Классификация МНЛЗ, конструкция и назначение их основных узлов. Сталеразливочный стенд. Промежуточный ковш, страница 4

Для обеспечения необходимого температурного режима при разливке и снижения тепловых потерь футеровка промежуточных ковшей разогревается перед разливкой до 1200…1500 0С, а иногда и выше. Это требует наличия на рабочей площадке специально оборудованного стенда (резервной позиции) и ухудшает экологические условия работы.

В последнее время все более широко применяются так называемые холодные промежуточные ковши, т.е. промежуточные ковши без предварительного нагрева. В качестве рабочего слоя используются изоляционные плиты толщиной 25…30 мм, изготовленные из волокнистых материалов на основе оксида кремния (80…90%SiO2) или периклаза (70…85% MgO) и связки. Использование такой футеровки позволяет не подвергать футеровку предварительному нагреву благодаря высокому теплоизолирующему эффекту плит. Нагреваются только разливочные стаканы, стопоры и защитные трубы. Потеря температуры металла в начале разливки в зависимости от типа МНЛЗ только на 5…10% выше, чем при использовании обычных ковшей. Хорошие экономические показатели при использовании холодных ковшей обеспечиваются хорошей стойкостью против эрозии теплоизоляционных плит. Стойкость таких ковшей составляет 8…10 плавок. Кроме того, в значительной степени снижаются затраты на выполнение футеровки ковша. В этом случае футеровка выполняется, как правило, из штучных огнеупорных материалов (обычно шамотных). Днище промежуточного ковша засыпают ровным слоем песка, на который укладывают донные плиты. Затем на эти плиты устанавливают боковые стенки. Швы обмазываются и уплотняются быстротвердеющей обмазкой. Зазор между изоляционными плитами и футеровкой засыпается песком. Плиты прижимаются к стенкам промежуточного ковша с помощью распорных прутков или труб.

Использование таких ковшей позволяет резко сократить затраты труда на их ремонт.

Стабильность процесса непрерывной разливки, являющаяся одним из главных условий получения высококачественной заготовки, во многом определяется работой дозирующих устройств промежуточного ковша. Специфика процесса непрерывной разливки стали предъявляет повышенные требования, которым должны удовлетворять эти устройства. Эти требования сводятся к следующему:

– дозирующее устройство должно давать хорошо организованную стабильную струю металла;

– материал должен минимально взаимодействовать с расплавленной сталью;

– конструкция устройства должна быть простой и надежной в эксплуатации.

Конструкция и материал дозирующего устройства промковша определяется химическим составом разливаемой стали, массой плавки, массовым расходом металла в единицу времени и способом подвода металла в кристаллизатор.

При постоянном металлостатическом напоре и постоянном удельном расходе струя жидкости, свободно вытекающая из стакана-дозатора в днище ковша более компактна и имеет более длинный сплошной участок, чем у струи, вытекающей из стакана-дозатора большего диаметра при условии подтормаживания струи стопором. Поэтому, при непрерывной разливке должно быть, по возможности, обеспечено свободное истечение струи при условии поддержания постоянного уровня металла в промежуточном ковше и применения износостойких стаканов-дозаторов.

В реальных условиях разливки происходит некоторое изменение диаметра стакана, вследствие его размыва или зарастания. В канале существует трение жидкого металла о стенки, а при входе металла в канал стакана происходит сжатие струи. Все эти факторы необходимо учитывать.

На многих МНЛЗ разливка производится без применения стопорных и шиберных затворов. Поскольку функции регулирования расхода металла при этом отпадают, диаметр канала дозатора промковша, даже при высокой продолжительности разливки, должен оставаться практически неизменным. Скорость разливки до конца процесса должна повышаться незначительно.

Это означает, что диаметр канала дозатора промковша при разливке не должен изменяться.

Если учесть, что скорость струи в канале дозатора может достигать 4,5 м/с, то можно представить, какие высокие требования предъявляются к материалу дозатора.

Cтаканы-дозаторы, в зависимости от конкретных условий разливки могут быть изготовлены из шамота, муллитокорунда, корунда, циркона, оксида циркония, периклаза и других материалов.

Одним из самых надежных материалов для изготовления стаканов-дозаторов промежуточного ковша является диоксид циркония.