29.03.2018

Установка системы Юнганса в Фрейтале (ГДР)


Бааке и Розаль подробно описали опытные установки на металлургических заводах в Фрейтале и Хеттештате под Дрезденом.

В настоящее время установка во Фрейтале работает только на три ручья, однако авторы предлагают установку для периодической разливки заготовок в 3—4 ручья.
На рис. 1916 и 1917 показана трехручьевая установка, а на рис. 1918 — схема процесса разливки; на рис. 1919 и 1920 — распределение стали из стопорного ковша через промежуточный желоб в три кристаллизатора, 1 — стопорный разливочный ковш, 2 — распределительный промежуточный желоб, 3 — кристаллизатор, 4 — устройство для возвратно-поступательного колебательного движения кристаллизатора, 5 — устройство для вторичного охлаждения, 6 — пирометры и 7 — тянущие валки. Ход кристаллизатора показан позицией 8, каждое разливочное отверстие имеет особый стопор, 12 — отлитая заготовка (слиток). Общая высота установки от дна подземного колодца до разливочной площадки равна 11,6 м, разливочная площадка возвышается над уровнем пола цеха на 4,6 м.
Темп вытягивания слитка регулируется так, чтобы слиток, выходя из кристаллизатора, имел примерно постоянную температуру поверхности. Число оборотов вытягивающих заготовку валков и связанный с ними темп вытягивания слитка регулируется с пульта управления (рис. 1921). Разливка каждого слитка регулируется индивидуально по температуре поверхности слитка на выходе из кристаллизатора. Благодаря этому условия охлаждения слитка, имеющие большое значение для равномерности структуры и качества поверхности могут поддерживаться одинаковыми для всех слитков, несмотря на некоторые различия в работе отдельных кристаллизаторов, возникающие из-за различия в сроке службы, различной толщины слоев окислов на стенках кристаллизатора и неровностях на поверхности самого кристаллизатора.
На выходе из кристаллизатора слиток имеет, как правило, прочную затвердевшую поверхностную корку толщиной от 20 до 30 мм и, проходя через вторичную систему охлаждения, охлаждается водой или смесью воды и воздуха (рис. 1922).

Интенсивность вторичного охлаждения может регулироваться изменением количества подаваемой на слиток охлаждающей жидкости или водосодержания в смеси с воздухом и отключением или включением отдельных зон вторичного охлаждения.

Система вторичного охлаждения (см. 5 на рис. 1918) устроена таким образом, что за температурой слитка во время разливки постоянно можно наблюдать и регулировать ее с пульта управления.

Если во время разливки температура поверхности слитка на выходе из кристаллизатора, например, повышается, то для установления температуры на прежнем уровне скорость вытягивания слитка уменьшается, при понижении температуры — увеличивается. Так как подача жидкого металла в начале разливки не изменяется, то зеркало жидкого металла в кристаллизаторе поднимается или опускается, что требует внутри кристаллизатора достаточно большого пространства для варьирования положения зеркала жидкого металла. Поэтому необходимо иметь довольно длинный (высокий) кристаллизатор и в начале разливки зеркала металла всегда должно находиться примерно на середине длины (высоты) кристаллизатора и может колебаться вверх и вниз, как показано на рис. 1918 и 1923. Начальное положение зеркала жидкого металла отмечено на рисунке позицией 10, максимальное — 9 и минимальное — 11. Кристаллизатор в этом случае служит не только для отвода тепла и слиткообразования, но и является основным устройством, от которого зависит темп вытягивания слитка. Однако большая длина кристаллизатора обусловливает возникновение значительно большего количества помех в процессе разливки из-за разрывов твердой поверхностной корочки слитка или зависания его в кристаллизаторе из-за неровности или искривления слитка. По этим причинам приходится более интенсивно приводить в колебательное движение длинный кристаллизатор, чем это принято обычно. Эти колебания кристаллизатора в вертикальном направлении осуществляются независимо от остальных механизмов установки, как уже указывалось выше, автоматически регулируемым бесступенчатым приводом, который изменяет в широких пределах темп колебания кристаллизатора. Этот темп регулируется с пульта управления установкой.
Описанный способ разливки возможен только при центральной подаче (по оси кристаллизатора) стали в кристаллизатор. Струя стали должна попадать точно в середину «зеркала» жидкого металла независимо от того, находится ли «зеркало» выше или ниже середины кристаллизатора.

