Разливка слябовой заготовки
Расчет скорости разливки. Выбор формы технологической оси и расчёт базового радиуса. Определение усилий вытягивания слитка из кристаллизатора. Мероприятия по подготовке металла к разливке. Замена сталеразливочного ковша. Дефекты непрерывно-литого слитка.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.11.2013 |
| Размер файла | 739,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
[Введите текст]
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Институт металлургии и материаловедения
Кафедра МЧМСиС
Курсовой проект
по учебной дисциплине «Непрерывная разливка стали»
г Новокузнецк 2013
ЗАДАНИЕ
Спроектировать МНЛЗ для разливки слябовой заготовки сечением 180х2000 мм из стали Ст 10Ю, выплавленной в 350-тонном конвертере.
1. Обосновать скорость разливки и рассчитать основные параметры МНЛЗ
2. Выбрать конструкцию кристаллизатора и обосновать параметры его работы
3. Обосновать выбор вторичного охлаждения слитка и рассчитать технологические параметры ЗВО
4. Разработать технологию разливки круглой заготовки
5. Проанализировать возможные дефекты непрерывнолитой заготовки и разработать мероприятия для повышения ее качества
ВВЕДЕНИЕ
металл разливка слиток кристаллизатор
В настоящее время все большее распространение получает непрерывная разливка стали. Доля стали, разливаемой в мире на машинах непрерывного литья заготовок, непрерывно возрастает и уже достигает 85% от общего объема производства.
К качеству непрерывнолитых заготовок для производства металлопродукции ответственного назначения предъявляются высокие требования по содержанию вредных примесей, а также составу, количеству и характеру расположения неметаллических включений и степени развития осевой структурной и химической неоднородности, отсутствию внутренних и наружных трещин.
В настоящее время требуемый химический состав стали достигается при продувке в конвертерах чугуна с регламентируемым содержанием серы и фосфора. Затем металл раскисляется, легируется и обрабатывается в ковше на установке ковш-печь и в вакууматоре. Необходимые физико-химические свойства и качество непрерывнолитой заготовки обеспечиваются технологией разливки и применяемым оборудованием машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
При переоснащении металлургических предприятий отрасли машинами для непрерывной разливки стали следует учитывать, что они в основном располагают сталеплавильными агрегатами большой единичной мощности, что предполагает, применение высокопроизводительных слябовых, блюмовых и сортовых МНЛЗ.
При проектировании МНЛЗ и обосновании технологических параметров процесса особое внимание следует уделять требованиям рынка, особенно по вопросу повышения качества и изменению структуры производства металлопродукции при обязательном условии уменьшения ресурсо и энергозатрат.
В настоящее время применяют, в основном, следующие типы МНЛЗ: криволинейные с постоянным радиусом кривизны (радиальные) и криволинейные с переменным радиусом кривизны.
Марочный сортамент разливаемых сталей охватывает практически весь диапазон продукции современного производства; начиная от рядовых сталей для изготовления строительных профилей, арматуры, тонколистового проката и включая такую продукцию ответственного назначения, как конструкционный сортопрокат, трубы различных назначений, рельсы, железнодорожные колеса, лист для автомобильной промышленности, рулонный лист, который используется в производстве магистральных газопроводов, толстолистовой прокат, трубы и лист из нержавеющей стали и т.д.
В настоящее время около 60% отливаемых непрерывным литьем заготовок разливается на слябовых МНЛЗ. При этом развитие процессов непрерывного литья слябов происходит в условиях ужесточающейся конкуренции на мировом рынке, основными требованиями которого является повышение качества продукции при одновременном снижении ее себестоимости.
При проектировании современных слябовых МНЛЗ закладываются следующие решения:
отдается безоговорочное предпочтение МНЛЗ с вертикальным кристаллизатором, что обеспечивает повышение качества заготовки при одновременном росте производительности в 1,4…1,5 раза;
применяется криволинейная схема технологической линии МНЛЗ с многоточечным загибом и разгибом;
предусматривается возможность изменения ширины заготовки в процессе разливки;
увеличивается вместимость промковша до 50…60 т и используется система перегородок для управления течением металла;
обязателен непрерывный замер температуры металла в промковше и в отдельных зонах движения заготовки;
расширяется применение технологии подогрева металла непосредственно в промковше;
часть операций по доводке стали переносится в промковш (продувка аргоном, обработка порошковой проволокой, подогрев металла, вакуумная обработка и т.д.);
ужесточаются требования к защите стали от вторичного окисления на всем этапе движения стали от ковша до кристаллизатора;
все большее распространение получает технология «мягкого» обжатия металла в ЗВО (зоне вторичного охлаждения);
применяется электромагнитное перемешивание в кристаллизаторе и ниже кристаллизатора;
уменьшается диаметр поддерживающих роликов в ЗВО;
обязательно используется система автоматического контроля уровня металла в кристаллизаторе, а также система автоматической подачи шлакообразующих смесей в кристаллизатор.
В результате существенно повышается производительность МНЛЗ, улучшается качество поверхности и внутренней структуры слябовой заготовки, снижаются затраты на строительство машины, ее обслуживание и т.п.
1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МНЛЗ
1.1 Расчет скорости разливки
В качестве предварительной оценки скорости разливки может быть использована эмпирическая формула:
, м/мин,
где k - коэффициент, зависящий от марки стали и сечения отливаемой заготовки. При отливке прямоугольной заготовки с большим отношением сторон (слябов) k=0,18-0,30;
a и b - соответственно толщина и ширина заготовки, мм.
м/мин.
1.2 Расчет производительности МНЛЗ
Производительность одного ручья МНЛЗ может быть определена по формуле:
П = см · S · Vр · 60
где м - плотность жидкой стали, 7,00 т/м3;
S - площадь поперечного сечения, м2;
Vр - скорость разливки.
П = 7 · 0,18·2 · 1,09 · 60 = 165 т/час
Пропускная способность для заданного профиля отливаемой заготовки рассчитывается по формуле:
где n - количество плавок в серии при разливке методом плавка на плавку (слябовые МНЛЗ n = 15-25 плавок. Принимаем 15);
М - масса металла, т;
Ф - фонд времени работы МНЛЗ, сутки;
1 - коэффициент, учитывающий степень загрузки оборудования (для слябовых машин 0,9);
р - уточнённое время разливки стали из сталеразливочного ковша, мин;
2 - пауза, время подготовки машины к приёму плавки без изменения размеров слитка, мин (в современных цехах составляет 60 мин).
Фонд рабочего времени работы МНЛЗ определяется по формуле:
где TК - продолжительность капитального ремонта МНЛЗ, суток (обычно 7-10 суток, принимаем 8 суток);
TП.П - продолжительность планово-предупредительных ремонтов, суток (составляет 17,3 суток)
;
TТ - продолжительность текущих ремонтов, суток (20-25 суток, принимаем 23 сут.).
суток
Максимально допустимая продолжительность разливки, обусловленная тепловыми потерями для ковшей различной ёмкости приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Продолжительность разливки
|
Емкость ковша, т |
50 |
100 |
160 |
200 |
300 |
400 |
|
|
Время разливки, мин |
60 |
75 |
85 |
90 |
110 |
120 |
Для разливки ковша емкостью 320 т принимаем р=110 мин.
