Kontinuirano lijevanje čelika: princip rada, potrebna oprema, prednosti i nedostaci metode

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Danas se od čelika izrađuje ogroman broj raznih stvari, dijelova itd. Naravno, za to je potrebna velika količina izvornog materijala. Stoga postrojenja već dugo koriste metodu kontinuiranog lijevanja čelika, koju karakterizira najvažnija karakteristika - visoka produktivnost.

Osnovna oprema za rad

Do danas je poznato nekoliko instalacija za lijevanje čelika na ovaj način, a skraćeno su UNRS. U početku je razvijena i puštena u proizvodnju instalacija vertikalnog tipa, smještena 20-30 metara ispod razine poda radionice. Međutim, kasnije je želja da se napusti produbljivanje poda postala glavni motor za razvoj ovih instalacija. To je dovelo do razvoja i implementacije postrojenja za kontinuirano lijevanje u obliku tornja. Visina ovih instalacija bila je 40 m. Međutim, ova verzija stroja nije bila široko korištena iz dva razloga. Prvo, izgraditetakva je jedinica u radionici prilično problematična i naporna. Drugo, pojavile su se još više poteškoća s njegovim radom.

Zakrivljene i radijalne instalacije

S vremenom je kontinuirano lijevanje čelika prebačeno na rad sa strojevima za vertikalno savijanje. Glavna značajka je savijanje ingota koji izlazi nakon osovina za 90 stupnjeva. Nakon toga je u instalaciji korišten poseban mehanizam za ravnanje za ispravljanje ingota, a tek nakon ove faze došlo je do rezanja. Kontinuirano lijevanje čelika na takvoj opremi iz nekog razloga nije postalo jako popularno. Prvo, zavoj je, naravno, omogućio smanjenje visine, ali je istodobno ozbiljno ograničio presjek samog ingota. Što je više bilo potrebno dobiti presjek materijala, to je morao biti veći zavoj, što znači da se visina ponovno povećava. Drugo, strojevi za savijanje postavljeni su u čeličane s još većim poteškoćama od onih okomitih.

Danas instalacije za kontinuirano lijevanje radijalnog čelika dobivaju sve veću popularnost. Na takvoj jedinici ingot se formira u kalupu i izlazi iz njega po istom luku po kojem je u njega ušao. Nakon toga će se ispraviti mehanizmom za povlačenje. I tada već možete početi rezati ingot u praznine. Upravo se ovaj dizajn u praksi pokazao najracionalnijim u organizaciji protoka robe u čeličani.

Gdje počinje casting

Tehnologija kontinuiranoglijevanje čelika je prilično kompliciran proces. Međutim, pošteno je reći da princip ostaje isti bez obzira na korištenu proizvodnju. Tehnologiju možete razmotriti na primjeru vertikalnog UNRS-a.

Stroj se isporučuje s kutlačom za izlijevanje čelika kroz posebnu dizalicu. Nakon toga čelik teče u lonac koji ima čep. Za jednostruke strojeve bit će jedan čep, za strojeve s više niti će biti jedan čep po struji. Osim toga, lonac ima posebnu pregradu za zadržavanje troske. Čelik će teći u kalup, prolazeći kroz staklo za doziranje ili čep. Ovdje je važno napomenuti da se prije prvog lijevanja sjeme unosi u kalup s donje strane. Ispunjava ili poprečni presjek cijelog kalupa, ili samo oblik izratka. Gornji sloj sjemena bit će dno kalupa. Osim toga, također ima oblik lastavičjeg repa za buduće spajanje ingotom.

Daljnji casting

Dalje, u procesu kontinuiranog lijevanja čelika, potrebno je pričekati dok se razina sirovine ne podigne iznad sjemena na visinu od oko 300-400 mm. Kada se to dogodi, pokreće se mehanizam koji pokreće uređaj za povlačenje. Ima vučne valjke, pod utjecajem kojih će sjeme pasti i povući stvoreni ingot zajedno s njim.

Stroj za kontinuirano lijevanje ima kalup obično izrađen od bakra sa šupljim stijenkama. On je pod intenzivnimdjelovanjem rashladne vode, a njegov unutarnji presjek odgovara obliku ingota koji se želi dobiti. Ovdje se formira kora bez ingota. Pri velikim brzinama lijevanja može doći do kidanja ove kore i curenja metala. Da bi se to izbjeglo, kalup je karakteriziran povratnim pokretima.

Karakteristike rada kalupa

Stroj za kontinuirano lijevanje ima električni motor odgovoran za stvaranje ovog povratnog kretanja. To se postiže snagom mjenjača s mehanizmom za zakretanje u obliku grebena. Najprije se kalup pomiče u istom smjeru kao i izradak, odnosno prema dolje, a nakon što je proces završen, vraća se natrag gore. Hod zamaha je od 10 do 40 mm. Kalup je važan odjeljak u kontinuiranom livanju čelika na bilo kojoj vrsti opreme, te su stoga njegove stijenke podmazane parafinom ili bilo kojim drugim mazivom prikladnim za karakteristike.

