Проект реконструкции электросталеплавильного цеха

Изменение конструкции кристаллизатора и секций зоны вторичного охлаждения для уменьшения количества некоторых видов дефектов МНЛЗ. Технологический процесс разливки стали, предусматривающий мероприятия, способствующие повышению качества литой заготовки.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 17.06.2016
Размер файла 7,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

125

Размещено на http://www.allbest.ru//

2

Размещено на http://www.allbest.ru//

ВЕДОМОСТЬ ОБЪЕМА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

Формат

Обозначение

Наименование

Кол-во листов

Примечание

А4

Задание к дипломному проекту

1

А4

Пояснительная записка

А4

(CD)

План-схема ЭСПЦ-2

1

Приведена на электронном носителе

А3

(CD)

Машина непрерывного литья заготовок до реконструкции

1

Приведена на электронном носителе

А4

(CD)

Кристаллизатор диаметр 200

1

Приведена на электронном носителе

А4

(CD)

Зона вторичного охлаждения

1

Приведена на электронном носителе

А3

(CD)

Машина непрерывного литья заготовок после реконструкции

1

Приведена на электронном носителе

А4

(CD)

Спецчасть

1

Приведена на электронном носителе

А4

(CD)

Технологическая схема плавки марки 40Х

1

Приведена на электронном носителе

А4

(CD)

Технико-экономические показатели

1

Приведена на электронном носителе

РЕФЕРАТ

Дипломная работа: 162 с., 15 рис., 55 табл., 23 источников, 7 прил.

МНЛЗ, ЛИТАЯ ЗАГОТОВКА круглого сечения, гильзовый кристаллизатор, круглофакельное вторичное охлаждение.

Объектом исследования является электросталеплавильный цех №2, входящий в состав РУП «БМЗ».

Целью дипломной работы является проект реконструкции электросталеплавильного цеха, путем изменения технологического процесса разливки стали, предусматривающий мероприятия, способствующие повышению качества литой заготовки и увеличению производства МНЛЗ на 20%.

Проект реконструкции включает в себя изменение конструкции кристаллизатора и секций зоны вторичного охлаждения для уменьшения количества некоторых видов дефектов МНЛЗ, получения круглой заготовки, увеличения скорости затвердевания слитка и более мягкого, равномерного охлаждения литой заготовки.

Анализ технико-экономических показателей данного проекта показал, что реконструктивные мероприятия в ЭСПЦ-2 имеют положительный эффект.

кристаллизатор электросталеплавильный разливка сталь

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБОСНОВАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ЦЕХА

1.1 Краткая история республиканского унитарного предприятия «Белорусский металлургический завод

1.2 Анализ современных МНЛЗ - особенности конструкций, области применения с точки зрения изготовления литых заготовок различного сечения

1.3.1 Применение гильзового кристаллизатора

1.3.2Применение новой конструкция вторичного охлаждения заготовки с применением комбинированного: водяного и водовоздушного охлаждения круглофакельными форсунками

1.4 Выводы

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Полное описание конструктивных элементов МНЛЗ до реконструкции

2.1.1 Описание технологического процесса

2.2 Описание конструктивных элементов МНЛЗ после реконструкции

2.3 Планировочное расположение МНЛЗ в цехе

3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ МАРКИ 40Х

3.1 Технические требования и химический состав легированной среднеуглеродистой стали 40Х

3.2 Технология выплавки стали 40Х на ДСП-3

3.3 Технология раскисления и легирования стали 40Х на выпуске

3.4 Технология обработки металла на установке «ковш-печь»

3.4.1 Основные требования к разливаемому металлу

3.5 Технологический расчет производства стали марки 40Х

3.5.1 Баланс металла по электросталеплавильному производству

3.5.2 Отходы в электросталеплавильном цехе

3.5.3 Отходы в прокатных цехах

3.5.4 Расчет материального баланса плавк

3.5.5 Период плавления шихты

3.5.6 Окислительный период плавки

3.5.7 Количество газов периода плавления и окисления

3.5.8 Расчёт расхода раскислителей и легирующих на выпуске

3.5.9 Расчёт расхода раскислителей и легирующих на «печь-ковше»

3.6 Тепловой баланс плавки

3.6.1 Количество тепла, необходимое для расплавления и нагрева стали

3.6.2 Количество теплоты, необходимое для нагрева шлака

3.6.3 Определение тепловых потерь

4. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Разработка новой технологии вторичного охлаждения с применением круглофакельных водовоздушных форсунок

4.1.1 Расчёт зоны вторичного охлаждения

4.2 Расчет основных параметров МНЛЗ

5. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Организация производства. Структура управления ЭСПЦ-2

5.1.1 Мероприятия по повышению квалификации рабочих и инженерных кадров

5.1.2 Методы стимулирования работы сотрудников

5.2 Расчет инвестиций

5.3 Расчет себестоимости продукции

5.3.1 Расчет затрат на материалы

5.3.2 Затраты на топливо и энергию на технологические цели

5.3.3 Расчет фонда заработной платы и отчислений на социальные нужды

5.3.4 Определение общепроизводственных, общехозяйственных и коммерческих расходов

5.3.5 Расчет расходов по организации, обслуживанию и управлению производством

5.4 Расчет технико-экономических показателей цеха

5.5 Заключение

6. ОХРАНА ТРУДА

6.1 Производственная санитария, техника безопасности, пожарная профилактика

6.1.1 Характеристика техпроцесса с точки зрения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов

6.1.2 Метеорологические условия

6.1.3 Вентиляция

6.1.4 Производственное освещение

6.1.5 Шум, вибрация

6.1.6 Электробезопасность

6.1.7 Требования безопасности к технологическому процессу, к конструкции оборудования

6.1.8 Санитарно-бытовые помещения

6.1.9 Пожарная профилактика

6.1.10 Расчет интенсивности теплового облучения на рабочем месте сталевара

7. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА

7.1 Экология сталеплавильного цеха

7.2 Газо- и пылевыделения из электроплавильных печей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Кристаллизатор диаметр 200