Для того чтобы уточнить время разливки, определим количество ручьёв МНЛЗ по формуле:
,
где M - масса металла в ковше, т;
- плотность стали, т/м3;
2 - коэффициент, учитывающий потери времени при разливке;
V - скорость разливки, м/мин;
a, b - толщина и ширина заготовки соответственно, м;
р - допустимое время разливки (из таблицы 1), мин.
ручьев. Принимаем 2 ручья.
После окончательного выбора числа ручьев уточняем факти-ческую рабочую скорость разливки:
мин.
Следовательно, производительность МНЛЗ составит:
т/год
1.3 Выбор формы технологической оси МНЛЗ и расчёт базового радиуса
В данном курсовом проекте принимаем МНЛЗ криволинейной формы с вертикальным кристаллизатором. В таких МНЛЗ после небольшого вертикального участка зона вторичного охлаждения имеет участок изгиба слитка, радиальный участок и участок выпрямления слитка.
Исследования механических свойств стали при 1300-1450оС позволили получить уравнение для оценки допустимого базового радиуса технологической оси МНЛЗ:
,
где a - толщина заготовки, м;
V - скорость вытягивания заготовки, м/мин;
K - коэффициент затвердевания, К=24-26мм/мин0,5 для слябов, принимаем 24 мм/мин0,5;
д - величина допустимой деформации металла в температурном интервале хрупкости;
- коэффициент, учитывающий интенсивность охлаждения слитка в ЗВО (=0,7-0,85, принимаем 0,80).
Таблица 2 - Изменение величины в зависимости от типа стали
|
Тип стали |
д |
|
|
Низкоуглеродистая сталь |
(0,5 - 0,8)М10-2 |
|
|
Среднеуглеродистая и легированная сталь |
(0,3 - 0,5)М10-2 |
|
|
Высокоуглеродистая и высоколегированная сталь |
(0,15 - 0,30)М10-2 |
Базовый радиус МНЛЗ определяем для разливки высокоуглеродистой стали в заготовку сечением 180Ч2000мм2. Для данного сортамента принимаем д=0,0020.
Базовый радиус:
1.4 Расчёт радиуса кривизны криволинейной МНЛЗ
При точке перехода от радиального участка к криволинейному C = 0,5 (по рекомендации ПО «Уралмаш» она должна быть в пределах 0,4-0,65) толщина закристаллизовавшейся оболочки к моменту разгиба слитка будет равна:
Расстояние от нейтральной оси до опасного слоя:
Время формирования слитка до начала выпрямления:
где Lкр - высота кристаллизатора, 1,2 м;
R0 - базовый радиус кривизны кристаллизатора, м
Время нахождения деформированного слоя в температурном интервале хрупкости:
Радиусы точек правки слитка рассчитываются по следующему уравнению:
,
где i - число точек правки, 5
l - расстояние между точками правки, 1м
y-расстояние от нейтральной оси опасного слоя, в котором может произойти разрыв;
И- коэф., учитывающий интенсивность охлождения ЗВО, 0,70;
б- толщина закристаллизовавшейся корки слитка к моменту его распрямления;
Радиус первой точки правки:
, R1 = 11,7 м;
Радиус второй точки правки:
, R2 = 14 м;
Радиус третьей точки правки:
, R3 = 17,5 м;
Радиус четвертой точки правки:
, R4 = 23,4 м;
1.5 Расчёт участка затвердевания до выхода на горизонтальный участок и протяженности жидкой фазы
При базовом радиусе МНЛЗ R0 = 10 м участок затвердевания (металлургическая длина) машины составит:
.
Протяженность собственно жидкой фазы непрерывного слитка можно определить из выражения:
,
где - полное время затвердевания, мин;
V - скорость вытягивания слитка, м/мин.
Время затвердевания слитка с достаточной для практики точностью можно определить из выражения:
,
где а - толщина заготовки, мм;
К - коэффициент затвердевания (для слябов К = 24 - 26 мм/мин0,5).
мин.
Тогда м.
1.6 Расчёт усилия вытягивания слитка из кристаллизатора
Усилие для преодоления трения в кристаллизаторе обусловлено прижатием оболочки слитка к стенкам кристаллизатора ферростатическим давлением. Оно составляет:
, (23)
где - коэффициент трения, при использовании легкоплавких шлаковых смесей =0,2;
- плотность жидкой стали ();
Н = 0,85 - эффективная высота кристаллизатора (расстояние от мениска жидкого металла до нижнего торца кристаллизатора);
П= 4,36 - периметр сечения непрерывного слитка;
R - радиус кривизны кристаллизатора;
=sin(0,85/10) - угловое расстояние от мениска до нижнего торца кристаллизатора;
g - ускорение свободного падения.
2. КРИСТАЛЛИЗАТОР
2.1 Назначение и устройство кристаллизатора
Кристаллизатор - важнейший элемент МНЛЗ - выполняет две функции: во-первых, определяет форму поперечного сечения слитка; во-вторых, служит для формирования твёрдой корки слитка, способной выдержать ферростатическое давление в зоне вторичного охлаждения, где в основном происходит затвердевание слитка. Применяемые в настоящее время конструкции кристаллизаторов можно объединить в три группы: блочные, гильзовые и сборные.
Для разливки прямоугольных заготовок (слябов и блюмов) широко применяют сборные кристаллизаторы, так как высокая жесткость стен позволяет выдерживать без деформации очень большое ферростатическое давление. Сборные кристаллизаторы изготавливаются из четырех отдельных медных плит, каждая из которых для большей жесткости крепится шпильками на отдельной стальной плите.
Длину кристаллизатора можно выбрать из следующего соотношения:
,
где - зона непосредственного контакта корочки слитка со стенкой кристаллизатора, мм, которая определяется по формуле:
мм,
где V - скорость разливки, мм/мин;
0,45 - время, после которого начинается образование газового зазора, мин.
мм.
Длина сборных кристаллизаторов колеблется от 650 до 1200 мм. Поскольку при скоростях разливки 1,2-1,8 м/с рекомендуется применять кристаллизаторы длиной более 900 мм, то принимаем длину кристаллизатора, равной 1000 мм.
Таким образом, время нахождения металла в кристаллизаторе составит:
мин или 55,2 с.
2.2 Расчет параметров промежуточного ковша
Расчет вместимости промежуточного ковша выполняется по формуле:
где Vм - массовая скорость разливки, т/мин;
- среднее время пребывания металла в промежуточном ковше, мин;
N - количество ручьев, шт.
.
Тогда емкость промежуточного ковша при нахождении металла в нем в течение 15 мин составит:
2.3 Расчёт толщины твердой корочки на выходе из кристаллизатора
Расчёт твердой корочки проведём по трем методикам:
1. Для упрощенных инженерных расчетов обычно применяют уравнение:
,
где L - высота кристаллизатора, м;
V - скорость вытягивания заготовки, м/мин;
k = 2,3…3,2 см/мин0,5.
.
2. Более точно и физически более обосновано толщина корочки на выходе из кристаллизатора может быть определена по количеству отводимого тепла в кристаллизаторе:
,
где Qкр - тепловой поток в кристаллизаторе (задаемся по экспериментальным данным);
т - плотность стали, равная 7000 кг/м3;
Pк - периметр сечения заготовки, м;
qкр - удельная скрытая теплота затвердевания и охлаждения до TПС;
V - скорость разливки, м/с (1,09 м/мин = 0,018 м/с).