Вливание жидкого металла через разливочный носок качающегося ковша в этом случае невозможно. Центральная (осевая) подача стали может осуществляться только через насадку-сопло. Распределительный желоб должен обеспечивать равномерное распределение стали по насадкам с минимальным падением температуры, регулировать скорость разливки стали в определенных жестких пределах и иметь амортизатор между разливочным ковшом и кpиcтaллизaтоpoм. Для достижения равномерного распределения всего количества металла по всем насадкам распределительный желоб должен быть, безусловно, горизонтальным, чтобы иметь везде одинаковое ферростатическое давление.

Износ насадок при полунепрерывной работе установки не вызывает никаких особых трудностей, так как при окончании разливки очередного слитка насадку или желоб насадки можно легко сменить. При опытах были получены удовлетворительные результаты при распределении металла по этому принципу с одним желобом и шестью встроенными насадками, которые были успешными также при разливке слитков (заготовок) малых поперечных сечений, например квадрата 100х100 мм. Это возможно и при увеличенных диаметрах насадок при больших размерах поперечного сечения отливаемых слитков и кристаллизаторов. Этот принцип распределения жидкого металла также может найти распространение при еще большем числе насадок.

’ Высота зеркала жидкого металла в распределительном желобе оказывает большее влияние на процесс разливки, что указывалось выше. Повышение зеркала разливаемого металла на 0,1—0,3 м почти удваивает количество вытекающего металла из насадок и связанную с ним подачу металла в кристаллизатор. Распределительный желоб сконструирован так, что зеркало металла может повышаться на величину до 300 мм. Разливщик, изменяя высоту зеркала металла в желобе, имеет большие возможности для регулировки подачи количества металла в кристаллизатор. Когда зеркало металла в желобе достигает предельно допустимого уровня, зажигается контактная сигнальная лампа и разливщик понижает его, уменьшая подачу металла в кристаллизатор.

Конечной целью, по мнению Бааке и Розаль, должно быть создание установки для разливки стали, удовлетворяющей следующим требованиям: безусловная надежность механизмов, производительность группы кристаллизаторов 60—100 т/час, возможность разливки ковшом емкостью 60—100 г, работа при нормальных, не повышенных температурах разливки, малая высота конструкции с возможностью размещения установки в обычных литейных цехах.

В заключение своей статьи авторы привели экономические показатели преимуществ способа непрерывной разливки, рентабельность которого, по их мнению, обосновывается увеличенным выпуском металлопродукции, особенно при производстве профилей значительного поперечного сечения.

Описанный способ многоручьевой разливки позволяет вести медленную разливку отдельных слитков. Нет никакой необходимости повышать производительность кристаллизатора, увеличивая скорость разливки — вот основа предложений упомянутых авторов. Производительность установок должна повышаться только за счет увеличения числа ручьев, одновременно участвующих в разливке слитков (заготовок), а скорость вытягивания слитка (заготовки) следует выбирать в зависимости от качества слитка.

Распределение стали на четыре ручья дает возможность из-за малой высоты установки размещать ее в существующих сталелитейных цехах.
Установка для разливки большого количества слитков представлена на рис. 1924 и 1925. При изготовлении квадратных слитков сечением 300х300 мм на двенадцатиручьевой установке, имеющей три группы по четыре одновременно работающих кристаллизатора, достигается производительность 70—80 т/час. При слитках длиной 10 м ковш емкостью 80 т может разливаться за 70 мин. В этих цифрах имеется много резервов, так как разливка ведется по следующему циклу: после окончания разливки в первой группе кристаллизаторов начинается разливка во второй группе, а третья подготавливается к разливке так же, как и первая. Только при 25%-ном использовании календарного времени производительность такой установки составит 300000 т металла в год.
Следующим этапом является создание четырехручьевой установки малой высоты с устройством для разрезания слитка. Такие установки подошли бы для разливки слитков малого поперечного сечения, менее 160x160 мм и блюмов соответствующей толщины.





Яндекс.Метрика