29.03.2018

Установка компании Atlas Steel Limited (Канада)


В 1954 г. в Кайаде была пущена промышленная установка для непрерывной разливки стали, работающая по способу Росси. На установке разливают обычные углеродистые стали, высококачественные инструментальные и клапаные стали. Разливочная установка смонтирована на 9,5-м высоте. Жидкая сталь разливочным ковшом транспортируется на разливочную площадку и через промежуточное устройство разливается в кристаллизатор, имеющий возвратно-поступательное движение. Под разливочной площадкой слиток, выходящий из кристаллизатора, поддерживается опорными роликами, которые уменьшают возможность образования трещин в затвердевшей поверхностной корке слитка при обрызгивании его водой. На площадке первого этажа располагаются две пары тянущих роликов, которые тормозят движение его вниз. На полу цеха находится отрезное устройство р газовыми горелками. Можно также изогнуть отливаемый слиток по дуге окружности и из вертикального направить его в горизонтальном направлении. Отрезанный слиток опускается на тележку и затем транспортными роликами отводится на место штабелирования. Весь рабочий процесс полностью автоматизирован.
На рис. 1926 показан разрез по разливочному опрокидывающемуся ковшу. Между металлическим кожухом 1 и футеровкой 2 из нормального огнеупорного кирпича располагается кладка 3 из изолировочного кирпича. Перед наполнением ковш, закрытый крышкой, подогревают до 1300° нефтяными форсунками, которые потребляют от 75 до 115 л топлива в час. После заливки расплавленной стали ковш закрывают крышкой 4. На крышке ковша имеется нефтяная горелка 5, которая поддерживает на определенном уровне температуру ковша и перемешивает плавку. Расход нефти составляет 115—130 л/час. К носку ковша жидкая сталь поступает через перемычку 6, отделяющую шлак, находящийся на зеркале жидкого металла 7. Ковш имеет емкость 35 т.

В настоящее время такие опрокидывающиеся ковши для разливки металла не применяются, а для этой дели используются стопорные ковши с нормальной емкостью 15 или 30 т и в некоторых случаях 50 г.

На рис. 1927 и 1928 показано промежуточное разливочное устройство, имеющее стальной кожух 1. Под футеровкой 2 из нормального огнеупорного кирпича располагается толстый слой 3 изолирующего кирпича. Для задержки частиц шлака и успокоения потока металла это устройство разделено на две части 4 и 5 с перемычками 6 и 8; 7 — разливочная насадка, изготовленная из окислов циркония. Перед употреблением промежуточное разливочное устройство подогревают до 1300°.

На рис. 1929 показано поперечное сечение оправдавшей себя на практике насадки.

Кристаллизатор изготавливают из чистой меди, он имеет длину 500 мм. Внутреннюю поверхность кристаллизатора хромируют, а в стенках по окружности просверливают вертикальные каналы для воды. По этим каналам вода течет с очень высокой скоростью, чтобы гарантировать максимальный теплоотвод от стенок каналов. Расход воды при охлаждении кристаллизатора от 400 до 100 л/мин. Нагрев охлаждающей воды составляет приблизительно 5—15°. Толщина образующейся твердой поверхностной корочки слитка зависит от скорости разливки и температуры металла и колеблется в пределах от 3 до 13 мм.

Основная часть этой затвердевшей поверхностной корочки образуется на первых 25—50 мм высоты кристаллизатора, где имеется плотный контакт между разливаемым металлом и стенками кристаллизатора. В этом интервале вследствие явления усадки поверхность слитка резко отходит от стенок кристаллизатора, благодаря чему теплоотдача и затвердевание замедляются. Короткий кристаллизатор позволяет охлаждать слиток сразу же после его выхода из кристаллизатора непосредственным обрызгиванием.

Амплитуда вертикальных колебаний кристаллизатора изменяется в пределах от 19 до 38 мм.

Для смазки стенок кристаллизатора применяют сурепное масло. Расплавленную сталь предохраняют от окисления пропановым газом.

Под кристаллизатором располагаются в большом количестве- форсунки охлаждающего устройства. Они снабжены сменными вставками для большей регулировки при охлаждении.

В зависимости от величины поперечного сечения разливаемого слитка, скорости разливки и сорта стали расход воды колеблется в пределах от 110—2700 л/мин (каждая форсунка расходует от 1 до 40 л/мин). Минимальное давление воды 2 ати, рабочее — от 3,5 до 5,2 ати.

Правильные условия охлаждения слитка имеют большое значение для его качества. Слиток, выходя из кристаллизатора, имеет температуру 980—1040°. Между камерой обрызгивания и отрезающим устройством он полностью затвердевает и температура выравнивается по всему поперечному сечению. Для наблюдения за температурой слитка применяют лучевой пирометр.