Vrijedi napomenuti da se u modernoj opremi razina metala kontrolira radiometrijski primjenom kontrolnog signala na čep lonca. U samom kalupu može se stvoriti neutralna ili reducirajuća atmosfera iznad razine metala kako bi se izbjegla oksidacija proizvoda tijekom proizvodnje.

kora ingota

Vrijedi napomenuti da se rad u vakuumu također smatra obećavajućom metodom lijevanja. Jedna jedinica može izvestilijevajući kroz nekoliko kalupa odjednom. Dakle, broj streamova jedne instalacije može doseći do osam.

Rad hladnjaka hladnog sjemena koristi se za formiranje dna kože ingota. Ingot će izaći iz kalupa pod utjecajem sjemena, koje se uvlači u zonu sekundarnog hlađenja (SCZ). U sredini gredice čelik će i dalje biti u tekućem stanju. Ovdje je važno napomenuti da, prema zahtjevima tehnologije lijevanja čelika, debljina opne mora biti najmanje 25 mm u trenutku izlaska iz kalupa. Da biste ispunili ove zahtjeve, potrebno je odabrati pravu brzinu protoka materijala.

Karakteristike procesa instalacije i lijevanja

Tehnološke karakteristike su otprilike sljedeće. Ako je presjek ingota 160x900 mm, tada bi njegova brzina trebala biti od 0,6 do 0,9 m / min. Ako je presjek 180x1000 mm, tada se brzina smanjuje na 0,55-0,85 m/min. Najveći indikator brzine potreban je za poprečni presjek ingota kvadratnog tipa 200x200 mm - 0,8-1,2 m/min.

Na temelju navedenih pokazatelja možemo zaključiti da je prosječna brzina lijevanja jednog pramena korištenjem tehnologije kontinuiranog lijevanja 44,2 t/h. Ako prekoračite optimalnu brzinu, tada će se središnja poroznost povećati.

Dalje, vrijedi napomenuti da na stabilnost odljevka i kvalitetu samog proizvoda utječe temperatura metala. Empirijski je utvrđeno da na temperaturi većoj od 1560 stupnjevaCelzijusa površina ingota često je prekrivena pukotinama. Ako je temperatura niža od naznačene, staklo će se često stegnuti. Tako je utvrđeno da bi optimalna temperatura za metodu kontinuiranog lijevanja čelika bila 1540-1560 stupnjeva Celzija. Za održavanje ovog pokazatelja, temperatura grijanja peći prije puštanja treba biti u rasponu od 1630-1650 stupnjeva.

Sekundarna zona hlađenja

U ovoj sekciji najintenzivnije i najdirektnije hlađenje ingota provodi se uz pomoć vode koja dolazi iz raspršivača. Postoji poseban sustav mirovanja, a ne pogonskih valjaka. Njihova rotacija sprječava savijanje ili savijanje ingota. Zbog intenzivnog hlađenja u ovoj zoni, stijenke ingota će se brzo povećati u debljini, a kristalizacija će se proširiti u dubinu. Brzinu izvlačenja ingota i stupanj njegovog hlađenja treba odabrati tako da u trenutku ulaska ingota u vučne valjke bude već potpuno čvrst.

Koje su prednosti kontinuiranog lijevanja

Budući da je ova metoda lijevanja čelika zamijenila metodu izlijevanja u kalupe, vrijedi usporediti s ovom metodom. Općenito, vrijedi istaknuti sljedeće prednosti: veća produktivnost, smanjeni troškovi i smanjeni radni intenzitet procesa. Zbog stalnog stvaranja ingota, šupljina skupljanja se prenosi na rep, za razliku od kalupa za ingote, gdje je svaki ingot imao svoju šupljinu. Zbog toga se značajno povećava postotak prinosa prikladnog metala. UNRS vam omogućuje da dobijeteradni komad raznih oblika, od malog kvadrata 40x40 mm do pravokutnika 250x1000 mm. Korištenje strojeva za kontinuirano lijevanje omogućilo je potpuno napuštanje mlinova za nabijanje. Time je značajno smanjen trošak procesa proizvodnje, a time i cijena na tržištu. Osim toga, proces metalurške obrade je pojednostavljen.

Nedostaci

Unatoč mogućnosti visoke mehanizacije i automatizacije procesa, visokom postotku dobrih ingota i drugim gore opisanim prednostima, ova metoda ima i neke negativne strane. Nedostaci čelika za kontinuirano lijevanje su sljedeći.

Prvo, ne postoji mogućnost proizvodnje ingota složene konfiguracije. Drugo, raspon ingota i praznina je prilično ograničen. Strojeve je prilično teško pretvoriti u točenje sirovina druge marke, što može povećati konačnu cijenu proizvoda druge marke ako se proizvodi u istoj tvornici. Neke vrste čelika, na primjer, one koje vrije, uopće se ne mogu napraviti ovom metodom.

Posljednji nedostatak kontinuirane metode lijevanja čelika je vrlo značajan. To je mogući kvar opreme. Neuspjeh UNRS-a dovest će do velikih gubitaka u performansama. Što je duže potrebno za popravak, gubici će rasti.