Введение к работе
Актуальность работы
Начиная с внедрения в начале 60-х годов, оборудование и технология непрерывной разливки претерпевает постоянное развитие и усовершенствование. Неуклонно растет степень использования календарного времени и число плавок в серии при увеличении скорости разливки. Возросшая конкуренция на отечественном и внешнем рынках металлопродукции, безусловно, способствует повышению требований к качеству металла.
Важнейшей частью технологического оборудования машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) является роликовая проводка, выполняющая функции поддерживания, направления, выпрямления, вытягивания и транспортировки слитка. Условия нагружения роликов характеризуются высокими механическими нагрузками и быстротечными процессами нагрева и охлаждения рабочей поверхности, приводящими к термоусталостному растрескиванию и последующему разрушению роликов. В наиболее тяжелых условиях работают ролики зоны вторичного охлаждения (ЗВО), дополнительно испытывающие абразивно-коррозионное воздействие на рабочую поверхность, что ускоряет их износ.
Основным типом машин непрерывного литья заготовок, эксплуатирующихся в промышленности, являются машины криволинейного типа. Надежность работы оборудования МНЛЗ определяется главным образом стойкостью роликов ЗВО. В свою очередь их техническое состояние оказывает большое влияние на качество непрерывнолитых слитков. Поэтому задачи повышения долговечности и поддержания исправного технического состояния роликовой проводки ЗВО являются весьма актуальными.
Для успешного решения данных задач необходимы комплексные теоретические и экспериментальные исследования причин, приводящих к изменению эксплуатационных параметров и выходу из строя элементов роликовой проводки ЗВО. Данные исследования можно разбить на несколько этапов:
разработка методик определения нагрузок, действующих на ролики, с
учетом большинства факторов технологии непрерывного литья
(геометрические параметры роликовой проводки, скорость разливки,
особенности взаимодействия слитка с роликами), что особенно актуально
для современных высокоскоростных МНЛЗ; исследование фактического состояния элементов роликовой проводки ЗВО
и динамики изменения их основных эксплуатационных параметров в
процессе эксплуатации, исследование влияния изменения эксплуатационных параметров роликовой
ПРОВОДКИ На ВОЗНИКНОВеНИе ДефеКТОВ СЛИТКа. . , пдпТГоНЛЛЬНАЙ
] БИСЛИОТЕКА |
В результате анализа полученных данных определяются причины изменения эксплуатационных параметров и даются конкретные рекомендации по устранению или уменьшению влияния данных причин.
Целью работы является повышение долговечности роликовой проводки ЗВО МНЛЗ и качества металлопродукции на основе исследования воздействий слитка на ролики ЗВО и разработка методологии и средств контроля их технического состояния.
Научная новизна заключается в следующем:
1. На основе анализа взаимодействия слитка и элементов роликовой
проводки криволинейных МНЛЗ разработана новая методика расчета
усилий, действующих на ролики ЗВО, которая имеет следующие отличия
от известных методик:
учитывает влияние скорости движения слитка;
учитывает влияние прочности корки при определении усилий от действия ферростатического давления; учитывает параметры деформирования различных типов роликов ЗВО.
-
На основе натурных исследований с помощью монитора состояния ручья (МСР) получены закономерности изменения основных эксплуатационных параметров роликовых проводок криволинейных МНЛЗ.
-
Разработана методология применения МСР на основе анализа закономерностей изменения основных эксплуатационных параметров роликовых проводок криволинейных МНЛЗ.
Достоверность основных научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается результатами натурных исследований, проведенных с помощью МСР в конвертерном производстве (КП) ОАО «Северсталь» и цехе ремонта сталеплавильного оборудования (ЦРСО) ОАО «Домнаремонт».
Практическая значимость работы:
-
Разработана инженерная методика расчета усилий, действующих на ролики ЗВО криволинейных МНЛЗ, учитывающая влияние скорости движения слитка и прочность его корки, а также параметры деформирования различных типов роликов ЗВО. Предложенная методика позволяет определять наиболее нагруженные ролики ЗВО и, соответственно, повышать эффективность контроля технического состояния роликовой проводки.
-
По результатам анализа изменения основных эксплуатационных параметров роликов ЗВО в процессе эксплуатации предложены организационно-технические решения, направленные на увеличение их долговечности, сокращения времени на ремонт и обслуживание криволинейных МНЛЗ и уменьшение количества брака продукции.
Опрелслепа эффективности панланки роликов высоколегированными сплавами и ее влияние па іпмспеиис эксплуатационных параметров
роликовой проводки. 3. Разработана конструкция универсального стенда для настройки и контроля роликовых секций криволинейных МНЛЗ на основе лазерного дальномера. При этом устройство включается в уже существующую цепочку операций по настройке секций, а в качестве вспомогательных устройств используются цеховые стенды, что исключает необходимость их замены и монтажа нового оборудования. Предполагается, что использование данного стенда при настройке и контроле роликовых секций позволит повысить качество и эффективность сборки за счет высокой точности и скорости измерений и сведения к минимуму влияния человеческого фактора.
Апробация работы
Настоящее диссертационное исследование проводилось автором в КП ОАО «Северсталь» и ЦРСО ОАО «Домнаремонт».
Основные разделы работы докладывались на конференции «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах ИНФОТЕХ-2001» (г. Череповец, декабрь 2001 г.), первой общероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука -региону» (г. Вологда, февраль 2003 г.), IV международной научно-технической конференции «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (г. Череповец, декабрь 2003 г.), второй всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука - региону» (г. Вологда, февраль 2004 г.), Четвертой Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах ИНФОТЕХ-2004» (г. Череповец, октябрь 2004 г.).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 5 статей.
Структура и объем диссертации
