Машина непрерывного литья заготовок

Модель МНЛЗ
Карусельный механизм смены ковша над промежуточным ковшом. На каждой стороне карусели вес до 200т

МНЛЗ — машина непрерывного литья заготовок (или УНРС — установка непрерывной разливки стали). В настоящее время около 60 % отливаемых непрерывным литьем заготовок разливается на слябовых МНЛЗ. Жидкая сталь непрерывно заливается в водоохлаждаемую форму, называемую кристаллизатором. Перед началом заливки в кристаллизатор вводится специальное устройство с замковым захватом («затравка»), как дно для первой порции металла. После затвердевания металла затравка вытягивается из кристаллизатора, увлекая за собой формирующийся слиток. Поступление жидкого металла продолжается и слиток непрерывно наращивается. В кристаллизаторе затвердевают лишь поверхностные слои металла, образуя твердую оболочку слитка, сохраняющего жидкую фазу по центральной оси. Поэтому за кристаллизатором располагают зону вторичного охлаждения, называемую также второй зоной кристаллизации. В этой зоне в результате форсированного поверхностного охлаждения заготовка затвердевает по всему сечению. Этот процесс слиткообразования является способом получения слитков неограниченной длины. В этом случае по сравнению с разливкой в изложницы резко уменьшаются потери металла на обрезку концов слитков, которые, Например, при литье спокойной стали составляют 15—25 %. Кроме того, благодаря непрерывности литья и кристаллизации, достигается полная равномерность структуры слитка по всей его длине

.

Основными производителями непрерывнолитых слябов в мире являются Япония, США, КНР, Германия, Корея и Россия. На их долю приходится более двух третей мирового объема производства слябов. Сейчас в мире насчитывается чуть более 500 слябовых МНЛЗ с общим числом ручьев свыше 700 шт

.

Различают 4 конструкции МНЛЗ

:

По количеству ручьёв МНЛЗ разделяют на 1—7 ручьевые

.

В зависимости от геометрии слитка МНЛЗ делятся на

На нижнем рисунке показан подъёмно-поворотный стенд

.

Содержание

История

Идея непрерывного литья была выдвинута в середине XIX в. Г. Бессемером, который предлагал разливать жидкую сталь между двумя водоохлаждаемыми валками. Однако не только при том уровне техники, но и в настоящее время реализовать такую идею бесслитковой прокатки невозможно. В 1943 г. С. Юнган разработал подвижный кристаллизатор для разливки заготовок. В Японии и СССР освоение МНЛЗ началось в 1955 г. Тогда на заводе «Красное Сормово» заработала первая машина непрерывного литья заготовок, созданная под руководством академика И. П. Бардина, удостоенного за эту работу Ленинской премии[1]

.

Начало 1970-х годов характеризуется широким промышленным внедрением машин непрерывной разливки слябовой заготовки. На смену низкоскоростным вертикальным МНЛЗ(УНРС) пришли радиальные и криволинейные машины, имеющие значительно большую скорость разливки

.

Оборудование и процесс

Схема установки непрерывного литья

МНЛЗ состоит из сталеразливочного (1) и промежуточного (2) ковшей, водоохлаждаемого кристаллизатора (3), системы вторичного охлаждения, устройства для вытягивания, оборудования для резки и перемещения слитка

.

После выпуска металла из сталеплавильного агрегата, доводки по химическому составу и температуре на АКП, ковш поднимается литейным краном на поворотный стенд МНЛЗ. Поворотный стенд представляет собой вращающуюся конструкцию с двумя позициями для установки ковшей. После опустошения ковша в позиции разливки, стенд поворачивается на 180° и уже полный ковш находится в позиции разливки. После открытия шибера ковша (1), жидкий металл начинает поступать в промежуточный ковш (2). Пром-ковш является своего рода буфером между сталь-ковшом и кристаллизатором (3). После открытия стопора (5) (стопорный механизм позволяет плавно регулировать поток металла в кристаллизатор, поддерживая в нем. постоянный уровень) пром-ковша металл поступает в кристаллизатор. Кристаллизатор представляет собой водоохлаждаемую конструкцию, которая при помощи серво-клапана совершает вертикальные колебания, для предотвращения застывания металла на стенках кристаллизатора. В зависимости от конструкции МНЛЗ размеры кристаллизатора могут варьироваться. В кристаллизаторе происходит застывание стенок сляба. Далее, под воздействием тянущих роликов (7) сляб попадает в зону вторичного охлаждения (криволинейный участок ручья), где на металл через форсунки разбрызгивается вода. После выхода металла на прямолинейный участок ручья, происходит отрезание слябов (газовая резка или ножницы