,
где qпл = 270 кДж/кг - скрытая теплота плавления;
Cтв = 0,75 кДж/кг°С - удельная теплоемкость твердой стали;
TТВ - средняя температура поверхности заготовки на выходе из кристаллизатора, °С (задаемся 1100 °С);
TКР = 1500°С.
qкр = 270 + 0,50,75(1500 - 1100) = 420 кДж/кг.
Рассчитаем охлаждающую поверхность теплоотвода в кристаллизаторе:
,
Величиной удельного теплоотвода в кристаллизаторе задаемся равной qуд = 1,168 • 106 Вт/м2.
МВт.
Рассчитаем толщину корочки:
.
3. Наконец, существует третий, более совершенный вариант расчета по экспериментально определенному количеству тепла, отведенному водой, т.е. по перепаду температуры охлаждающей воды на выходе и входе в кристаллизатор и расходу воды на охлаждение. При этом суммарный тепловой поток, отбираемый охлаждающей водой, рассчитывается по следующему уравнению:
,
где Qкр - удельная плотность теплового потока;
в - плотность воды, принимаем равной 990 кг/м3;
Cв - теплоемкость воды, равная 4200 Дж/кгК;
Tв - перепад температуры воды, изменяется в пределах 10 - 30°С (принимаем 15);
qв - расход воды на охлаждение принимается по практическим данным, изменяющимся от 300 до 500 м3/час. Принимаем 450 м3/час или 0,125 м3/с.
Подставляя значения в уравнение, получим:
Вт.
По рассчитанной величине теплоотвода от металла к охлаждающей воде в кристаллизаторе Qкр рассчитываем толщину закристаллизовавшейся корочки на выходе из кристаллизатора:
.
3. РАСЧЁТ ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
Протяженность ЗВО определяется скоростью вытягивания и размером сечения отливаемого слитка. В зависимости от типа машин процесс затвердевания должен закончиться к моменту резки слитка.
Протяженность всей ЗВО может быть определена как:
,
где r - коэффициент, учитывающий возможное увеличение времени затвердевания (для слябов r=1,1);
L - активная длина кристаллизатора.
Определяем протяженность ЗВО:
м.
Зона вторичного охлаждения (ЗВО) слитков при непрерывной разливке расположена между кристаллизатором и тянущими роликами (валками). На этом участке происходит затвердевание расплава по всему поперечному сечению слитка, что достигается сочетанием определенных значений скорости литья и интенсивности наружного охлаждения слитка. Режим охлаждения заготовки в ЗВО должен обеспечить минимальную длительность затвердевания и отсутствие дефектов заготовки.
3.1 Выбор и расчёт параметров ЗВО
Тепловой расчет ЗВО сводится к определению расхода охлаждающей воды на каждую секцию ЗВО и числа форсунок в секции.
Конструктивные данные по секциям роликов поддерживающей системы приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Конструктивные параметры ЗВО
|
Секция |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Число горизонтальных рядов форсунок (М) |
6 |
4 |
3 |
5 |
4 |
|
|
Число форсунок в ряду (N) |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
Длина зон охлаждения (l),м |
0,97 |
1,03 |
1,03 |
3,0 |
3,8 |
|
|
Диаметр роликов (d), м |
0,14 |
0,21 |
0,21 |
0,25 |
0,31 |
|
|
Зазор между роликами (S), м |
0,029 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,065 |
|
|
Степень экранирования |
0,21 |
0,24 |
0,24 |
0,20 |
0,21 |
1. Расчёт времени входа в зону охлаждения:
мин, где li - длина i-ой зоны охлаждения.
2. Расчёт времени выхода слитка из зоны охлаждения, мин:
,
,
,
,
.
3. Поскольку для водяных форсунок характерна значительная неравномерность интенсивности охлаждения, в данном курсовом проекте применяем водо-воздушное охлаждение, позволяющее получить практически равнозначную интенсивность теплоотвода в сравнении с водяным охлаждением при меньшем расходе воды. Коэффициент теплоотдачи при этом способе изменяется в пределах 250-500 Вт/м2К.
4. Расчёт толщины корочки в ЗВО:
Если за начало отсчёта принять момент выхода слитка из кристаллизатора, то
,м
где кр - толщина твердой корочки на выходе из кристаллизатора, 0,034м;
KЗ - коэффициент затвердевания, по опытным данным 0,0023-0,0027 м/с0,5, принимаем 0,0023 м/с0,5;
- время от момента выхода металла из кристаллизатора, мин.
,
,
,
,
.
5. Расчёт средней толщины корочки в i-ой зоне охлаждения:
, м
6. Определение поверхности орошения:
Для определения поверхности орошения введем понятие степени орошения :
,
следовательно, поверхность орошения:
,
где b - соответственно ширина заготовки, м;
- средняя толщина корочки в i-ой зоне охлаждения, м;
F - общая поверхность зоны ЗВО, м2.
7. Определение плотности орошения для i-ой секции:
, м3/(м2ч)
где 0 - начальное значение коэффициента теплопередачи, по опытным данным равно 120-160 Вт/(м2К), принимаем 160 Вт/(м2К);
B - опытный коэффициент, для МНЛЗ с изогнутой технологической осью равен 35-40(Втс)/(м3К), принимаем 40 (Втс)/(м3К);
- среднее значение коэффициента теплоотдачи.
Результаты расчётов занесены в таблицу 4.
Таблица 4 - Результаты расчета параметров ЗВО
|
Зона орошения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1, мин |
0 |
0,89 |
1,84 |
2,79 |
5,54 |
|
|
2, мин |
0,89 |
1,84 |
2,79 |
5,54 |
9,03 |
|
|
1, Вт/(м2К) |
614 |
544 |
484 |
434 |
335 |
|
|
2, Вт/(м2К) |
544 |
484 |
434 |
335 |
269 |
|
|
,Вт/(м2К) |
579 |
514 |
459 |
384,5 |
302 |
|
|
ЗВО, м |
0,051 |
0,058 |
0,064 |
0,076 |
0,088 |
|
|
, м |
0,045 |
0,052 |
0,061 |
0,070 |
0,082 |
|
|
0,955 |
0,948 |
0,939 |
0,930 |
0,918 |
||
|
Fор, м2 |
3, 71 |
3,91 |
3,87 |
11,16 |
13,95 |
|
|
gF, м3/(м2ч) |
8,88 |
7,26 |
5,88 |
4,01 |
2,77 |
3.2 Определение расхода воды для i-ой зоны охлаждения
,
где G - расход воды на i-ую зону охлаждения, м3/ч;
gF - плотность орошения для i-ой секции, м3/(м2ч);
FОР - поверхность орошения, м2;
KИ - степень использования воды для охлаждения заготовки, 65 - 100%.
1-я зона охлаждения:
При KИ = 0,65
м3/ч
Число межроликовых промежутков М=6, предусматриваем установку 2-х форсунок в ряд, т.е. N0=2, следовательно, общее число форсунок в зоне N=МN0=12.
Расход воды на одну форсунку составит:
м3/ч.
Если использовать форсунки с расходным коэффициентом К0=3,710-4 м3/(сМПа0,5) = 1,33 м3/(чМПа0,5), то давление воды составит:
МПа.
2-я зона охлаждения:
При KИ = 0,79
м3/ч
Число межроликовых промежутков М=4, предусматриваем установку 2-х форсунок в ряд, N0=2, следовательно, общее число форсунок в зоне N= МN0=8.
Расход воды на одну форсунку составит:
м3/ч.
Сравним расходы воды на одну форсунку для первой и второй зон:
,
что удовлетворяет условию охлаждения.