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Машина непрерывной разливки стали до реконструкции

ПРИЛОЖЕНИЕ В Машина непрерывной разливки стали после реконструкции

ПРИЛОЖЕНИЕ Г План - схема ЭСПЦ-2

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Технологическая схема плавки стали 40Х

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Зона вторичного охлаждения

ПРИЛОЖЕНИЕ К Технико-экономические показатели проекта

ВВЕДЕНИЕ

Наряду со снижением себестоимости выпускаемой продукции, одной из основных проблем, стоящих перед специалистами черной металлургии, является проблема получения качественной непрерывнолитой заготовки, которая во многих случаях неразрывно связана с возникновением вмикро- и макроструктуре заготовки различного рода напряжений. Немаловажную роль в решении этих сложных и многоплановых задач играет своевременное и тщательное изучение передового мирового опыта и результатов наиболее перспективных исследований в области энергосбережения и устранения дефектов, полученных при производстве стали и литой заготовки.

Именно целью данной работы и является внедрение в существующий технологический процесс разработок новейших технологий разливки стали, способных снизить количество дефектов литой заготовки с получением конечной продукции высокого качества и сократить затраты на производство литой заготовки.

Объектом исследования является сталеплавильный цех №2, входящий в состав РУП «БМЗ». В качестве агрегатов реконструкции приняты начальный и конечный - машина непрерывного литья заготовок №3 (МНЛЗ - 3).

Осуществить на практике данный замысел на базе имеющегося оборудования ЭСПЦ - 2 станет возможным с применением на агрегате МНЛЗ - гильзовых кристаллизаторов и круглофакельного вторичного охлаждения.

Внедрение предлагаемых технологий, а также реализация всех запланированных мероприятий, позволит не только снизить затраты на производство, но и получить стабильно высокое качество конечного продукта - стальной заготовки круглого сечения всего марочника легированных сталей, тем самым значительно улучшив приоритетные направления в области повышения качества продукции РУП «БМЗ» на мировом рынке, и дав возможность в будущем обеспечивать трубопрпокатное производства трубной заготовкой диаметром 200 мм собственного производства.

1. ОБОСНОВАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ЦЕХА

1.1 Краткая история республиканского унитарного предприятия «Белорусский металлургический завод»

Республиканское унитарное предприятие «Белорусский металлургический завод» (РУП «БМЗ») является унитарным предприятием государственной формы собственности, с момента строительства и ввода первого комплекса в эксплуатацию в ноябре 1984 года является уникальным высокотехнологичным предприятием металлургической отрасли.

Завод спроектирован и построен “под ключ” фирмами “Фест-Альпине” (Австрия) и “Даниели” (Италия). 19 марта 1982г. был заключен контракт на проектирование и строительство завода и всей необходимой инфраструктуры. 10 сентября 1982г. был заложен «первый камень» под строящимся сталеплавильным цехом. Строительство осуществлялось в 4-е очереди. Первая очередь сдана в эксплуатацию в ноябре 1984г., вторая - в ноябре 1987г., третья - в марте 1991г., 15 сентября 2000г. введен в эксплуатацию новый прокатный стан 150, в июле 2007 года введен в эксплуатацию трубопрокатный цех. В результате окончательно сформировался технологический профиль и специализация РУП «БМЗ» как предприятия «европейского типа» с высоким уровнем технологии и предопределили направления его стратегического развития на перспективу. Из мини-завода Белорусский металлургический завод превратился в уникальное предприятие, которое не только выплавляет качественную сталь, но и превращает ее суперпрочный металлокорд.

Первые производственные мощности БМЗ были введены в эксплуатацию 15 октября 1984 года выпуском первой плавки и её разливкой

на машине непрерывного литья заготовок. Эта дата считается официальным

днем рождения завода. Проектная мощность электросталеплавильного цеха на тот момент составляла 750 тыс. тонн выплавляемой стали или 720 тыс. тонн непрерывнолитой заготовки в год и была впервые достигнута в 1986 году, когда было произведено 731 тыс. тонн продукции.

С вводом в эксплуатацию дуговой сталеплавильной печи № 3 в 1991 году проектная мощность сталеплавильного комплекса увеличилась до 1 040 тыс. тонн в год. В настоящее время уже имеется результат по превышению проектных мощностей сталеплавильного производства почти в 1,7 раза - более 1 776 тыс. тонн литой заготовки в 2004 году. Разработана, освоена и внедрена технология производства всей гаммы сталей присущих современному классическому электросталеплавильному производству. Это сталь для легированного конструкционного проката, рессорно-пружинного проката, штамповые стали. В дополнение к марочнику сталей, предусмотренному проектом и базирующемуся, в основном, на союзных ГОСТах, освоена технология производства десятков новых марок сталей по стандартам США, Японии, Кореи и практически всех ведущих государств Европы.

Предметом деятельности Унитарного предприятия «Белорусский металлургический завод» является производство стали, проката черных металлов, металлокорда, бортовой латунированной проволоки, товаров народного потребления, стройматериалов, выполнение работ и оказание услуг, расширение ассортимента и повышение качества производимой продукции и оказываемых услуг.

Структура основного производства завода представлена отделением переработки лома, сталеплавильным, прокатным, трубопрокатным и метизным производствами, а также вспомогательными, ремонтными и энергетическими цехами и службами, аналитическими и испытательными центрами [ 1 ].

Сталеплавильное производство:

В состав сталеплавильного производства входят: копровый цех (КЦ) и два электросталеплавильных цеха (ЭСПЦ - 1; ЭСПЦ - 2).

Состав копрового цеха: отделение по переработке лома, отделение производства извести, отделение шлакопереработки.

Состав электросталеплавильного цеха ЭСПЦ - 1: печное отделение, оборудованное двумя стотонными дуговыми печами с трансформатором 95 МВ·А (ДСП-1) и 95 МВ·А (ДСП-2); участок внепечной обработки стали, оборудованный агрегатом «ковш-печь» с установкой «Velco» для вдувания ТШС; отделение разливки, в состав которого входят две разливочные шестиручьевые машины радиального типа с сечением кристаллизатора 125х125мм и 140х140мм, комплекс оборудования по футеровке, сушке и разогреву сталеразливочных и промежуточных ковшей, склад заготовок.

