Содержание

стр.

	ВВЕДЕНИЕ ………………………………..………………………….
1	НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНОГО КОВША И УСЛОВИЯ СЛУЖБЫ ОГНЕУПОРНОЙ ФУТЕРОВКИ ……..……………………………….	7
2	ВИДЫ ОГНЕУПОРОВ И ТИПЫ ФУТЕРОВКИ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ……...…………………………..	10
3	КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ФУТЕРОВКИ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНОГО КОВША…………………………………..	17
4	РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ФУТЕРОВКУ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНОГО КОВША…..…….……………………….	20
	ЛИТЕРАТУРА ………..…………………….………………………..

Введение

Перспективным направлением сохранения энергоресурсов является разработка моделей дифференцированных футеровок, применение которых позволяет снизить потери тепла через футеровку.

Целью курсовой работы является разработка компьютерной модели футеровки сталеразливочного ковша, которая обеспечивает снижение потерь тепла через многослойную дифференцированную футеровку.

В соответствии с целью работы необходимо решить следующие задачи:

• разработать компьютерную модель футеровки сталеразливочного ковша емкостью 35 т;

• составить спецификацию и раскладку по позициям (рядами кладки) огнеупорных изделий футеровки ковша;

• провести оценку эффективности разработанной модели футеровки.

В данной курсовой работе рассмотрены конструктивные особенности и принцип действия сталеразливочных ковшей, определены условия службы элементов огнеупорной футеровки, установленные разрушающие факторы футеровки.

Рассмотрены основные виды огнеупоров и типов футеровок сталеразливочных ковшей, которые эксплуатируются в различных условиях. Разработана компьютерная модель футеровки сталеразливочной ковшу емкостью 35 т., приведена спецификация огнеупорных изделий и раскладку изделий по кольцах.

Представлен расчет потерь тепла через футеровку сталеразливочного ковша. Графически построена кривая температур на границах слоев футеровки и интерпретация распределения температурного поля по толщине футеровки.

1 Назначение, конструктивные особенности сталеразливочного ковша и условия службы огнеупорной футеровки

Сталеразливочные ковши относятся к основному металлургическому оборудованию и применяются для приемки, транспортировки, обработки стали в ковше и разливки расплавленного металла[1, 2].

Сталеразливочный ковш состоит из металлического корпуса, футерованного огнеупорами, устройства для ввода инертного газа, узла для выпуска жидкого металла, оборудованного устройством для безстопорной разливки стали - шиберним затвором (рисунок 1.1). Крышка способствует сохранению тепла расплавом.

1 – кожух, 2 – теплоизоляционный слой,

3 – арматурный слой, 4 – рабочий слой

Рисунок 1.1 – Общий вид сталеразливочного ковша

В зависимости от вида стали, способа производства, внепечной обработки, технологии разливки и других факторов температура может составлять 1530-1550- 1680-1700 ⁰С, а в некоторых случаях и выше. Время действия указанных выше факторов, определяется в основном продолжительностью пребывания металла в ковше, которая колеблется от 30 до 300 мин [1, 3].

Условия эксплуатации огнеупорной футеровки сталеразливочных ковшей определяются технологией производства стали, ее ассортиментом. Стойкость футеровки сталеразливочных ковшей во многом зависит от эксплуатационных факторов (температуры стали на выпуске и в ковше, марки стали, способов разливки и обработки стали в ковше, состава и качества шлака, наличия и объема промежуточных ремонтов, конструкции футеровки, образа и качества кладки (набивки), сушки футеровки, оборачиваемости ковшей за единицу времени, подогрева футеровки в период между разливками и др.). Большое значение имеет количество шлака, который находится над металлом. Толщина слоя шлака нередко достигает 300 мм и выше, что вызывает ускоренное разрушение футеровки в шлаковому поясе.

Огнеупорная футеровка сталеразливочных ковшей подлежит воздействию следующих разрушающих факторов:

- тепловому и химическому действию жидкого металла и шлака при температурах от 1530 до 1700 ⁰С;

- резком нагреванию и охлаждению при заполнении и опорожнении ковша (перепад температур составляет 800 - 1350 ⁰С);

- механическому и абразивному действию струи расплавленного металла и шлака при заполнении;

- гидродинамическому действию металла и шлака [2,4].

Перенос операций раскисления, десульфурации, дефосфорации, легувание из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш усложняет условия службы футеровки сталеразливочных ковшей и выдвигает дополнительные требования к материалу огнеупорной футеровки - отсутствие взаимодействия реагентов с металлом, которые вводятся в расплав.

Температура металла, который заливают в ковш, определяет интенсивность действия всех разрушающих факторов и, прежде всего, химического взаимодействия. В зависимости от вместимости ковша, складов металла и шлака, продолжительности пребывания металла в ковше и междуплавильных простоев, температуры металла, который сливают в ковш, требований к качеству отливной заготовки, золота и других показателей можно подобрать те или иные огнеупоры [1].