).

Пуск литья, управление процессом и проблемы

Выход затравки из дугового участка ручья (до отделения)

Для пуска процесса непрерывного литья, перед открытием шибера на пром-ковше, на радиусный участок ручья заводится «затравка», таким образом в районе кристаллизатора образуется своего рода карман. После наполнения этой полости металлом начинается вытягивание «затравки». На конце радиусного участка расположен механизм отделения затравки. После отделения она отводится рольгангом на большей скорости, чем скорость разливки

.

Преимущества МНЛЗ перед разливкой в изложницу

По сравнению с прежним методом разливки стали в изложницу при непрерывной разливке можно сократить не только время за счет исключения некоторых операций, но и капиталовложения (Например, на сооружение обжимных станов). Непрерывная разливка обеспечивает значительную экономию металла вследствие уменьшения обрези и энергии, которая тратилась на подогрев слитка в нагревательных колодцах. Исключение нагревательных колодцев позволило в значительной степени избавиться от загрязнения атмосферы. По ряду других показателей: качеству металлопродукции, возможности механизации и автоматизации, улучшению условий труда непрерывная разливка также эффективнее традиционных способов. Но непрерывная разливка имеет и Отрицательные стороны. Стали некоторых марок, Например кипящие, нельзя разливать по этому методу, малые объемы разливки сталей различных марок повышают их себестоимость, неожиданные поломки оказывают большое влияние на снижение общей производительности

.

Усовершенствования

В настоящее время все большее распространение получает метод электромагнитного торможения потока стали, попадающей в кристаллизатор. Это дает возможность существенно снизить скорость движения потоков, ограничить их проникновение вглубь жидкой фазы заготовки, а также обеспечить их рациональное движение. Вероятно, в ближайшее время этот метод получит развитие в совокупности с использованием погружных стаканов оптимальной геометрической формы, которая будет создаваться для каждого конкретного случая

.

Кристаллизатор МНЛЗ работает как теплообменник, задача которого состоит в быстром отводе тепла от стали, проходящей через него. К краю кристаллизатора корка отливки начинает утолщаться, при этом изнашивая поверхность кристаллизатора. Кроме того, диффузия меди из кристаллизатора приводит к появлению брака — трещин на поверхности отливок. Во многих случаях износ медной стенки кристаллизатора и захват меди отливкой могут быть предотвращены с помощью нанесения защитных покрытий на нижнюю часть кристаллизатора. В конце XX века для защиты активно применялись хромовые и никелевые покрытия. Во многих странах они превалируют и сейчас. Никель может наноситься различными способами и толщинами, обладает близким к меди коэффициентом теплопередачи. В начале XXI века началось активное внедрение технологий газотермического напыления для защиты плит кристаллизаторов МНЛЗ с помощью керамических, металлокерамических покрытий, покрытий из сплавов. Эти покрытия позволяют обеспечить еще лучшую защиту поверхностей кристаллизатора. Разработаны методы высокоскоростного газопламенного напыления покрытий, которые позволяют нанести металлокерамические материалы с превосходными противоэрозионными характеристиками и хорошей теплопередачей. Газотермические покрытия имеет смысл наносить на всю рабочую поверхность кристаллизатора. Из-за меньшего коэффициента теплопроводности металлокерамических покрытий становится возможным уменьшить и более точно контролировать скорость охлаждения мениска. Такой тип охлаждения часто называют «мягким», и он позволяет обеспечить более равномерное формирование слитка и более равномерный профиль температуры, что позитивно влияет на производительность кристаллизатора и качество литья

.