Состав электросталеплавильного цеха ЭСПЦ - 2: печное отделение, оборудованное одной стотонной дуговой электропечью (ДСП) с трансформатором 95 МВ·А; участок внепечной обработки стали (УВОС), оборудованный установками «ковш-печь» и «Velco», двумя вакууматорами: циркуляционного и камерного типа; отделение разливки, оборудованное реконструированной одной разливочной четырехручьевой машиной радиального типа с сечением кристаллизаторов 250х300 мм и 300х400 мм и диаметром 200 мм комплекс оборудования по футеровке, сушке и разогреву вакууматора, стальковшей и промковшей, склад заготовок.

Прокатное производство:

Прокатное производство представлено сортопрокатным цехом, имеющим в своем составе: сортовой стан “850”, мелкосортный стан “320”,

проволочный стан “150” и трубопрокатным цехом .Состав сортового стана “850”: подогревательная печь, нагревательная печь, гидросбив, реверсивная клеть, пила горячей резки, холодильник, колодцы замедленного охлаждения.

Состав мелкосортного стана “320”: нагревательная печь, черновая, промежуточная и чистовая группы, трасса термического упрочнения проката, делительные ножницы, холодильник, участок упаковки и маркировки проката, ножницы холодной резки.

Состав проволочного стана “150”: нагревательная печь, черновая и две промежуточные группы, десятиклетьевой проволочный стан, линия двухстадийного охлаждения катанки, участок упаковки и маркировки катанки.

Состав трубопрокатного цеха: участок горячей прокатки труб, линия предварительной отделки, участок термообработки, финишная линия отделки.

Метизное производство:

В состав метизного производства завода входят два сталепроволочных цеха с производством металлокорда: СтПЦ-1 с ПМК (“Micord») и СтПЦ-2 с ПМК («Pluscord”), а также сталепроволочный цех №3 (СтПЦ-3) с участком товаров народного потребления.

СтПЦ-1 и СтПЦ-2 оснащены: линиями травления и бурирования катанки, агрегатами патентирования и латунирования проволоки, станами для волочения проволоки на сухой и жидкой смазке, машинами одинарной и двойной свивки прядей и металлокорда, а также оплеточными станками. В СтПЦ-1 имеется агрегат бронзирования, для производства бортовой проволоки.

СтПЦ-3 оснащен: станами для волочения на сухой смазке, гвоздильными автоматами, станками для производства товаров народного потребления.

В состав вспомогательных цехов завода входят: цех ремонта металлургического оборудования; цех ремонта электрометаллургического оборудования, цех ремонта энергетического оборудования; энергетический цех; газокислородный цех; автотранспортный цех; цех железнодорожного транспорта; цех благоустройства и складское хозяйство.

1.2 Анализ современных МНЛЗ - особенности конструкций, области применения с точки зрения изготовления литых заготовок различного сечения

В мировом производстве черных металлов улучшение качества непрерывнолитых заготовок, наряду с совершенствованием технологии выплавки и внепечной обработки, достигается в результате использования расходуемых материалов требуемого качества, надежной защиты жидкого металла при разливке от вторичных процессов окисления, использования кристаллизатора новых конструкций и механизма качания, применения физических методов воздействия на процесс формирования внутреннего строения слитка в виде электромагнитного поля и мягкого обжатия в зоне затвердевания, автоматизации и оперативного контроля процесса разливки.

Основным функциональным звеном, определяющим процесс в непрерывной разливке заготовок является кристаллизатор, включающий медную водоохлаждаемую гильзу, установленную в ее корпусе, который может совершать возвратно-поступательные движения с заданной частотой и амплитудой. Кристаллизатор имеет систему контроля (поддержания) уровня металла и систему подачи охлаждающей воды в зазор между внешней поверхностью гильзы и рубашкой в корпусе. Важнейшим элементом обеспечивающим эффективность работы кристаллизатора является гильза, под средством которой происходит отвод тепла от затвердевающей заготовки к охлаждающей жидкости непосредственно формируется геометрическая форма заготовки. Обеспечение устойчивого контакта поверхности заготовки с внутренней поверхностью гильзы является едва ли не важнейшей задачей для равномерного формирования твердой корочки и геометрической формы заготовки.

В последнее два десятилетия наибольшее распространение для МНЛЗ получила концепция так называемой «параболической» формы внутренней полости гильзы кристаллизатора, которая в максимальной степени учитывает усадку заготовки по мере ее движения вниз, что позволяет минимизировать величину воздушного зазора между заготовкой и стенками гильзы. Известно, что воздушный зазор имеет термическое сопротивление на порядок выше, чем термическое сопротивление стенки гильзы и может составлять 35-50 % общего термического сопротивления в системе отвода тепла от жидкой стали к охлаждающей воде. Соответственно увеличение воздушного зазора тормозит рост твердой корочки, а при неравномерном воздушном зазоре по граням и углам возможна деформация профиля заготовки. Именно поэтому ряд разработчиков и производителей гильз (например “Europa Metalli”, “Abax”) предпочитают иметь в нижней части гильзы повышенную конусность, которая как бы гарантирует контакт заготовки с поверхностью нижней части гильзы. Вместе с тем, как показывает опыт эксплуатации таких гильз, основной причиной их выхода из строя является сравнительно быстрый износ в нижней части, который начинается с истирания защитного покрытия, а затем и непосредственно тела медной гильзы.

Для разливки круглой заготовки при выборе конструкции гильзы основное внимание уделяется ее верхней части. В ней при литье может возникнуть овальность заготовки из-за разнотолщинности, обусловленной разной величиной газового зазора, что связано с влиянием ряда тепловых и физических воздействий, которые изменяют равномерность теплоотвода от оболочки по периметру.

