Система прогнозирования и предотвращения прорывов твердой корочки

Прорывы металла под кристаллизатором МНЛЗ являются наиболее часто встречающейся технологической ситуацией, которая сопровождается авариями, серьезными потерями производительности машины и ухудшением качества заготовки. Вероятность образования прорывов возрастает с повышением скорости разливки и при отклонении режимов литья от номинальных.

Для предотвращения прорывов необходимо по возможности на более ранней стадии получить информацию о возможности возникновения прорыва. Принято считать, что основной причиной прорывов заготовки под кристаллизатором является прилипание некоторой части твердой корочки к его стенке (рисунок 5.7).

Кроме того, прорывы могут иметь место, при нарушениях технологических операций в процессе замены промковша и на старте (в начале) разливки, при чрезмерных колебаниях уровня металла в кристаллизаторе, быстром изменении скорости вытяжки заготовки, неправильно выбранной или некондиционной ШОС, недостаточной конусности кристаллизатора и интенсивности охлаждения в нем, недостаточной раскисленности стали, повышенном содержании водорода и пр.

Рисунок 5.7 – Схема образования прорыва в слябовом кристаллизаторе: по грани (а) и по углу (б)

Прилипание корочки происходит непосредственно под зеркалом металла, поскольку корочка в этой зоне тонкая и непрочная. Кроме того расплавленный слой ШОС, выполняющий функцию смазки, в этой зоне еще недостаточно хорошо распределяется по поверхности контакта.

Соответственно часть твердой корочки контактирует непосредственно с поверхностью кристаллизатора, что повышает силу трения на этом участке. Это приводит к появлению открытой трещины (рис.5.7 а) под местом прилипания, которая все больше открывается с каждым циклом качания.