Классификация МНЛЗ, конструкция и назначение их основных узлов. Сталеразливочный стенд. Промежуточный ковш

Лекция № 2

Классификация МНЛЗ, конструкция и назначение их основных узлов. Сталеразливочный стенд. Промежуточный ковш.

По типу заготовки МНЛЗ делятся на слябовые, блюмовые и сортовые. Заготовки, отливаемые на слябовых машинах, имеют форму поперечного сечения в виде прямоугольника с соотношением длинной стороны к короткой более 3…4. На блюмовых и сортовых МНЛЗ отливают заготовки в виде круга, квадрата или прямоугольника с малым отношением сторон. Заготовки с размером стороны больше 200 мм обычно называются блюмами, с меньшим размером – сортовыми заготовками.

По принципу работы различают установки непрерывной разливки и полунепрерывного литья. На машинах непрерывной разливки слиток режется на заготовки мерной длины, что позволяет разливать плавки сериями методом плавка на плавку. При полунепрерывном литье длина заготовки обусловлена конструктивными особенностями – ходом механизма вытягивания, который выбирается из соображения упрощения и удешевления машины в данных условиях производства. Порезка слитка, если это необходимо, осуществляется вне машины.

По составу различают одно- и многоручьевые МНЛЗ. Увеличение производительности установки достигается разливкой металла из сталеразливочного ковша в несколько кристаллизаторов. Обычно сортовые машины имеют четыре – восемь ручьев, а слябовые – два. В последнее время изготовляются слябовые машины с четырьмя ручьями.

Непрерывные слитки из разных ручьев могут вытягиваться с помощью тянущих клетей общим приводом или с установкой привода на каждый ручей. Недостатком машин с общим приводом является возможность выхода ручья из строя в процессе разливки при неполадках. Поэтому в современных машинах каждый ручей, как правило, оборудуется собственным приводом.

По характеру движения кристаллизатора различаются следующие типы МНЛЗ:

– с неподвижным кристаллизатором (к ним относится горизонтальная МНЛЗ);

– с возвратно-поступательным движением, когда кристаллизатор определенный период движется одновременно со слитком или, опережая его, а затем возвращается в начальное положение (к этому типу машин относится основное количество установок непрерывной разливки стали);

– с кристаллизатором, двигающимся со скоростью слитка, что обеспечивает отсутствие скольжения оболочки слитка относительно кристаллизатора и, следовательно, трения между ними, а также снижает вероятность разрыва оболочки при высоких скоростях разливки, (к этому типу МНЛЗ относится так называемая роторная машина, где скорость разливки в 2…3 раза выше, чем скорость на обычных установках.

По расположению технологической оси установки непрерывной разливки стали делятся на машины с постоянной кривизной оси до окончания затвердевания слитка и машины с технологической осью на участке затвердевания слитка переменной кривизны.

К машинам с постоянной кривизной технологической оси относятся:

– вертикальные и вертикальные с изгибом, изгиб слитка осуществляется после полного затвердевания для вывода технологической оси в горизонтальное положение.

Ограничением для эксплуатации вертикальных МНЛЗ являются малые скорости разливки и соответственно производительность установок. Это обусловлено тем, что с ростом скорости литья возрастает металлургическая длинна (глубина лунки жидкого металла), а увеличение металлургической длины вертикальных машин ведет к росту ферростатического давления жидкой фазы и нагрузок на опорные элементы системы зоны вторичного охлаждения. Все это приводит к значительному росту массы оборудования, строительству глубоких колодцев или высоких башен. Опыт эксплуатации вертикальных МНЛЗ показывает, что их целесообразно применять при металлургической длине установки, не превышающей 12…14 м;

– радиальные, имеющие постоянный радиус кривизны на участке затвердевания металла. В этом случае металлургическая длина МНЛЗ при том же ферростатическом давлении увеличивается в p¤2 раз, вследствие чего возрастает скорость разливки и производительность машины;

– наклонно-прямолинейные и наклонно-радиальные. Значительное снижение высоты машины и следовательно ферростатического давления позволяет значительно уменьшить массу оборудования МНЛЗ и соответственно его стоимость;

– горизонтальные МНЛЗ. Технологическая ось машины располагается под углом 7…12^о к горизонтам. Имеет те же преимущества, что и наклонные машины.

К машинам с технологической осью переменного радиуса относятся:

– криволинейные МНЛЗ с радиальным кристаллизатором, имеющие кристаллизатор и часть зоны вторичного охлаждения с постоянной кривизной и участок переменной кривизны, где происходит плавное выпрямление с жидкой сердцевиной. Такие машины при общей высоте (как вертикальные, так и радиальные) могут иметь значительно большую длину (до 40 м) и соответственно более высокую производительность;

– криволинейные МНЛЗ с вертикальным кристаллизатором, в которых после небольшого вертикального участка зона вторичного охлаждения (ЗВО) имеет участок изгиба слитка, радиальный участок и участок выпрямления слитка. Выпрямление слитка может проводиться после его полного или частичного затвердевания.