На МНЛЗ-2 Волжского трубного завода в 2006г проведена реконструкция оборудования зоны кристаллизации для разливки круглых заготовок диаметром 156 мм где в реконструированные кристаллизаторы

фирмы «SMS Demag» были установлены гильзы для круглого сечения «ВНИИМЕТМАШ», что позволило достичь максимальной скорости разливки 3,5 м/мин, снизить брак с 4,5 % до 0,18 %, овальность заготовки уменьшить с 0,46 % до 0,01 % и исключить затраты на доработку заготовок перед отправкой заказчику. При реконструкции МНЛЗ на металлургическом заводе «ТМК-Решица» (Румыния) использовались гильзы кристаллизаторов для круглой заготовки сечением 177 мм, разработанные и изготовленные «ВНИИМЕТМАШ» и получены аналогичные результаты.

Основные поставщики гильз большого квадратного и круглого сечения: «EM Moulds s.r.l.», «KME Germany AG & Co. KG», «Рочес ЗАО», «ОллГрадо ООО», «Anssen Metallurgy Group Co LTD», «GPO Impex LLP», «AGC Technologies GmbH», «ВНИИМЕТМАШ».

Функциональная зона вторичного охлаждения является крайне важной с точки зрения качества заготовки. Это, в первую очередь, относится к предотвращению формирования различного рода термических внутренних напряжений в твердом каркасе заготовки. Вторичное охлаждение (режимы) может влиять на геометрическую форму заготовки, формирование трещин, осевую пористость и ликвацию. Высокая эффективность метода водовоздушного охлаждения объясняется тем, что благодаря высокой кинетической энергии с металлом одновременно контактирует большое количество распыленной воды. При одном и том же расходе воды площадь теплообмена между водой и заготовкой увеличивается: с одной стороны, вода мелко распылена и число капель очень велико, а с другой, - эти капли равномерно распределяются по поверхности заготовки, так как факел имеет устойчивую форму конуса. Известно, что соотношение воздух-вода не является единственным и решающим фактором влияния на коэффициент теплоотдачи. В виду этого фирмой «Lecher Gmbh» (Германия), являющейся одним из лидеров в производстве форсунок в мире, производились исследования зависимости коэффициента теплоотдачи в зависимости от

давления воды в форсунке. Установлено, что в случае давления воды 400 кПа для форсунки 11/90-40-40 наблюдается прекращение поступления воздуха в смеситель форсунки (воздух вытесняется жидкостью) и с этого момента начинается уменьшение коэффициента теплоотдачи. В свою очередь применение современных форсунок серии 100.259 (Master-Cooler), позволяет устойчиво работать, в данном случае при максимальном давлении жидкости до 550 кПа, что обеспечивает эффективное охлаждение заготовки. Форсунки этой серии позволили обеспечить стабильную работу МНЛЗ и исключить прорывы металла. Кроме того данный вид форсунок был специально сконструирован для получения максимальных значений коэффициентов теплоотдачи в диапазоне 500-600 кПа. Последние результаты в области исследования и разработок двухкомпонентных распыляющих систем привели к созданию форсунок с минимальным расходом воздуха и одновременно с широким расходом регулирования. При постоянном давлении воздуха 2,5 бар возможно достижение соотношения 1:23. Это соотношение в 2-3 раза больше, чем у однокомпонентных форсунок. Новым решением, которое получило развитие в последние годы, стала вертикальная прокладка труб квадратного сечения для воздушных и водяных подводов. Форсунки в таком исполнении с предусмотренным подсоединением крепятся на вертикальных пластинах. Обвязка с подводящими трубками становится больше не нужна. Все распылители в этом случае находятся за пределами корпуса сегмента и подсоединены непосредственно к подводящему коллектору. Такой метод подсоединения и крепления форсунок, испытанный фирмой «Lecher Gmbh» (Германия), позволил гибко располагать их по ширине заготовки с тем, чтобы получить равномерность распределения охладителя и более эффективное охлаждение на различных зонах (установка форсунок в шахматном порядке). Фирмой «Lecher Gmbh» рекомендуется конструкция «Split Pipe», позволяющая отделять переднюю часть с распылителем от корпуса форсунки, а также автоматически фиксировать направление струи. Это особенно важно для верхних сегментов, находящихся вблизи кристаллизатора.

Следующим преимуществом такой конструкции можно назвать то, что смеситель находится непосредственно на коллекторе и готовая водовоздушная смесь подается к соплу форсунки. Это позволяет компактно располагать и свободно охватывать любое межроликовое расстояние. В целом разработанное фирмой «Lecher Gmbh» вторичное охлаждение заготовки распыленной водовоздушной дисперсией значительно улучшило теплопередачу, обеспечив при этом более интенсивный рост затвердевшей корки и более равномерное охлаждение заготовки, что позволило повысить скорость вытягивания заготовки на 15-20% и снизить количество брака заготовки по продольным и диагональным трещинам.

На машинах непрерывного литья Оскольского электрометаллургического комбината (ОАО «ОЭМК») разливают сталь широкого сортамента марок. Разливка высокоуглеродистой стали, в большей степени склонной к образованию дефектов, требует мягкого и равномерного вторичного охлаждения. Широко применяемая в настоящее время система водяного вторичного охлаждения блюмов не позволяет обеспечить плавного снижения температуры поверхности по длине заготовки и равномерное ее охлаждение по ширине из-за наличия участков локального переохлаждения. Обеспечить мягкое и равномерное вторичное охлаждение непрерывнолитых блюмов сечение 300х360 мм позволяет водовоздушная система вторичного охлаждения, разработанная «ВНИИМЕТМАШ».

