Opracowanie podstaw technologii chłodzenia natryskowego w celu ograniczenia pęknięć powierzchniowych na wlewkach COS

• Autorzy: Marcisz J. , Mazur A. , Zdonek B. , Żak A. , Wittchen W.

Warianty tytułu

EN

Development of basis for spray cooling technology to limit surface cracks on cast strands

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było opracowanie podstaw technologii chłodzenia natryskowego modyfikującego strukturę warstwy przypowierzchniowej wlewków ciągłych, prowadzącego do zmniejszenia ilości i głębokości pęknięć powierzchniowych oraz określenie wytycznych do technologii przemysłowej dla wybranych grup gatunkowych stali i formatów wlewków. Przeprowadzono laboratoryjne próby natryskowego schładzania powierzchni odcinków wlewków ciągłych w celu opracowania parametrów chłodzenia wlewków COS oraz założeń do zaprojektowania i wykonania prototypu urządzenia do schładzania. Wykonano symulację numeryczną ciągłego odlewania z krótkotrwałym schładzaniem i ponownym nagrzewaniem warstwy powierzchniowej wlewków (320x270 mm) dla wytypowanego gatunku stali. Końcowym etapem pracy była przemysłowa próba schładzania powierzchniowego wlewków 320x270 mm na jednej żyle urządzenia COS z zastosowaniem zaprojektowanego i wykonanego w ramach pracy prototypu urządzenia oraz badania strukturalne weryfikujące skuteczność zastosowanego dodatkowego chłodzenia. Wyniki badań metalograficznych przypowierzchniowej warstwy wlewka ciągłego poddanego dodatkowemu chłodzeniu przed klatką ciągnąco-prostującą wykazały, że dla zastosowanego układu dysz chłodzących uzyskano modyfikację warstwy przypowierzchniowej wlewka ciągłego na głębokości max ok. 3 mm. Grubość warstwy zmodyfikowanej jest zgodna z obliczeniami numerycznymi. Zmodyfikowana struktura składa się z rozdrobnionych ziarn ferrytu i kolonii perlitu bez obecności niekorzystnych kolumnowych ziarn austenitu pierwotnego. W zmodyfikowanej warstwie przypowierzchniowej nie występowały mikropęknięcia.

EN

The purpose of the work was to develop the basis for technology for spray cooling to modify the structure of the surface layer of cast strands, leading to reduction in the number and depth of surface cracks and determination of the guidelines for industrial technology for selected groups of steel grades and formats of cast strands. The laboratory tests of spray cooling the surface of cast strand sections were carried out to develop the cast strand cooling parameters and assumptions to design and make the prototype of cooling device. The numerical simulation of continuous casting with short-term cooling followed by heating of the surface layer of cast strands (320x270 mm) was carried out for the designated steel grade. The final stage of the work was the industrial test of surface cooling of 320x270 mm cast strands conducted on one strand of the continuous casting machine using the prototype of the device designed and made as a part of this work and the structural tests to verify the efficiency of the applied additional cooling. The results of metallographic examinations of surface layer of the cast strand subject to additional cooling before the unbending stand showed that for the applied system of cooling nozzles the modification of the cast strand's surface layer was obtained at a maximum depth of approx. 3 mm. Thickness of the modified layer is in conformity with numerical calculations. The modified structure consists of refined ferrite grains and pearlite colonies without the presence of unfavourable columnar grains of original austenite. In the modified surface layer, there were no micro-cracks.

Słowa kluczowe

PL

wlewek ciągły; chłodzenie natryskowe; pęknięcie powierzchniowe

EN

cast strands; surface cracks; spray cooling

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 60, nr 2
• Strony: 53--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 2 poz.

Twórcy

autor

Marcisz J.

autor

Mazur A.

autor

Zdonek B.

autor

Żak A.

autor

Wittchen W.

• Instytut Metalurgii Żelaza

Bibliografia

• 1. B.Garbarz, A.Żak, J.Marcisz, K.Ochab, M.Rachwalski. Modyfikacja struktury warstwy przypowierzchniowej wlewków ciągłych ze stali perytektycznych w celu zmniejszenia skłonności do powstawania pęknięć powierzchniowych. Materiały III Międzynarodowej Konferencji Ciągłe Odlewanie Stali, AGH/Mittal Steel Poland/SITPH, Krynica 2006, s. 13.
• 2. R. Dippenaar, S.-C. Moon, E.S.Szekeres. Stand surface cracks - the role of abnormally large priori-austenite grains. Iron and Steel Technology, July 2007, s. 105-115.