3-я зона охлаждения:
При KИ = 0,83
м3/ч
Число межроликовых промежутков М=3, предусматриваем установку 2-х форсунок в ряд N0=2, следовательно, общее число форсунок в зоне N=6.
Расход воды на одну форсунку составит:
м3/ч.
В результате получим:
, т.е. условие охлаждения выполняется.
4-я зона охлаждения:
При KИ = 0,90
Криволинейный участок. Расход воды со стороны внешнего радиуса R составит
м3/ч. М=5, N0=2, следовательно, N=10.
Расход воды на одну форсунку составит:
м3/ч.
При этом
,
т.е. условие охлаждения выполняется.
На стороне внутреннего радиуса расход воды определим:
м3/ч, м3/ч.
5-я зона охлаждения:
При KИ = 0,95
Криволинейный участок. Расход воды со стороны внешнего радиуса R составит
м3/ч. М=4, N0=2, следовательно, N=8.
Расход воды на одну форсунку составит:
м3/ч.
При этом
, т.е. условие (34) выполняется.
На стороне внутреннего радиуса расход воды определяем:
м3/ч и м3/ч.
4. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УЗЛЫ МНЛЗ
В состав МНЛЗ входят следующие основные технологические узлы:
стенд для сталеразливочных ковшей;
тележки или подъемно-поворотные столы промежуточных ковшей;
промежуточные ковши;
кристаллизаторы и механизм их качания;
затравки и механизмы для их перемещения и введения в кристаллизатор;
конструкции зоны вторичного охлаждения;
тянуще-выпрямляющие системы;
приспособления для резки заготовки на мерные длины;
оборудование для выдачи заготовок и транспортирования их из зоны МНЛЗ.
Стенд для сталеразливочных ковшей это приспособление, на которое ковши устанавливаются во время разливки и с помощью которого они передаются из рабочего положения в нерабочее.
Наиболее широко распространены стенды поворотного типа, которые состоят из опорных элементов, поворотных частей с приводом подъема ковшей и поворота, а также приспособлений для взвешивания ковшей (рисунок 1).
Рисунок 1 - Поворотный стенд для сталеразливочных ковшей: 1 - поворотный стенд; 2 - ковш в рабочем положении; 3 - тележка для промежуточного ковша; 4 - промежуточный ковш; 5 - кристаллизатор
Рисунок 1 - Поворотный стенд для сталеразливочных ковшей
Стенды поворотного типа имеют следующие преимущества в сравнении с другими конструкциями стендов для сталеразливочных ковшей: установка ковша проводится вне зоны разливки; поворот стенда на 90о обеспечивает возможность обслуживания краном всей рабочей площадки МНЛЗ; аварийную разливку металла из сталеразливочного ковша можно выполнять вне рабочей площадки МНЛЗ.
Скорость поворота стенда обычно составляет 0,5 - 1,15 об/мин. При этом продолжительность прерывания струи металла, которой поступает в промежуточный ковш, не превышает 90с.
Тележки или подъемно-поворотные столы промежуточных ковшей служат для быстрой замены промежуточных ковшей при разливке металла методом «плавка на плавку».
На МНЛЗ, оборудованных поворотными стендами для сталеразливочных ковшей, применяют самоходные тележки с вертикальным перемещением промежуточных ковшей и весоизмерительными устройствами. Тележки перемещаются по рельсам, установленным между сталеразливочным стендом и кристаллизатором.
Промежуточные ковши служат для стабилизации скорости подачи металла в кристаллизатор и равномерного распределения стали между несколькими кристаллизаторами при разливке на многоручьевых МНЛЗ. В последние годы промежуточные ковши большой емкости используют также как дополнительные агрегаты для внепечной обработки металла с целью перемешивания, дегазации, всплывания неметаллических включений, раскисления, модифицирования, корректировки химического состава металла и др.
Для обеспечения стабильного соответствия между скоростью вытягивания заготовки из кристаллизатора и скоростью подачи в кристаллизатор жидкого металла промежуточные ковши оборудованы дозирующими устройствами, в качестве которых используют стопорные устройства (футерованные огнеупорными катушками и стопоры-моноблоки), шиберные затворы и стаканы-дозаторы. В последнем случае скорость поступления металла в кристаллизатор определяется сечением стакана-дозатора и уровнем металла в промежуточном ковше.
Кристаллизатор - характерной особенностью сборного кристаллизатора является возможность изменения ширины разливаемой заготовки. Это достигается перемещением узких стен, вставленных между широкими, с помощью различных механических или электромеханических приводов (рисунок 2). Такая конструкция кристаллизатора позволяет, оперативно меняя конусность, снизить износ медных стенок и улучшить качество слитка. Кроме того, снижается парк кристаллизаторов и увеличивается производительность за счет снижения простоев машин. В настоящее время получают распространение конструкции кристаллизаторов, позволяющие изменять ширину отливаемой заготовки без прерывания процесса разливки.
Равномерность и интенсивность охлаждения непрерывного слитка зависит от системы циркуляции воды. В настоящее время в сборных кристаллизаторах применяют петлевую и прямоточную системы. При петлевой системе движения воды все вертикальные каналы по периметру кристаллизатора объединены с помощью коллекторов в три секции - две крайние и одну среднюю. В крайние секции входят каналы узких стен и края широких . Вода подается сверху вниз через крайние секции, затем проходит снизу вверх среднюю секцию и поступает на слив (рисунок 3, поз.а). В этой системе вода дважды проходит по каналам и может нагреваться до критических значений температур, при которых начинается выпадение осадков на стенках каналов, что обычно происходит с неочищенной водой при 35-40 оС. В то же время, учитывая что расход воды при разливке слитков крупных сечений достигает 300-400 м3/час, большим достоинством петлевого охлаждения является экономия расхода воды.
При прямоточной системе вода поступает к нижним торцам медных стенок, проходит по каналам снизу вверх и идет на слив (рисунок 3, поз.б). В результате вода нагревается значительно меньше, достигается более эффективное охлаждение, что позволяет иметь более высокие скорости разливки. Недостатком такой системы охлаждения является высокий расход воды.
Рисунок 2 - Слябовый сборный кристаллизатор: 1 - широкая стенка большого радиуса машины; 2 - узкая стенка; 3 - стяжки; 4 - боковина; 5 - электромеханический механизм для перемещения узких стен и изменения их конусности; 6 - подвижная широкая стенка малого радиуса; 7 - коллекторы для подвода и отвода воды; 8 - рама механизма качания
Рисунок 3 - Петлевидная (а) и прямоточная (б) схемы охлаждения кристаллизаторов
Длина сборных кристаллизаторов колеблется в пределах от 650 до 1000 мм. При скоростях разливки до 1 м/мин получили наиболее широкое распространение короткие кристаллизаторы, длина которых 650-850 мм. При увеличении скорости разливки до 1,2-1,8 м/мин рекомендуется применять кристаллизаторы длиной ?900 мм.
Затравка - подвижное дно кристаллизатора, необходимое для начала затвердевания заготовки. Головка затравки имеет профиль, который дает возможность захватить и вытянуть за собой твердеющий слиток. Размер головки на 1 - 2,5 мм меньше, чем размеры сечения внутреннего пространства кристаллизатора. Головка затравки соединяется с корпусом, длина которого достаточна для того, чтобы достигать уровня тянущей клети или специальных валков, которые приводят в движение затравку и заготовку.
