Восстановление поверхностного слоя медной плиты кристаллизатора МНЛЗ с использованием плазменно-дуговой технологии

Abstract

Процесс непрерывной разливки стали на машинах непрерывного литья заготовки (МНЛЗ) благодаря технико-экономическим показателям позиционируется как наиболее рациональный способ получения заготовок для дальнейшего передела. Основным узлом МНЛЗ является медный кристаллизатор, который в процессе непрерывной разливки изнашивается в результате теплового и механического воздействия образовавшейся твердой корочки закристаллизовавшегося металла. Такой износ рабочей поверхности приводит к образованию дефектов, а также к изменению исходной геометрии кристаллизатора, что негативно сказывается на качестве отливаемых заготовок. Проанализированы основные дефекты на поверхности кристаллизатора МНЛЗ (царапины, задиры, раковины, износ в углах, износ нижней части). Для проведения исследований по удалению дефектов изготовлена модель плиты кристаллизатора, на поверхности которой смоделированы износ и дефекты. Путем плазменно-дуговой наплавки удалены дефекты и восстановлен поверхностный слой модели плиты кристаллизатора МНЛЗ. Металлографические исследования показали, что восстановленный слой является плотным, трещины, поры, смоделированные дефекты отсутствовали. Результаты исследований показали, что восстановленный слой практически идентичен металлу основы модели плиты кристаллизатора по механическим и физическим свойствам.

The process of continuous casting of steel in machines of continuous casting of billets ( MCCB) is positioned as the most rational method of producing billets for the further processing due to its technical-economic characteristics. The main unit of the MCCB is a copper mould, which is worn out during the process of continuous casting as a result of thermal and mechanical effect of a formed hard crust of the solidified metal. This wear of the working surface leads to the formation of defects, and also to the change in initial geometry of the mould, thus negatively influencing the quality of billets being cast. Analyzed are the main defects on the surface of the MCCB mould (scratches, tears, cavities, wear in corners, wear of the bottom part). To carry out the investigations for removal of defects, the model of the mould plate was manufactured, on the surface of which the wear and defects were modeled. Using plasma-arc surfacing the defects were removed and surface layer and surface layer of the MCCB mould plate model was restored. Metallographic examinations showed that the restored layer is dense, the cracks, pores, modeled defects are absent. The results of investigations showed that the restored layer is almost identical to the metal of base of the mould plate model in mechanical and physical properties.