Основная часть приводных механизмов установки располагается на площадке над обрызгивающим пространством. Там располагаются также транспортные (тянущие) ролики и устройство для обеспечения вертикального колебательного движения кристаллизатора. Транспортные (тянущие) валки приводятся от мотора мощностью 15 л. с. Валки зажимают стержень затравки усилием 14,5 т. Давление на слиток 22 г.

С пульта управления на верхней площадке установки управляют всеми механизмами установки.

На одной из площадок располагаются отделение отрезки и пульт управления газовыми горелками и разгрузочным устройством. Рама газовых горелок охлаждается водой и подвешена на цепях, имеющих уравновешивающие противовесы. При достижении разливаемым слитком определенной длины рама автоматически зажимается на слитке. После отрезания части отлитого слитка (заготовки) рама возвращается в исходное положение. Для разрезки широких слитков используют две газовые горелки, одна из которых выполняет разрезку до определенной глубины, а другая завершает отделение слитка. Для ускорения разрезки слитка в пламя горелок вводят железный порошок. Для разрезания слитка (заготовки) сечением 140х545 мм требуется две горелки и на один рез расходуется от 0,07 до 0,085 м3 ацетилена, от 1,7 до 2,4 м3 кислорода и от 11,5 до 13,5 кг железного порошка. Температура слитка в-участке реза равна 930—980°.

После отрезания слиток опускается в подвальное помещение установки и укладывается на транспортирующее устройство, которое затем-поднимает его на уровень пола цеха. После этого слитки проходят через; холодильник и укладываются в штабели.

Слитки небольшого поперечного сечения (110х110 мм и 150х150 мм) разливают одновременно в два ручья. Дальнейшая обработка проката производится на планетарном стане.

Перед пуском установки проверяют систему охлаждения с опорными роликами и форсунки. Затем устанавливают кристаллизатор, вводят затравку и зажимают ее стержень тянущими (транспортными) валками-Зазор между затравкой и стенками кристаллизатора уплотняют асбестовым шнуром. Небольшой газовой горелкой еще раз прогревают промежуточное разливочное устройство. Разливку можно начинать.
При выходе из плавильных печей температура металла 1550—1650°. В зависимости от сорта стали температура разливки изменяется от 1510 до 1610°. Скорость разливки зависит от размеров поперечного сечения разливаемого слитка и сорта стали. При одноручьевой разливке слитка сечением 140x545 мм она равна 1,1 м/мин, что обеспечивает производительность установки 40 т/час. За температурой расплавленного металла, температурой поверхности слитка от кристаллизатора до отрезающего устройства, температурой воды при входе и выходе из кристаллизатора, а также температурой системы вторичного охлаждения постоянно наблюдают. Контролируют давление воды и скорость протекания ее, а также величину силы тока в двигателях. Скорость разливки может определяться в любое время, а гаммалучевой прибор постоянно показывает высоту зеркала жидкого металла в кристаллизаторе. Этим прибором регулируют скорость разливки в установке или величину струи жидкого металла или то и другое.

На рис. 1930—1934 показаны отдельные механизмы этой установки.

Исследователи Блек и Рис считают вполне возможным получать на данной установке выход годного, равный 95%. Эти данные в будущем требуют своего практического подтверждения.
На заводе Atlas Steels имеется шесть электроплавильных печей С годовым выпуском 200 000 т, три индукционные плавильные печи, вертикальная разливочная машина, стан для волочения прутков (годовая производительность 85 000 т), планетарный стан Сендзимира, полосовой стан (производительностью 25000 т/год), проволочный волочильный стан, трубосварочная машина и кузнечное оборудование.

В настоящее время имеются кристаллизаторы для изготовления слитков следующих поперечных сечений: 110x110, 150х150, 64х430, 206х280, 180х380 и 170x630 мм.

Производительность установки 40—45 г/час. За неделю производится 25 разливок, что соответствует выпуску 2500—3000 т слитков в месяц. Скорость разливки достигает 4 м/мин.

Установка была построена компанией Koppers Co, Inc., Питсбург, США.

Пирс оценил стоимость этой промышленной установки в 0,5—1 млн. долларов. Установка обслуживается 4—6 рабочими. Чтобы получить экономию в 1—2% при разливке нержавеющей стали, требуется приложить большие усилия, при непрерывной разливке может быть достигнуто повышение выхода годного по сравнению с послитковой разливкой в изложницы по меньшей мере на 10%.





Яндекс.Метрика