После прохождения головкой затравки тянущей клети валки захватывают сам слиток. Затравка отделяется от слитка и выводится из зоны тянущих приспособлений.
В зависимости от конструкции МНЛЗ затравка может вводиться в кристаллизатор снизу или сверху.
Конструкции зоны вторичного охлаждения включают устройства для охлаждения заготовки при помощи струй воды или водовоздушного охлаждения, а также конструкции, которые поддерживают и направляют оболочку еще не затвердевшего слитка.
На раннем этапе внедрения непрерывной разливки стали было установлено, что струйная система подачи воды не позволяет правильно распределить ее по поверхности заготовки при небольших расходах воды, необходимых для охлаждения большинства марок стали. Эта задача решается при использовании систем водовоздушного охлаждения, в которых в форсунках различного типа вода распыляется струей сжатого воздуха на капли диаметром 20 - 100 мкм, образуя туман.
Для того, чтобы под действием ферростатического давления затвердевшая оболочка заготовки после выхода из кристаллизатора не деформировалась, используют конструкции, которые поддерживают и направляют оболочку слитка. С этой целью используют опорные брусья или ролики, а также комбинированную систему - брусовую в верхней части зоны вторичного охлаждения и роликовую в нижней.
Тянуще-выпрямляющая система. На МНЛЗ вертикального типа движение заготовке придают тянущие валки, которые составляют одну или две клети. Тянущая клеть, как правило, состоит из четырех валков. В этих клетях обжатие слитка с жидкой сердцевиной не допускается, поэтому тянущие клети размещают ниже зоны вторичного охлаждения.
На радиальных МНЛЗ тянуще-выпрямляющая система состоит из приводных роликовых проводок.
Устройства для резки заготовки на мерные длины. Для разделения слитка на мерные длины чаще других используют два типа устройств - подвижные машины газовой резки и ножницы.
Наибольшее распространение получили машины газовой резки - приспособления, которые осуществляют порезку заготовки после захвата машиной движущегося слитка в процессе перемещения вместе с ним. Они имеют относительно простую конструкцию, небольшую металлоемкость и обеспечивают возможность быстрой замены вышедших из строя узлов. Существенным их недостатком являются значительные потери металла при резании (1 - 2%), а также большие расходы ацетилена и кислорода.
Для порезки заготовки чаще других используют два типа ножниц - колебательные гидравлические и импульсного (ударного) действия. Колебательные гидравлические ножницы применяют для порезки слябов и сортовых заготовок, импульсные ножницы - для резания сортовых заготовок небольшого сечения.
Оборудование для выдачи заготовок и транспортирования их из зоны МНЛЗ. На вертикальных МНЛЗ, размещаемых в колодцах, используют подъемники различной конструкции, которые поднимают заготовку на уровень пола цеха в горизонтальном положении или положении, приближающемся к вертикальному.
На криволинейных и горизонтальных МНЛЗ передача литых заготовок после порезки на мерные длины в зоны осмотра и зачистки осуществляется на уровне пола цеха. Для передачи заготовок используют рольганг-тележки, толкатели, рольганги, краны и др.
5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ МЕТАЛЛА К РАЗЛИВКЕ
Подготовка металла для разливки производится по технологическим инструкциям по выплавке и внепечной обработке стали для МНЛЗ
Таблица 5 - Химический состав стали 10 Ю.
|
Наиенование материала |
Содержание элементов, % |
|||||||||
|
C |
Mn |
Si |
P |
S |
Cr |
Ni |
Cu |
Al |
||
|
Не более |
||||||||||
|
Готовая сталь 10Ю |
0,07 - 0,014 |
0,25 - 0,50 |
0,03 |
0,035 |
0,040 |
0,15 |
0,25 |
0,025 |
0,02 - 0,07 |
Металл для разливки на МНЛЗ подают после внепечной обработки с корректировкой его по температуре, химическому составу и модифицирования неметаллических включений.
Таблица 6 - Температурный режим металла
|
Температура, оС |
|||||
|
Выпуск из конвертора |
В стальковше перед выдачей на МНЛЗ |
В промковше |
Ликвидус (средняя) |
||
|
На первой плавке в серии |
На последующих плавках в серии |
||||
|
1665-1680 |
1605-1615 |
1600-1610 |
1555-1565 |
1797,87 |
Не допускается выпуск плавок для МНЗ в сталеразливочный ковш с новой футеровкой.
Головку затравки вводят в кристаллизатор на расстоянии 730 мм от верха, контролируя установочный размер мерным стержнем. При этом должен быть равномерный зазор между головкой и стенками кристаллизатора по всему периметру (2 - 3 мм).
Производится осмотр тросов зацепления затравок на предмет их целостности и надежности.
Разогрев погружных стаканов осуществляется в специальном камине, а защитных труб в печи. Время разогрева 40 60 минут. Температура поверхности не менее 1200 С. Перед началом разливки должно быть не менее 12 разогретых стаканов.
Предварительно подготовленный промежуточный ковш устанавливается на тележку в резервной позиции. Разогрев ковша начинается за 2 часа до начала разливки. Режим разогрева ступенчатый: в первые 40 минут расход газа и воздуха составляет 50 60 % от номинального, следующие 40 минут 70 80 %, далее расход номинальный (расход газа 150 нм3/ час, воздуха 1700 нм3/час). Температура поверхности футеровки перед разливкой должна быть не менее 1200 С.
Разогрев стаканов промковша осуществляется при открытых стопорах.
Сталеразливочный ковш после внепечной обработки и контрольного замера температуры металла в нем перед рабочей площадкой МНЛЗ подается на подъемно-поворотный стенд. Устанавливаются гидроцилиндры шиберных затворов и ковш накрывается крышкой. В это время подается вода на охлаждение кристаллизаторов; подается вода на охлаждение МНЛЗ и катушку электромагнитного перемешивания; промежуточный ковш подается в рабочую позицию, устанавливаются погружные стаканы; проверяется центровка стаканов по оси кристаллизаторов (допустимое отклонение от оси 5 мм); промежуточный ковш опускается в положение, при котором носок погружного стакана заглублен в полость кристаллизатора на 200 250 мм; открывается затвор экранирующего контейнера датчика контроля уровня металла; включается автоматический режим управления устройством отделения и возврата затравки; задается режим качания кристаллизатора; сталеразливочный ковш поворачивается в положение разливки.
6. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ НА МНЛЗ
Основным режимом работы МНЛЗ, обеспечивающим безаварийность и требуемое качество слябов, является разливка в автоматическом режиме.
По команде с пульта управления в автоматическом режиме затравка подаётся на горизонтальный рольганг ручья, центруется по оси рольганга и со скоростью до 4 м/мин подаётся по технологическому каналу ручья до уровня 1,9ч2,5 м от верха кристаллизатора и останавливается.
Наличие влаги во внутренней полости кристаллизатора не допускается. Для удаления загрязнений и влаги стенки кристаллизатора и головка затравки обдуваются сухим сжатым воздухом.
Зазоры между стенками кристаллизатора и головкой затравки уплотняются забивкой сухого асбестового шнура, углы кристаллизатора промазываются жидким герметиком. В полость кристаллизатора помещается регламентированный охладитель из чёрного металла по установленной технологической инструкцией схеме. На узкие грани кристаллизатора устанавливается защита от заплесков металла при наполнении.
После выполнения всех подготовительных операций включается режим готовности затравки к разливке.
