Методы разливки жидкой стали. Способы непрерывной разливки. Конструкции УНРС. Планировки технологических линий отделений непрерывной разливки. Определение производительности и количества МНЛЗ.

Металлургические технологии и комплексы Лекция №11 темы лекции Методы разливки жидкой стали Способы непрерывной разливки. Конструкции УНРС Планировки технологических линий отделений непрерывной разливки Определение производительности и количества МНЛЗ Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Методы разливки жидкой стали Два основных метода — разливка в изложницы (сверху и сифоном) — непрерывная разливка на УНРС (МНЛЗ) Схема разливки в изложницы сверху Схема разливки в изложницы сифоном 1 1 1 5 2 3 4 2 3 4 5 6 6 1. 2. 3. 4. 5. 6. Сталеразливочный ковш Промежуточная воронка Подставка Прибыльная надставка Изложница Поддон Основные недостатки метода разливки в изложницы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 5 Сталеразливочный ковш Центровая Прибыльная надставка Изложница Поддон Сифонный кирпич • Длительное время кристаллизации • Связанное с этим - ограничение по размерам и массе • Необходимость большого количества изложниц, сложная система обслуживания и организации • Низкий выход годных слитков (≈ 85-90%) Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Непрерывная разливка жидкой стали — процесс получения из жидкой стали слитка, формируемого непрерывно при поступлении жидкого металла в изложницу-кристаллизатор с одной стороны, удаления и резки затвердевшей заготовки с другой стороны. Агрегат для реализации непрерывной разливки: МНЛЗ — машина непрерывного литья заготовок УНРС — установка непрерывной разливки стали CCM — continouos cacting mashine Основные преимущества по сравнению с разливкой в изложницы • Отпадает необходимость в отделениях по реализации разливки в изложницах (парк изложниц, отделения раздевания слитков и т. д.) • Повышается выход годных слитков с 85-90% до 96-98% • Повышается качество слитков засчет уменьшения поверхностных дефектов и улучшения структуры слитка • Процесс непрерывной разливки предусматривает полную автоматизацию Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Принципы непрерывной разливки на примере вертикальной МНЛЗ • Сталеразливочный стенд предназначен для установки сталеразливочного ковша с жидким металлом и быстрой замены опорожненного ковша новым (полным). • Промежуточный ковш представляет собой ёмкость, содержащую некоторое количество жидкого металла, поступающего из сталеразливочного ковша, обеспечивающего непрерывное поступление металла в кристаллизатор во время замены сталеразливочного ковша. • Кристаллизатор предназначен для формирования твердой корочки (оболочки) слитка и обеспечения возможности движения слитка (вытягивания). • Зона вторичного охлаждения предназначена для дальнейшей кристаллизации слитка по всему сечению и удержанию оболочки слитка от недопустимых деформаций и разрушения (прорыва); • Устройство резки предназначено для отделения от непрерывного слитка заготовок определенной длины и массы. • Транспортные устройства обеспечивают перемещение мерных заготовок на склад. Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Основные способы непрерывной разливки Схема вертикальной МНЛЗ Схема вертикальной МНЛЗ с изгибом слитка Схема радиальной МНЛЗ. R0 — постоянный радиус роликовых секций зоны вторичного охлаждения Схема радиальной МНЛЗ. R0 — переменный радиус роликовых секций зоны вторичного охлаждения Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Общий вид УНРС-6, 7, 8 КЦ-2 ОАО «НЛМК» с частично снятыми плитами перекрытия Общий вид на холодильную камеру УНРС-6,7,8 Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Общий вид технологической линии УНРС-4, 6 КЦ-1 ОАО «НЛМК» 1 – несущая конструкция машины; 2 – поворотный стенд; 3,4 – промковш с тележкой; 5 – станция нагрева промковша; 6 – кристаллизатор с механизмом качания; 7 – зона загиба; 8 – сегменты зоны дуги; 9 – сегменты зоны правки; 10 – горизонтальные сегменты; 11 – рольганг газовой резки; 12 – машина газовой резки; 13 – отводящий рольганг с подвижными упорами; 14 – сталкиватель затравки; 15 – направляющие; 16 – рольганг отделения затравки Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Общий вид технологической линии вертикальной УНРС-3 КЦ-1 ОАО «НЛМК» Фрагмент участков вытягивания заготовки, резки и выдачи слябов УНРС-3 Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Схема расположения МНЛЗ с блочной планировкой 9 1 8 10 Основное оборудование 2 7 6 3 5 4 12 13 внепечная обработка 1. Печь-ковш жидкой стали в ковшах 2. Вакууматор перед разливкой 3. Поворотный стенд МНЛЗ 4. Рабочая площадка МНЛЗ 5. Ручьи МНЛЗ 6. Газорезка 7. Эл. мостовые краны Транспортное оборудование 13 12 11 15 14 6 5 16 на склад слябов 8. Ширококолейный путь для сталевозов 9. Путь для промковшей 10. Сталевоз 11. Тележка для промковшей 12. Рольганг для транспортирования тележек со слябами 13. Рольганг-тележка 14. Рольганг для слябовоза 15. Слябовоз 16. Рольганг для транспортировки слябов на склад Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Схема расположения МНЛЗ с линейной планировкой 8 1 Основное оборудование 7 2 9 9 11 3 10 4 11 5 5 6 6 на склад слябов 13 12 внепечная обработка 1. Печь-ковш жидкой стали в ковшах 2. Вакууматор перед разливкой 3. Поворотный стенд МНЛЗ 4. Рабочая площадка МНЛЗ 5. Ручьи МНЛЗ 6. Газорезка Транспортное оборудование 7. Эл. мостовые краны 8. Ширококолейный путь для сталевозов 9. Путь для промковшей 10. Сталевоз 11. Тележка для промковшей 12. Рольганг для транспортирования тележек со слябами 13. Рольганг-тележка Металлургические и комплексы Прокатноетехнологии оборудование Определение производительности и количества МНЛЗ При использовании метода «плавка на плавку» Пм = P • 1440man mt + tп Р — масса стали в ковше, т a — выход годных слябов (a ≈ 0,96-0,98) n — число рабочих суток в году (n ≈ 290) m — число плавок без перерыва (n ≈ 8-10) t — время разливки одной плавки tп — длительность паузы между сериями плавок (tп ≈ 140-150 мин) Время разливки одной плавки t= P NFv  γ N — число ручьев (для слябовых N = 2 блюмовых N=4...6) F — площадь поперечного сечения сляба, м2 γ — плотность стали (≈ 7,8 т/м3) v — линейная скорость разливки, м/мин v = 0,24 (H + B)/H • B H, B — толщина и ширина сляба, м Количество МНЛЗ nм=Пг(слябы)/Пм