29.03.2018

Наклонное или горизонтальное литье стальных слитков


Так как при непрерывном литье стальных слитков требуется большая протяженность зоны охлаждения, то вертикальные установки, как правило, имеют большую высоту. В США рассматривалась вертикальная установка для непрерывного литья стальных листов шириной 1,5 м со скоростью 2 м/мин. Эта установка имела высоту 37 м, а разливочный ковш емкостью 100 т должен был подниматься на очень высокую разливочную площадку. Поэтому понятно, что возможность горизонтальной разливки или наклонная машина, уменьшающие высоту конструкции, весьма интересны. В этом направлении имеется много предложений для разливки стали и чугуна.

Способ Жакке и де Си

В Бельгии горизонтальным и непрерывным литьем стали независимо друг от друга занимаются два изобретателя.

После более двадцатилетних исследовательских работ в области непрерывного литья Жакке предложил опыты на установке, конструкция которой показана на рис. 1717 и 1720, с несколькими кристаллизаторами, примыкающими непосредственно к разливочному ковшу. Бельгийский изобретатель выбрал горизонтальное расположение кристаллизаторов не только из-за более простой и дешевой конструкции установки вследствие уменьшения высоты и глубины колодцев в цехе, но в основном из-за сокращения числа требуемых операций при непрерывном литье и устранения возможности несчастных случаев. Так как по всем элементам горизонтальной установки имеется хороший доступ, обслуживание ее облегчается. Во многих случаях разрезание отлитого слитка не обязательно осуществлять во время разливки.

Увеличение числа кристаллизаторов имеет целью повышение производительности установки. Главной целью Жакке, как и всех ранее занимавшихся непрерывным литьем, является установление возможности разливки большого количества легированных и специальных сталей. Применение двух или одного кристаллизаторов нерентабельно, так как разливка занимала бы слишком много времени. Благодаря непосредственному соединению кристаллизаторов с разливочным устройством металл во время затвердевания подвергается высокому ферростатическому давлению, что значительно повышает интенсивность охлаждения и снижает опасность образования усадочных раковин. Металл при входе в кристаллизатор защищается от окисления, ему не могут сопутствовать газы и разливка в кристаллизатор осуществляется без завихрения струи расплавленного металла. Далее можно использовать переходные каналы очень большого диаметра, что уменьшает опасность затвердевания металла в них, и, наконец, подача металла осуществляется без ручного управления и регулирования во время разливки.

На возражения, что в горизонтальном кристаллизаторе труднее разливать слитки большого поперечного сечения с равномерной структурой, Жакке ответил, что нужно выбирать такие поперечные сечения, которые гарантируют достаточно быстрое охлаждение и что проблема ликвации имеется и при вертикальном непрерывном литье, при котором существует также и опасность скопления примесей в большом количестве в головной части отливок. Слитки, разлитые Жакке имели равномерную структуру и очень хорошее качество поверхности.

На указания, что выбранный принцип работы не позволяет удалять газы во время затвердевания, исследователь заметил, что его способ не предназначается для разливки кипящих сталей.

Об опытах де Си в Генте нет опубликованных статей. Все же на основании выданных патентов можно понять, что он занимается решением проблемы удаления газов из металла, затвердевающего в независимом от печи проходном кристаллизаторе.

Исследования Бунгерота

По заданию фирмы Vereins Deutscher Eisenhutten-leute Бунгероти основательно исследовал вопрос непрерывного наклонного или горизонтального литья.

При современном состоянии развития вертикальных установок для непрерывного литья с проходным кристаллизатором имеются довольно точные данные о возможностях этого вида литья по производительности установок, качеству слитков, регулировке количества разливаемого металла, конструкции кристаллизаторов и вспомогательного оборудования, а также пропускной способности установки. Общая картина настолько благоприятна, что нет никаких сомнений, что непрерывное литье стали вертикальным способом найдет широкое применение в металлургической промышленности, поскольку нет никаких других более рациональных способов непрерывного литья.

В сравнении с вертикальной разливкой горизонтальные ленточные, цепные и желобковые установки могут иметь большую производительность. Однако качество разливаемых слитков в горизонтальных и наклонных установках только в исключительных случаях таково же, как у слитков, разлитых вертикальным способом.

Вертикальные и наклонные установки при малой производительности имеют ручную регулировку, которую невозможно применить при разливке большого количества металла. При большой производительности следует применять точно работающую автоматическую регулирующую аппаратуру.

У горизонтальных установок возникает трудность в устранении возвратного течения разливаемого металла и поэтому требуется прецизионная регулирующая автоматика.

Применение стационарных проходных кристаллизаторов, закрытых с торца, у горизонтальных установок непрерывного литья ухудшает скольжение слитка относительно стенок кристаллизатора и требует решения проблемы смазки кристаллизатора.

Исследовалась возможность применения и целесообразность использования наклонной и- горизонтальной разливки. В результате исследований оказалось, что можно применять несколько способов, в которых используется стационарный кристаллизатор. Это способы наклонной разливки с проходным кристаллизатором, которые имеют открытый торец для наполнения, но такие установки не имеют никаких существенных преимуществ перед вертикальными. Среди способов наклонной и горизонтальной разливки, которые практически нашли конструктивные решения, следует назвать установки August Thyssen-Hiitte AG и Duisburg-Hambork und Dortmund-Huttenunion AG, показанные на рис. 1807 и 1808.

При рассмотрении многочисленных предложений выясняется, что для успешного решения проблемы горизонтальной и наклонной разливки необходимо решить следующие задачи: точной регулировки количества разливаемого металла, применения перемещающегося кристаллизатора и смазки кристаллизатора при закрытой головной части слитка. Однако следует надеяться, что дальнейший технический прогресс, очевидно, в скором времени позволит успешно решить и эти проблемы.





Яндекс.Метрика