Перед началом разливки на главном пульте управления МНЛЗ задаются установки базовых технологических систем автоматизации, механизмы МНЛЗ устанавливаются в режим автоматического управления.
Вращение подъёмно-поворотного стенда (ППС) с установленными СК выполняется в крайнем верхнем положении загруженных консолей.
В позиции загрузки (ожидания) на консоль ППС, находящуюся в крайнем нижнем положении, краном устанавливается СК с металлом. К шиберным затворам СК подсоединяются гидравлические цилиндры. Разливщик СК поднимает загруженную консоль в крайнее верхнее положение и по команде мастера разворачивает ППС в позицию разливки.
После подачи СК в позицию разливки по команде мастера или старшего разливщика поднимаются горелки установки разогрева ПК, убираются приспособления для разогрева погружных стаканов, проверяется работоспособность стопоров путём пробного открытия и закрытия, затем стопора устанавливаются в закрытое положение и фиксируются гидравлическим поджимом, осматриваются и, при необходимости, очищаются выпускные отверстия погружных стаканов и ПК подаётся в позицию разливки. Нормальная степень разогрева стаканов - до температуры оранжевого свечения поверхности.
Выдержка ПК, т.е. время от окончания разогрева (отключение и подъём горелок) до начала разливки (подача стали в ПК), должно быть не более 10 минут.
Разогретый до 12000С ПК (разогрев не менее 4-6 час) в крайнем верхнем положении (~ 600 мм по индикатору вертикальной позиции) на тележке перемещается в позицию разливки и визуально центрируется по положению погружных стаканов относительно осей кристаллизаторов. Затем ПК опускается, чтобы расстояние от нижних кромок погружных стаканов до охладительной укладки кристаллизатора было 20-30 мм.
ППС автоматически останавливается в позиции разливки. При необходимости положение СК регулируется доворотами ППС. На гидроцилиндры шиберных затворов навешиваются теплозащитные кожухи и включается сжатый воздух для охлаждения. На коллекторы шиберных затворов манипуляторами устанавливаются защитные трубы. Если конструкция защитной трубы не предусматривает подачу аргона, то перед установкой трубы в ее седло укладывается защитная эластичная вставка.
По команде мастера открываются шиберные затворы СК Кратковременным открытием затворов проверяется высыпаемость стартовой засыпки, при необходимости она инициируется пикой. Затем шиберные затворы открываются полностью для максимально быстрого наполнения ПК. Если в конструкции защитных труб предусмотрен узел для подачи аргона, устанавливается трубка и включается подача газа с удельным расходом 10-15 л/мин.
Если после высыпания стартовой засыпки сталь не поступает, необходимо снять защитную трубу и кислородом прожечь канал сталевыпускного отверстия. После стабилизации струи металла затвор кратковременно закрывается и защитная труба устанавливается повторно. Сразу после открытия шиберных затворов СК опускается в нижнее положение до заглубления защитных труб под уровень стали не менее 200 мм.
Разрешается для снижения вторичного окисления и азотирования стали вести разливку через один шиберный затвор на сечениях слябов и марках стали, обеспечивающих требуемые скорость литья и заполнение ПК. При этом второй шиберный затвор находится в резерве и открывается в конце разливки плавки при снижении ферростатического давления стали в СК.
Если гидроцилиндры шиберных затворов не срабатывают, необходимо проверить наличие разрешающих сигналов от концевых выключателей «ППС в положении разливки» и «Тележка ПК в положении разливки».
После наполнения ПК до веса 10-25 т в центральную часть и отверстия в крышках равномерно отдается двухслойная ШОС в количестве ~ 250 кг: сначала 200 кг активной ШОС, а затем сверху присаживается и разравнивается по всей поверхности не менее 50 кг теплоизолирующей смеси (Приложение Д). В процессе разливки плавки необходимо следить за шлаковым режимом в ПК и при оголении участков активного шлака или «зеркала» металла отдавать и разравнивать дополнительные порции (мешки) теплоизолирующей смеси. Вес металла в ПК доводится до рабочего значения 55-65 т и поддерживается в течение разливки в этих пределах, ориентируясь на ёмкость ванны ПК и износ стопоров по шлаковому поясу.
Перед подачей стали в кристаллизаторы начинается подача аргона в стопора с расходом 0,5-1,0 л/мин.
После наполнения ПК до веса 25-30 т, по команде мастера в ручном режиме путём регулирования рычагом привода стопора, начинается наполнение кристаллизатора. Продолжительность наполнения кристаллизатора до пуска ручья должна составлять 4-5 секунд на 100 мм ширины сляба, но не менее 40 секунд. До того, как уровень стали закроет выпускные отверстия погружного стакана один раз кратковременно прикрывается стопор для проверки его «на крытие». После закрытия сталью выпускных окон, отдается в кристаллизатор стартовая ШОС и удаляется защита узких стенок.
При достижении в кристаллизаторе уровня стали отметки индикатора 50%, нажатием на ПУ ручья кнопки «ПУСК» включаются механизм качания кристаллизатора и приводы вытягивания слитка в направлении разливки.
При пуске ручья в ручном режиме управления стопором, допускается разливка с начальной скоростью 0,6-0,7 м/мин, при этом поддерживается уровень стали в кристаллизаторе с минимальными колебаниями на 50% индикатора.
Набор скорости вытягивания слитка осуществляется в автоматическом режиме управления с регламентированной величиной ускорений (замедлений): при запуске ручья в первые ~ 10 секунд скорость с ноля возрастает до 0,4 м/мин с ускорением 2,5 м/мин2, затем возрастает до установленного значения (не более 0,80 м/мин) с ускорением 0,5 м/мин2 и поддерживается в течение 60 секунд.
Рабочую скорость в начале разливки устанавливают на ПУ ручья на основании замера температуры стали в ПК после израсходования из СК первых 50 т стали. Минимальная рабочая скорость составляет для слитка толщиной 200 мм - 1,15 м/мин; для слитка 250 мм - 0,95 м/мин. Минимально допустимая скорость разливки в отдельно оговоренных случаях - 0,80 м/мин.
В процессе разливки плавки (серии плавок) замеры температуры металла в ПК проводятся периодически вручную термоблоками через центральное отверстие в крышке ПК. Первый замер на плавке осуществляется после израсходования из СК первых 50 т стали, затем после израсходования из СК каждых 50 т стали или чаще.
Разливщики на ручьях поддерживают скорость согласно полученным замерам, изменяя уставку немедленно после индикации на цифровом табло достоверного значения температуры самостоятельно или по командам мастера, старшего разливщика.
Фактическая температура ликвидус для каждой плавки рассчитывается автоматически по результатам химического анализа стали в последней ковшевой пробе на АКП и выдается системой АСУ МНЛЗ на экран оператора ГПУ. При сбое в системе АСУ, отсутствии последнего ковшевого анализа используется средняя температура ликвидус (Тликв.ср.), рассчитанная на каждую марку стали для рекомендуемого содержания углерода и среднего фактического содержания других элементов.
Рабочий диапазон температурного режима в ПК устанавливается по фактическому значению Тликв. При отсутствии последнего ковшевого анализа, сбое в системе АСУ температурный режим устанавливается по Тликв.ср.