См. также

Примечания

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Look at other dictionaries:

  • машина непрерывного литья заготовок — МНЛЗ Агрегат непрер. разливки, в к ром идет процесс кристаллизации жидкого металла и формирования литой заготовки (иногда наз. слитком). Осн. технологии, узлы МНЛЗ: стенд для установки сталеразлив. ковша и его перемещения в рабочее положение;… …   Справочник технического переводчика

  • машина непрерывного литья заготовок — Смотри МНЛЗ (машина непрерывного литья заготовок) …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • МНЛЗ (машина непрерывного литья заготовок) — [ССМ (continuous casting machine (caster)] агрегат (1.) непрерывной разливки, в котором идет процесс кристаллизации жидкого металла и формирования литой заготовки (иногда называют слитком). Основные технологические узлы МНЛЗ: стенд для установки… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • машина для литья под давлением — [pressure die casting machine] литейная машина, которая обеспечивает подачу расплава в металлическую форму под определенным давлением с последующей выдержкой до затвердевания. По типу привода машины подразделяют на гидравлические, поршневые и… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • машина огневой зачистки — [scarier, scarfing machine] установка для зачистки поверхности горячих металлических заготовок (блюмов, слябов) путем сжигания поверхностного дефектного слоя металла в струе природного газа и кислорода при движении заготовок по рольгангу; Смотри… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • машина для заделки летки — [taphole drilling machine (drill)] подвесное механическое устройство, осуществляющее определенные движения для закрытия леточного отверстия, чаще огнеупорной массой (шлакового отверстия металлическим стопором), выдавливаемое электромеханическим… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • машина для вскрытия летки — [ taphole plugging machine] подвесное устройство из совокупности подвижно соединенных механизмов (шарнирно рычажных, винтовых, электрических, гидрав лических, и др.), совершающих пространственное перемещения и вращательно ударные движения,… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Машина — [machine] устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда. В зависимости от выполняемых функций различают машины: энергетические, для… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • ротационная кузнечно-прессовая машина — [rotary forging machine] кузнечно прессовая машина с вращательным движением инструмента и (или) заготовки при выполнении технологической операции; различают валковые, роликовые, дисковые и шпиндельные ротационные машины. Шпиндельные ротацион… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • косовалковая правильная машина — [cross roll straightener] валковая правильная машина, в которой верхние и нижние рабочие валки установлены под углом один к другому и к оси правки; Смотри также: Машина электровысадочная машина …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • валковая правильная машина — [го 11 (сг) strai ghtener; roll leveller] машина для правки листового и сортового проката или труб путем упругопластического знакопеременного изгиба валиками, расположенными паралллmyjе или под углом один к другому; Смотри также: Машина… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • электровысадочная машина — [electrical upsetting machine] машина для получения на круглых, профильных или трубных заготовках местных утолщений высадкой. Высаживаемый участок заготовки нагревается при перемещении в индукторе; применяют также нагрев в проходной печи… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • центробежная литейная машина — [centrifugal casting machine] литейная машина для формирования отливки, осуществляющая вращение литейной формы с целью воздействия на металл центробежных сил в процессе его кристаллизации (Смотри также Центробежное литье); Смотри также: Машина… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • роликовая правильная машина — [gagger, roller leveller (straightener)] машина для правки сортового проката упругопластичным знакопеременным изгибом профиля (2.), движущегося между калиброванными роликами, расположенными в шахматном порядке; Смотри также: Машина… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • разливочная машина — [casting machine] машина для разливки чугуна в чушки, представляющая наклоненный конвейер из двух параллельных бесконечных цепей с укрепленными на них изложницами; Смотри также: Машина электровысадочная машина рот …   Энциклопедический словарь по металлургии

Книги

Другие книги по запросу «Машина непрерывного литья заготовок» >>