10.1134/S0036029512120166.
Lubenets, A. N., Smirnov, E. N., Shcherbachev, V. V. (2002). Production of ship sections from continuous casting billets. Stal, 8, 102—106 [in Russian].
Smirnov, A. N., Spiridonov, D. V., Verzilov, A. P., Golovatyi, V. A., Goida, D. I.. (2014). Effect of the design of a supply
nozzle on the ingot formation during semicontinuous casting of copper. Russian Metallurgy (Metally), 474—478 [in Russian]. https://doi.org/10.1134/S0036029514060147
Goman, V., Sokolov, I., Fedoreev, S. (2019). Modeling Electromagnetic Stirring Processes during Continuous Casting of Large-format Slabs. International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2019, 1—5. Sochi, Russia. https://doi.org/10.1109/ICIEAM.2019.8743005.
Horiuchi, S., Uddin, M. A., Kato, Y., Kikuchi, N. (2014). Liquid / liquid Mixing Pattern in a Mechanically-stirred Vessel. ISIJ International, 54, 1, 82—86. https://doi.org/10.2355/isijinternational.54.82
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