После достижения на ручье установленной стартовой скорости устанавливается расход аргона (допускается проявление на мениске аргонного барботажа без выплесков и нарушения сплошности покрова ШОС):
В процессе разливки ШОС в кристаллизаторы подается вручную небольшими порциями равномерно по всей площади. ШОС насыпается со стороны пультов управления ручьями на подвижную плиту укрытия кристаллизатора вдоль широкой грани в виде штабеля, и подается в кристаллизатор при помощи сталкивателя. Выравнивание смеси на поверхности для обеспечения её равнотолщинности и накрывания оголяющихся участков расплава осуществляется подачей и разравниванием дополнительных порций ШОС.
Поверхность смеси должна быть тёмной, толщина слоя ШОС должна обеспечивать отсутствие яркого свечения шлакового расплава и оголения мениска металла. Шлак, образовавшийся на поверхности металла в результате расплавления ШОС, должен быть жидкоподвижным.
Не допускается образования «мостов» между корочкой слитка и погружным стаканом и шлакового ранта значительных размеров по периметру мениска. Запрещается попадание в кристаллизатор любого мусора во избежание нарушения шлакового режима.
Разрешается обслуживание мениска металла с помощью пики из лёточной кислородной трубки без глубокого погружения её в металл в ручном режиме управления стопором и деревянной лопаткой - в автоматическом.
Уровень стали в кристаллизаторе и параметры качания кристаллизатора (амплитуда и частота качаний) обеспечиваются автоматически. При отказе автоматической системы управления качания кристаллизатора разливку на ручье завершить.
Температура воды в закрытом контуре первичного охлаждения слитка на входе в кристаллизатор должна быть не более 40оС, а разность температур на входе и выходе из кристаллизатора (ДT) - не более 10оС. Расход воды на охлаждение кристаллизатора (первичное охлаждение слитка) устанавливается автоматически и должен составлять: на каждую узкую сторону - 500 л/мин (для слябов толщиной 200 мм) и 580 л/мин (для слябов толщиной 250 мм), на каждую широкую сторону - 4900 л/мин (200 мм) и 4800 л/мин (250 мм).
Параметры форсуночного вторичного охлаждения слитка - включение воды и воздуха в секциях ЗВО по мере прохождения слитка, соответствие расходов охладителя скорости разливки стали, толщине слитка, перегреву стали в ПК над температурой ликвидус (Тликв) для данной марки стали и группе марок - отрабатываются автоматически.
По мере прохождения затравки со слитком через роликовые секции происходит автоматическое переключение силы нажима холостых регулируемых и приводных роликов с величины затравочного давления ~ 200 бар на величину рабочего давления на горячий слиток, которое зависит от ширины слитка.
При нормальном отделении затравки головная часть слитка надрезается МГР на 2/3 ширины на расстоянии 500 мм от полнопрофильного переднего торца, и в таком состоянии первые слябы передаются на участок уборки и вырубки горячего металла (УУиВГМ, далее - адъюстаж).
Порезка слябов на мерные длины проводится с помощью МГР в автоматическом режиме. Разрешается порезка слябов ручными газокислородными резаками в случае отказа МГР, выполняемая с площадки для порезки слябов ручным резаком, при этом допускается снижение скорости вытяжки до 0,8 м/мин.
Измерение мерной и общей длины слитка осуществляется автоматически с помощью измерительного ролика-энкодера и контроллера с учетом коэффициента линейной термической усадки слитка по длине.
При невозможности разливки на ручье в номинальном скоростном режиме из-за затягивания неметаллическими отложениями стакана ПК (позиция стопора более 95 мм), допускается по команде мастера проводить обработку сталепроводного канала стакана ПК кислородом следующим образом:
Промывка планируется с учётом получения слитка мерной длины и обрези длиной не менее 1000 мм от «пояса» в направлении разливки. Продолжительность перерыва подачи стали в кристаллизатор не должна превышать 2ч3 минуты, в противоположном случае разливку на ручье завершить в обычном режиме вывода хвостовой части.
Установить в СБС вместо огнеупорной плиты-заглушки вставку с отверстием для промывки. По командам оператора ГПУ последовательно снизить скорость вытяжки до 0,80 м/мин и закрыть стопор, поддавливая стопор вручную рычагом привода весь период обработки.
Провести сдвижение заглушки с отверстием на место погружного стакана, извлечь старый погружной стакан из корпуса СБС и установить под промывочную вставку футерованный асбокартоном стальной поддон.
При помощи стальной лёточной трубки с «мягкой» подачей кислорода промыть полость стакана ПК круговыми движениями от нижней его части вверх. В крайнем верхнем положении следует избегать чрезмерной интенсивности подачи кислорода во избежание повреждения яблока стопора.
По окончании промывки установить новый погружной стакан и сдвинуть его на место промывочной плиты, установить на место плиту-заглушку. Наполнение кристаллизатора, пуск приводов ручья и выход на рабочие параметры проводить в обычном режиме.
Технологическая обрезь при промывке стакана ПК составляет 1500 мм, в том числе от границы «пояса»: 1000 мм хвостовой части предыдущего сляба и 500 мм головной части следующего сляба.
Перед завершением опорожнения СК (остаток веса плавки 15-20 т) разливщик наблюдает за поверхностью расплава в районе защитных труб ПК. При поступлении ковшевого шлака шиберные затворы закрываются. Прекращается подача аргона и отсоединяются трубки его подачи, снимаются защитные трубы и теплозащитные кожухи гидроцилиндров, СК поднимается и разворачивается в резервную позицию. Блокируется вращение ППС с местного пульта, рабочая консоль полностью опускается, открываются шиберные затворы, отсоединяются гидроцилиндры, СК краном снимается с ППС и разблокируется его вращение.
При достижении веса металла в ПК 25-40 т скорость плавно снижается до минимальной рабочей, закрывается стопор одного из ручьёв на мерной длине слитка с учётом хвостовой обрези (1000 мм).
При весе металла в ПК около 20 т скорость на ручьях (ручье) плавно снижается до 0,80 м/мин, разливку на ручьях (ручье) необходимо закончить на мерной длине слитка с учётом хвостовой обрези.
При достижении веса металла в ПК не менее 10-12 т закрывается стопор оставшегося ручья.
ПК поднимается в крайнее верхнее положение и на тележке перемещается в резервную позицию. В расплав ПК вмораживаются стальные скобы. С ПК снимаются погружные стаканы, гидравлические приводные устройства стопоров и СБС, отсоединяются коммутационные электро- и энергоразъёмы. Краном ПК передается на стенд для охлаждения, далее - на устройство удаления скрапа и на участок подготовки.
За 2-3 минуты до закрытия ручья прекращается подача ШОС в криста-ллизатор. С поверхности мениска максимально удаляется порошок и расплав ШОС при помощи известкованной металлической ложки. Шлакометаллические настыли помещаются на футерованные асбокартоном стальные поддоны.
Чтобы ускорить затвердевание, необходимо незамедлительно приступить к захолаживанию слитка путём равномерной подачи струи воды в полость кристаллизатора. Запрещается выводить за пределы кристаллизатора незатвердевшую по всей поверхности хвостовую часть слитка.
Цикл заканчивается, когда хвостовая часть слитка выводится из последней горизонтальной роликовой секции. Затем ещё в течение не менее 10 минут осуществляется подача воды на охлаждение узлов МНЛЗ.
Хвостовая часть слитка надрезается МГР на 2/3 ширины на расстоянии 1000 мм от задней торцевой кромки и в таком виде передается на адьюстаж.
После порезки слитка на мерные длины слябы по рольгангам ручьёв подаются на машину для снятия наплывов от газовой резки (гратосниматель).