Система основана на принципе образования водовоздушной смеси в коллекторах в непосредственной близости от форсунок. Новая система вторичного охлаждения обеспечивает повышение качества трещиночествительной стали и снижения брака по раскатанной трещине с 0,02 % до 0 %, снижения доработки поверхности с 31 % до 14 %. Кроме других возможностей, режим мягкого обжатия представляет собой особо

эффективное средство устранения нежелательных сегрегационных эффектов и, следовательно, повышения качества непрерывнолитых заготовок. Это достигается за счет уменьшения толщины заготовки в зоне завершения кристаллизации в результате приложения внешних усилий до величины нормальной термической усадки, что позволяет выровнять резкий перепад объемов и предотвратить всасывание сегрегированного остаточного расплава. В то время как этот процесс уже используется при разливке слябов, геометрические параметры заготовок квадратного сечения, несмотря на положительные результаты испытаний, не позволили реализовать его на практике. Впервые данный режим обработки был успешно испытан и реализован на МНЛЗ SO компании Saarstahl AG.

Совместно с фирмой Маннесман Демаг была разработана концепция проектирования и расчета "блока мягкого обжатия" (SR) для шестиручьевой МНЛЗ. Для определения влияния обжатия по толщине на структуру металла от клети к клети, в некоторых опытах применяли следующий порядок: четыре отрезка блюма обжимали по толщине в различном числе клетей SR. Сначала применяли только клеть № 1, затем клети № 1 +2, затем клети № 1 + 2 + 3 и наконец все четыре клети. В каждом случае от блюма отбирали пробу. По продольным серным отпечаткам высокоуглеродистой стали с 0,8 % С при обжатии за проход в первой клети 1 мм, во второй 2 мм, в третьей 3 мм и в четвертой 2,5 мм были сделаны следующие выводы о влиянии мягкого обжатия: при суммарном обжатии 3 мм, достигавшемся в клети № 2, уже отмечалось уменьшение ликвации по продольной оси затвердевания, однако V-- образная ликвация была еще очень заметной; при суммарном обжатии 6 мм, достигавшемся в клети № 3, осевая ликвация уже была в значительной мере устранена; это относится и к V-образной ликвации; достигнутое в третьей клети усреднение химического состава сердцевины блюма уже было настолько хорошим, что дальнейшее увеличение суммарного обжатия до 8,5 мм в клети №4 не дало никакого дополнительного улучшения, обнаруживаемого по серным отпечаткам, однако микропористость уменьшилась.

Шестиручьевая МНЛЗ криволинейного типа компании Saarstahl AG в Фёльклингене введена в эксплуатацию в апреле 2004 г. Заложенные в проекте параметры МНЛЗ (радиус кривизны 11м, многоточечное выпрямление) позволяют удовлетворять жесткие требования в отношении качества поверхности и внутренней структуры заготовки. К особенностям агрегата относятся кристаллизаторы, обеспечивающие очень высокую скорость разливки (до 4 м/мин) в закрытом режиме, система резонансных колебаний с гидравлическим приводом и высокомощные устройства для перемешивания расплава в кристаллизаторе и ручье, функционирующие в широком диапазоне частот, проводки для точного направления и высокоэффективного охлаждения заготовки с использованием высокого давления и двухкомпонентного агента. Размеры поперечного сечения заготовки составляют 150x150 мм при длине 8--15,5 м или 180x180 мм при длине 6--13 м. Основным элементом агрегата является узел мягкого обжатия в сегментном исполнении. Вместо традиционных тянущих роликов агрегат располагает шестью имеющими гидравлический привод сегментами на ручей, которые обеспечивают точную установку зазора и распределение усилий в зоне завершения кристаллизации и, следовательно, целенаправленное влияние на формирование внутренней микроструктуры заготовки. Дополнительно имеется динамическая расчетная модель DSC (Dynamic Solidification Control -- динамический контроль кристаллизации), с помощью которой определяются оптимальные параметры процессов вторичного охлаждения и мягкого обжатия.Возможности режима мягкого обжатия для уменьшения ликвации в средней части заготовки ограничены способностью к удлинению корочки на границе твердой и жидкой фаз. Так как повышенная нагрузка на корочку в зоне фронта кристаллизации приводит к образованию внутренних трещин, величина отдельных стадий деформации не должна превышать максимально допустимого значения. Соответствующее предельное значение можно установить экспериментально и путем расчета [ 2 ].

1.3 Реконструктивные мероприятия по улучшению качества заготовки

Одной из основных проблем, стоящих перед специалистами черной металлургии при получении заготовок высокого качества, является проблема получения чистотой стали. Немаловажную роль в решении этой задачи играет своевременное и тщательное изучение передового мирового опыта и результатов наиболее перспективных исследований в области снижения и устранения дефектов, полученных при производстве стали.

Реконструктивные мероприятия, обеспечивающие повышение производительности цеха, снижение энергоемкости производства стали и повышение качества литой заготовки, согласно тематике данного дипломного проекта разрабатываются на базе существующего оборудования ЭСПЦ - 2 РУП «БМЗ».

На агрегате МНЛЗ с целью улучшения качества внутренней структуры слитка и повышения производительности машины предлагается:

- изменение конструкции кристаллизатора, применение гильз позволяющих получить заготовку круглого сечения;

- применение электромагнитного перемешивания в кристаллизаторе разработанное фирмой Danieli Rotelec;

- изменение конструкции секций зоны вторичного охлаждения (ЗВО), применение комбинированного: водяного и водовоздушного охлаждения круглофакельными форсунками;

- применение системы мягкого обжатия заготовки.

1.3.1 Применение гильзового кристаллизатора

Многоконусная конструкция трубчатой гильзы кристаллизатора и толщина ее стенки преследуют цель предотвращения остаточной деформации под воздействием температуры. Деформация гильзы кристаллизатора могла бы привести к значительному снижению срока службы кристаллизатора и повлечь за собой появление глубоких следов качания и дефектов формы у заготовок.

Гильза кристаллизатора имеет многоконусную конструкцию, для того чтобы компенсировать усадку заготовки и поддерживать контакт между заготовкой и кристаллизатором. Правильный выбор многоконусной конструкции обеспечивает максимальный контакт до самого низа кристаллизатора и тем самым снижает возможность трещинообразования и дефектов формы, таких как овальность, скошенность стенок и вмятины.

