Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Совершенствование конструкции и модельные исследования стопорной разливочной системы промежуточного ковша МНЛЗ
Авторы Еронько С. П., д. т. н., проф.
Цыхмистро Е. С., асс.
Вишневский Д. А., д. т. н., проф.
Иваненко А. С., магистрант
Раздел Машиностроение и машиноведение
Год 2021 Выпуск 67 Страницы 71 - 80
УДК 621.967.3 EDN DWRJYO
Аннотация Представлены результаты модельных исследований стопорной системы промежуточного ковша МНЛЗ, позволившие разработать усовершенствованную конструкцию узла крепления ее керамического стопора-моноблока, который позволяет минимизировать концентрации напряжений в зоне сопряжения несущего металлического стержня с верхней частью огнеупорного элемента и тем самым повысить надежность его работы, а также упростить выполнение операций, связанных с подготовкой устройства к началу разливки.
Реферат Цель. Повышение надежности узла крепления огнеупорного моноблока стопорной системы промежуточного ковша МНЛЗ за счет минимизации концентраций напряжений в зоне размещения фиксирующих элементов в теле керамического стержня, а также упрощение регулировки его положения относительно продольной оси сталевыпускного канала.
Методика. Качественная сравнительная оценка уровня концентрации напряжений в зоне узла крепления стопоров-моноблоков различного конструктивного исполнения была реализована посредством поляризационно-оптического метода, основанного на свойстве большинства прозрачных изотропных материалов приобретать под действием напряжений (деформаций) способность двойного лучепреломления. Физическое моделирование для сопоставительной проверки работоспособности усовершенствованного узла крепления стопора-моноблока было выполнено на натурных моделях керамических элементов на специально подготовленном контрольно-измерительном стенде с соблюдением условий геометрического подобия.
Результаты. Усовершенствования, внесенные в конструкцию структурных элементов разливочной системы стопорного типа, позволяют повысить ее надежность в работе за счет сокращения числа механических поломок керамического моноблока, а также облегчить обслуживание и эксплуатацию, поскольку при настройке механизма исключается использование громоздких регулировочных узлов.
Научная новизна. Результаты испытаний, в ходе которых осуществляли визуальный контроль состояния верхних частей моделей огнеупорного моноблока в зоне размещения узла его крепления к несущему металлическому стержню, позволили установить значения осевой силы, при которых наблюдалось образование трещин на корпусе керамического элемента.
Практическая значимость. На основе приведенной методики рассчитана, спроектирована и изготовлена в масштабе 1:2,5 действующая натурная модель, которая позволила выполнять в реальном виде регулировочные операции, предусмотренные при подготовке к работе промышленного образца разливочного устройства.
Ключевые слова промежуточный ковш, стопорная разливочная система, огнеупорный моноблок, узел крепления, концентрация.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Смирнов, А. Н. Непрерывная разливка стали [Текст] / А. Н. Смирнов, С. В. Куберский, Е. В. Штепан. — Донецк: ДонНТУ, 2011. — 482 с.
2. Куклев, А. В. Практика непрерывного литья заготовок [Текст] / А. В. Куклев, А. В. Лейтес. — М.: Металлургиздат, 2011. — 432 с.
3. Гидродинамические и физико-химические процессы в промежуточных ковшах для непрерывного литья стали [Текст] / В. И. Дубоделов [и др.]. — К.: Наукова думка, 2018. — 263 с.
4. Условия работы стопора-моноблока при регулировании истечения стали из промежуточного ковша МНЛЗ [Текст] / А. Н. Смирнов [и др.] // Металлургическая и горнорудная промышленность. — 2004. — № 4. — С. 96–99.
5. Разработка эффективных разливочных систем промежуточных ковшей машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) [Текст] / С. П. Еронько [и др.] // Металлургические процессы и оборудование. — 2009. — № 2 (16). — С. 39–48.
6. Смирнов, А. Н. Совершенствование конструкции узла крепления стопора-моноблока промежуточного ковша МНЛЗ [Текст] / А. Н. Смирнов, С. П. Еронько, И. А. Орлов // Металлургическая и горнорудная промышленность. — 2006. — № 4. — С. 70–72.
7. Физическое моделирование технических систем сталеплавильного производства [Текст] / С. П. Еронько [и др.]. — Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. — 324 с.
Полный текст