Идентификация слябов обеспечивается маркировочными машинами, установленными в тупиках транспортных рольгангов ручьев. На торец каждого сляба наносится маркировка клеймением, состоящая из 13-ти цифр без пробелов: первые 6 - номер плавки, далее 4 - код марки стали, 1 - номер ручья, 2 - порядковый номер сляба. Затем слябы каждого ручья при помощи сталкивателя подаются на стол формирования слоёв (штабелёр), и мостовым краном с клещевым захватом - на адъюстаж.
7. РАЗЛИВКА ПЛАВОК СЕРИЯМИ
Методом "плавка на плавку" (серийная разливка) возможна разливка стали одной и разных марок. Изменение марки стали в серии рекомендуется совмещать с заменой очередного ПК, синхронно с заменой СК.
В иных случаях предпочтительна разливка стали одной группы марок, чтобы в смежных плавках разница содержания химических элементов стали была минимальной, при этом необходимо:
Содержание углерода в следующей марке стали должно быть выше предыдущей.
Передать на адьюстаж номера плавок и слябов.
Действия со слябами переходной зоны осуществлять согласно п. 6.5 настоящей инструкции.
7.1 Замена сталеразливочного ковша
Требуется свести к минимуму продолжительность в перерыве подачи стали в ПК. Минимально допустимым весом стали в ПК при рабочих скоростях разливки следует считать 40 т.
Перед постановкой на ППС очередного СК в серии свободная консоль опускается в крайнее нижнее положение и блокируется вращение ППС.
СК пролётным краном устанавливается за 5-10 минут до окончания разливки стали из предыдущего ковша. Рекомендуемое время постановки новой плавки рассчитывается автоматически, исходя из удельной производительности МНЛЗ, и отображается в системе визуализации цеха.
...Подобные документы
Определение температуры ликвидус и солидус стали. Скорость непрерывной разливки. Анализ процесса затвердевания заготовки в кристаллизаторе. Выбор формы технологической оси. Производительность, пропускная способность, состав и подготовка МНЛЗ к разливке.
курсовая работа [146,7 K], добавлен 04.03.2009Развитие и современный уровень металлургического производства. Особенности разливки стали, способы изготовления стальных отливок. Разливка стали в изложницы, затвердевание и строение стального слитка. Особенности и недостатки непрерывной разливки стали.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 22.10.2009Условия загрязнения стали неметаллическими включениями при разливке. Совершенствование конструкции промежуточного ковша. Формы порогов, перегородок и турбогасителей, применяемых в промежуточных ковшах. Функции шлакообразующих смесей для кристаллизатора.
дипломная работа [9,1 M], добавлен 18.03.2015Технология выплавки опытного металла в двухванном агрегате. Расчет времени кристаллизации слитка массой 12,5 т, кристаллизации слитка от разливки до посада его в нагревательный колодец, хода затвердевания корки прямоугольных слитков по формуле Валлета.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 08.04.2009Дефекты и структура сталей и макроструктурный метод. Строение и дефекты стального слитка. Выявление расположения и размеров кристаллов дендритов в центре и на периферии при травлении продольного и поперечного сечения слитка. Виды усадочных раковин.
лабораторная работа [782,3 K], добавлен 30.03.2009Кристаллизация стального слитка. Строение механически закупоренных слитков кипящей стали. Преимущества и недостатки использования полуспокойной стали по сравнению с кипящей. Футеровка сталеразливочных ковшей. Влияние скорости разливки на качество стали.
курс лекций [4,7 M], добавлен 30.05.2014Расчет технологических параметров непрерывной разливки стали на четырехручьевой МНЛЗ криволинейного типа. Параметры жидкого металла для непрерывной разливки. Расчет основных параметров систем охлаждения кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения.
курсовая работа [116,3 K], добавлен 31.05.2010Изменение конструкции кристаллизатора и секций зоны вторичного охлаждения для уменьшения количества некоторых видов дефектов МНЛЗ. Технологический процесс разливки стали, предусматривающий мероприятия, способствующие повышению качества литой заготовки.
дипломная работа [7,8 M], добавлен 17.06.2016Макроструктура готового сортового проката, полученного из квадратных заготовок непрерывной разливки. Оборудование для разливки стали. Технология разливки стали в изложницы. Сифонная разливка стали, ее скоростной режим. Улучшение качества разливки стали.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.05.2015Зоны слитка, их различная структура и описание. Разлив стали в изложницы. Виды металлургических агрегатов: мартеновские печи, кислородные конвертора, электропечи. Типы стальных слитков, их химическая неоднородность, влияние степени раскисленности стали.
контрольная работа [4,7 M], добавлен 12.08.2009Оборудование стана и технология прокатки слитков. Расчёт оптимального веса и конфигурации слитка. Расчёт станины блюминга на прочность, горения топлива и нагрева металла. Расчёт экономического эффекта от внедрения специальной формы кюмпельного поддона.
дипломная работа [922,8 K], добавлен 29.12.2013Обоснование параметров сталеразливочного ковша. Расчет параметров обработки стали. Определение снижения температуры металла. Расчет количества и состава неметаллических включений. Параметры вакуумной камеры. Обработка металла на установке "Ковш-печь".
курсовая работа [229,0 K], добавлен 29.10.2014Исследование классической разливки стали в изложницы на сталеплавильном производстве. Изучение блочных, гильзовых и составных типов кристаллизаторов. Описания устройства для резки слитка на куски, работы секции охлаждения слябов из углеродистой стали.
отчет по практике [2,3 M], добавлен 17.05.2011Технологические параметры непрерывной разливки стали. Исследование общей компоновки пятиручьевой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) радиального типа. Определение скорости разливки металла. Диаметр каналов разливочных стаканов. Режим охлаждения.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.11.2011Анализ влияния плотности орошения форсунками на качество слябовой заготовки в электросталеплавильном цехе ОАО "Уральская Сталь". Зона вторичного охлаждения, снижение брака слябовой заготовки. Совершенствование технологии оптимизации режима охлаждения.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 25.12.2013Кислородно-конвертерное производство, основные грузопотоки цеха. Определение числа совков для лома, скраповозов. Непрерывная разливка стали. Расчёт числа миксеров. Выбор оборудования сталеразливочного пролёта. Определение количества стрипперных кранов.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 23.07.2013Конструктивно-технологическая характеристика изделия. Описание сплава АМг6. Течение металла при горячей прокатке. Выбор прокатного стана, размеров слитка и режимов обжатий. Технология производства листов. Режимы их окончательной термической обработки.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.10.2013Расчет числа рабочих мест на каждой операции. Выбор вида непрерывно-поточной линии. Определение скорости движения конвейера. Длина конвейерной ленты. Преимущества использования поточных производств. Производственный цикл обработки партии деталей.
лабораторная работа [69,3 K], добавлен 28.11.2014Технологическое проектирование механосборочного участка по изготовлению детали "зуб" для поворотной платформы сталеразливочного стенда установки непрерывной разливки стали в электросталеплавильном цехе ПАО "Северсталь". Разработка приспособления траверса.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.11.2016Выбор конструкции ротора; определение опорных реакций вала: расчет изгибающих моментов на отдельных участках и среднего, построение эпюры. Определение радиуса кривизны участка и момента инерции. Расчет критической скорости и частоты вращения вала.
контрольная работа [122,7 K], добавлен 24.05.2012