Конструкция кристаллизатора предусматривает высокую скорость воды в зазоре. Это направлено на поддержание температуры меди на достаточно низком уровне, чтобы избежать закипания воды, в особенности возле мениска. Неконтролируемое кипение характеризуется нестабильной теплопередачей с периодическими изменениями температуры медной стенки.

Подобная ситуация ведет к остаточной деформации гильзы. Более того, повышение температуры стенки способствует осаждению растворенных солей. Возникновение кипения зависит не только от скорости воды, но также и от давления в зазоре кристаллизатора. Фактически, существует хорошо известная связь между температурой кипения и давлением.

Ширина зазора между гильзой кристаллизатора и рубашкой находится в диапазоне 3,25 - 4,00 мм. с высокой точность по допускам. Это решение является оптимальным с точки зрения предъявляемых требований к высокой скорости воды и практических ограничений, существующих вследствие падения давления в кристаллизаторе. Для обеспечения постоянства водяного зазора, водяная рубашка подвергается механической обработке с узким допуском ( приложение А).

Рекомендуется применение опорных роликов под кристаллизатором. Для каждого сечения предусматриваются два ряда опорных роликов. Эти ролики предназначены для вывода заготовки из кристаллизатора. При отсутствии направления хода заготовки она может оцарапать стенку дна кристаллизатора, сокращая тем самым срок его службы и вызывая появление дефектов [ 2 ].

Практический опыт работы на аналогичных разливочных машинах показал, что при правильной эксплуатации и техобслужиавании, средний срок службы медной трубчатой гильзы кристаллизатора составляет более 250 плавок.

Конструкция кристаллизатора показана на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Кристаллизатор круглого сечения диаметром 200 мм

Новая конструкция кристаллизатора обеспечит:

- постоянство водяного зазора между гильзой и рубашкой;

- высокую скорость протока воды в зазоре;

- высокую точность центровки медной гильзы;

- установку катушки электромагнитного перемешивания.

Применение новой конструкция вторичного охлаждения заготовки с применением комбинированного: водяного и водовоздушного охлаждения круглофакельными форсунками

Конструкция обеспечивает быструю и правильную скорость затвердевания и предотвращает появление металлургических дефектов как поверхностных, так и внутренних. Это достигается путем:

- снижения подогрева поверхности в конце охлаждения струйным душированием.

- сведения к минимуму разницы в скорости охлаждения между центром и углами граней слитка путем соответствующего расположения душирующих форсунок.

Регулировка расхода: по 2 независимой системы для каждой зоны каждого ручья, для обеспечения сбалансированного охлаждения блюма (внутренний-внешний радиус, боковые стороны) отдельный контур для внутренного - внешнего радиуса и отдельный контур для боковых сторон.

Система охлаждения подразделяется на ряд независимых зон охлаждения в зависимости от требований по разливаемым размерам, скорости разливки и маркам стали. Каждая зона охлаждения управляется индивидуально с помощью системы автоматики 2-го уровня.

Такая конструкция преследует цель обеспечения идеального режима охлаждения (который характеризуется минимальными механическими напряжениями), позволяющим постепенно сократить коэффициент теплопередачи от кристаллизатора к концу зоны охлаждения, где охлаждение

происходит только путем естественной конвекции воздуха и излучения. По этому же принципу определяется и оптимальная длина охлаждения. Такое распределение интенсивности охлаждения является наиболее эффективным с точки зрения длины в жидком состоянии и средней температуры заготовки.

Проект системы струйного душирования основан на математической модели затвердевания и теплопередачи. Компьютерные программы определяют наилучшее расположение системы струйного душирования на основе предварительно рассчитанного теоретического режима теплопередачи [2].

Выводы

Использование новой конструкции кристаллизатора позволит получить:

- постоянство водяного зазора между гильзой и рубашкой;

- высокую скорость протока воды в зазоре;

- высокую точность центровки медной гильзы;

- возможность установки катушки электромагнитного перемешивания (ЭВМ);

- возможность получения круглой заготовки диаметром 200 мм для использования при производстве бесшовных горячекатаных труб в трубопрокатном цехе;

- снижения трещинообразования и дефектов формы (овальность, скошенность стенок и вмятины);

- возможность увеличения скорости разливки и перегрев в промковше без негативных последствий.

Усовершенствование системы вторичного охлаждения позволит достичь:

- снижения подогрева поверхности в конце охлаждения струйным душированием;

- сведения к минимуму разницы в скорости охлаждения между центром и углами граней слитка;

- уменьшение механических напряжений;

- быструю и правильную скорость затвердевания.

Кроме этого, смотря в будущее, есть все основания полагать, что внедрение предложенных технологий, а также реализации всех запланированных мероприятий, позволит получить стабильно высокое качество конечного продукта всего марочника сталей, тем самым значительно улучшив приоритетные направления в области повышения качества продукции, а также увеличить объем выпускаемой продукции РУП «БМЗ» на мировом рынке.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Полное описание конструктивных элементов МНЛЗ до реконструкции

МНЛЗ представляет собой современную установку для получения сортовой заготовки методом непрерывной разливки стали (приложение Б).

Технические характеристики существующей на заводе МНЛЗ до реконструкции приведены в таблице 2.1 [ 3 ].

Таблица 2.1 - Технические характеристики МНЛЗ до реконструкции

Наименование параметра

Показатель

1

2

Годовое производство, т

690 000

Вес плавки, т

100

Тип машины

радиальная установка с прямым кристаллизатором разработка фирмы Фест-Альпине

Количество ручьев

4

Сечение слитка, мм

250х300 прямоугольное сечение

300х400 прямоугольное сечение

Расстояние между ручьями, мм

1300 / 1500 / 1300

Радиус разливочной дуги, м

10

Скорость разливки, м/мин

0,5 - 1,5 (в зависимости от марки и сечения)

Металлургическая длина (max), м

28,9

Скорость машины для транспортировки затравки, м/мин

5

Длина блюмов, мм

2500 - 5500

Скорость рольганга, м/мин

30

Скорость передвижения, м/мин:

Поперечный транспортер блюмов

до 72 - ручной режим;

42 - автоматика.

Схема МНЛЗ показана на рисунке 2.1

1-сталеразливочный ковш, 2-промежуточный ковш, 3-стопор КР-1111, 4-стакан-дозатор, 5- стопорный механизм; 6- кристаллизатор, 7-зона изгиба, 8- разливочная дуга, 9,10,11 -тянущий трайбаппарат №№1,2,3, 12-правильная зона; 13-промежуточный рольганг; 14- машина газокислородной резки (МГКР); 15-рольганг газокислородной резки.

Рисунок 2.1 - Схема МНЛЗ (до реконструкции)

Краткая характеристика и технологические параметры конструктивных элементов МНЛЗ:

- подъемно поворотный сталеразливочный стенд служит для перемещения сталеразливочного ковша с металлом после внепечной обработки.

- промежуточный ковш (позиция 2 рисунка 2.1) выполняет функции приемной камеры для поддержания ферростатического давления стали на постоянном уровне на протяжении всего процесса разливки и распределение по ручьям.

Технические характеристики промежуточного ковша приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Технические характеристики промежуточного ковша

Наименование параметра

Показатель

Вместимость, т

25

Максимальная вместимость, т

29

Высота перелива, мм

1050

Глубина ванны жидкого металла, мм

1000

Общая масса, т

50

- тележка промковша используется для транспортировки промковша от участка загрузки до участка разливки. Основные параметры тележки промковша приведены в таблице 2.3

Таблица 2.3 - Основные параметры тележки промковша

Наименование параметра

Показатель

Тип

подъемный, с ходовыми путями и гидравлическим блоком

Скорость тележки промковша, м/мин

2-20

Ход, мм

9300

- кристаллизатор (позиция 6 рисунка 2.1) предназначен для охлаждения поступающей из промковша жидкой стали с помощью водоохлаждаемых медных плит, и определяет поперечное сечение ручья. Технические характеристики кристаллизатора приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Технические характеристики кристаллизатора

Наименование параметра

Показатель

Основные размеры, мм:

длина

2850

ширина

1250

высота

965

Основные составные части

водяной короб;

вставка пластины;

перекрытие кристаллизатора.

Нижняя кромка медной плиты на горячем формате, мм:

300х400

250х 300

Ширина нижней кромки

медной плиты, мм

409

309,5

Толщина блюма, мм

308,5

257

Длина кристаллизатора медная плита, мм

800

800

- регулирование уровня в кристаллизаторе

В целях оптимизации уровня качества при разливке, очень важно поддерживать постоянный уровень стали в кристаллизаторе, для этого используется изотопный излучатель автоматического поддержания уровня металла в гильзе кристаллизатора (САПУ).

- катушка электромагнитного перемешивания

Система электромагнитного перемешивания металла в кристаллизаторе наружного типа состоит из катушек, установленных с наружной стороны кристаллизатора, на балансирной станине, вместе со специальной системой водяного охлаждения.

- устройство подачи шлакообразующей смеси для смазки кристаллизатора.Располагается на тележке промковша и служит для автоматической подачи порошка в кристаллизатор в процессе разливки с целью предотвращения налипания расплавленной стали на гильзе кристаллизатора, предотвращения окисления стали, изоляции поверхности стали, защиты от поглощения посторонних включений и регулирования теплопередачи.

- механизм качания используется для создания вертикального колебательного движения, которое, в свою очередь, передается на кристаллизатор и закрепленные на нем опорные валки.

Механизм качания состоит из сменной рамы, привода качания, стола качания, направляющей стола качания, рамы основания механизма качания.

В устройстве механизма качания закреплены кристаллизатор и зона изгиба. Кристаллизатор поднимается и опускается, амплитуда качания постоянна и составляет 3 мм, а частота колебаний может настраиваться от 50 до 200 мин-1.

Качание кристаллизатора и стола качания осуществляется с помощью эксцентриковых кривошипно-шатунных механизмов, расположенных с фиксированной и незакрепленной сторон, которые работают синхронно посредством валов и муфт и связаны с редукторами и двигателем привода. Частота вращения двигателя и число движений качания зависит от скорости.

Эксцентриковое качание подается на кристаллизатор с помощью поршня, верхний подшипник которого привинчен к столу качания. Ход привода механизма качания задан постоянно с помощью эксцентрикового вала с амплитудой 3 мм.

Основные параметры приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Основные параметры механизма качания

Наименование параметра

Показатель

Основные размеры, мм:

длина

2580

ширина

1250

высота

1500

Масса, кг

5080

- зона изгиба (позиция 6 рисунка 2.1)

Основными составными частями сегмента являются:

внешние рамы с роликами; внутренние рамы с роликами; боковые направляющие ролики ручьев; верхние и нижние подшипники; опорные ролики; трубопроводы охлаждающей воды.

Внешние и внутренние рамы представляют собой сварную стальную конструкцию. Ролики установлены на консолях, которые крепятся на внешних и внутренних дугах. Опорные ролики центрируются и закрепляются фланцевой плитой на верхней части внешней рамы.

Направляющие ролики ручьев, корпусы подшипников, внешние и внутренние рамы охлаждаются изнутри. Зазор между роликами (зазор разливки) можно настроить с помощью прокладок на роликах и на раме внутренней дуги. Формат разливки настраивается с помощью прокладок для форматов разливки. Верхняя подвеска сегмента установлена на сменной раме устройства механизма качания. Нижняя опора опирается в разливочной дуге.

В таблице 2.6 приведены технические параметры зоны изгиба.

Таблица 2.6 - Технические параметры зоны изгиба

Наименование параметра

Показатель

1

2

Основные размеры, мм:

длина

3965

ширина

1210

высота

1540

Масса, кг:

- для сечения 250 х 300 мм

- для сечения 300 х 400 мм

7290

7620

Направляющие ролики ручьев:

250х 300

300х400

Внутренние дуги диаметр, мм/ количество

165/9

165/9

-разливочная дуга (позиция 8 рисунка 2.1)

Задачей разливочной дуги является направление поступающего из кристаллизатора в тянущее устройство и правильную зону. Кроме того, разливочная дуга применяется в виде направляющей конструкции для затравки. Направление ручья осуществляется 8 роликами на наружной дуге.

Направление затравки во время ее ввода осуществляется размещенными между опорными роликами наружной и внутренней дугах направляющими для затравки.

Основными составными частями разливочной дуги являются:

рама разливочной дуги с внутренним охлаждением; верхняя и нижняя опоры;

ролики внешней дуги; ролики внутренней дуги; направляющая холодной затравки. Их технические параметры приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Технические параметры разливочной дуги

Наименование параметра

Показатель

1

2

Разливочная дуга/основные размеры рамы, мм:

длина

не более 9063

Рама разливочной дуги:

внутреннее охлаждение водой

ширина, мм

не более 1270

высота, мм

не более 2169

Масса, кг

8530

Рама разливочной дуги:

внутреннее охлаждение водой

-тянущий трайбаппарат (позиции 9,10,11 рисунка 2.1)

Предназначены для ввода и вывода затравки и транспортировки горячего слитка. Их параметры приведены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Основные параметры тянущих трайбаппаратов

Наименование параметра

Показатель

1

2

Высота, мм

3957

Длина, мм

1695

Ширина, мм

954

Максимальная скорость разливки, м/мин

0.5 - 1.0

Максимальная скорость ввода затравки, м/мин

5

Максимальное усилие вытяжки горячего слитка, т

25

Максимальное усилие вытяжки затравки, т

17

Максимальный движущий момент редукторов, Нм

1040

Диаметр валка, мм

450 (400)

Передаточное число

i = 400

Минимальное сечение разливочного отверстия кристаллизатора, мм

155

Максимальное сечение разливочного отверстия кристаллизатора, мм

380

Гидравлическое давление, Па

160

Гидроцилиндр диаметр/ход, мм

140/450

Масса на узел (без электродвигателей), кг:

тянущего трайбаппарата №1, №2

5553

тянущего трайбаппарата №3

4732

-промежуточный рольганг(позиция 13 рисунка 2.1) предназначен для транспортировки затравки и/или горячего слитка между тянущими трайбаппаратами №2, №3.

Основные узлы промежуточного рольганга: комплекты роликов; рама рольганга; прогоны; боковые направляющие; трубопроводы для охлаждающей воды; смазочные трубопроводы; перекрытия. Их основные параметры приведены в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Основные параметры промежуточного рольганга

Наименование параметра

Показатель

Высота, мм

600

Длина, мм

2560

Ширина, мм

800

Масса, кг

7790

шаг роликов, мм

1080

диаметр роликов, мм

250

ширина бочки, мм

450

количество роликов, шт

12

- машина газо-кислородной резки (МГКР) (позиция 14 рисунка 2.1) служит для разделения литой заготовки на мерные длины.

В таблице 2.10 показаны ее технические характеристики.

Таблица 2.10 - Технические характеристики МГКР

Наименование параметра

Показатель

1

2

Количество машин, шт.

4

Диаметр мерительного ролика, мм

1000

Скорость передвижения машины

быстрое, мм/мин

12063

медленное, мм/мин

4000

Скорость передвижения резака

быстрое, мм/мин

1822

надрез, мм/мин

100

резание (мах), мм/мин

500

Давление

режущий кислород, Па

8

кислород для нагрева, Па

2,0-3,0

газ для нагрева, Па

1,6-2,0

газ дежурного пламени, Па

0,7-2,0

кислород дежурного пламени, Па

1,5-2,0

- рольганг газокислородной резки (позиция 15 рисунка 2.1) предназначен для транспортировки не отрезанных или отрезанных блюмов, а также для транспортировки вводимой и выводимой затравки. Над рольгангом находится машина газоки-слородной резки, перемещаемая в направлении ручья.

- боковой шлеппер предназначен для передачи блюмов с ручьев на рольганг передаточного пролета или на накопительный стол с захватками.

- накопительный стол с захватками расположен сбоку от шлеппера предназначен для накопления блюмов прямоугольного сечения, предназначенных для процесса медленного охлаждения.

Состоит из приемного стола, захватов, подвижных траверс.

- холодильник с шагающими балками расположен на конечном отрезке участка разгрузки заготовок. Холодильник на шагающих балках предназначен для охлаждения заготовок круглого сечения.

- стол-накопитель для заготовок круглого сечения располагается за холодильником и убирает заготовки в конце машины [ 4 ].

2.1.1 Описание технологического процесса

Жидкий металл поставляется из сталеплавильного цеха в двухстопорном сталеразливочном ковше с огнеупорной футеровкой.

Сталеразливочный ковш устанавливается мостовым краном в определенной позиции на поворотный стенд МНЛЗ. Отверстие в дне ковша закрыто шибером. С целью установки ковша в разливочную позицию поворотного стенд поворачивается на 180° и ковш располагается над промковшом. Промковш оборудован огнеупорной футеровкой. Для уменьшения тепловых потерь промковш закрывается крышкой с огнеупорной футеровкой.

При помощи двух тележек промковши перемещаются между позициями разливки и разогрева в направлении, перпендикулярном по отношению к направлению разливки. Каждая из тележек также оснащена гидравлическим подъемным устройством. В позициях разогрева находятся стационарные разогревающие горелки, а также стационарные станции для разогрева погружных стаканов.

В целях защиты разливочной струи от вторичного окисления между сталеразливочным ковшом и промковшом расположена труба из огнеупорного материала.

После открытия шибера сталеразливочного ковша жидкий металл поступает в промковш, из которого распределяется на четыре ручья.

Подача металла из промковша в кристаллизатор автоматически регулируется стопором. По погружным стаканам с огнеупорной футеровкой, расположенной в нижней части промковша, жидкий металл поступает затем в кристаллизатор.

Рабочие стенки кристаллизатора охлаждаются и выполнены из медных пластин длиной 800 мм, с мультиплакированными рабочими поверхностями.

При достижении жидким металлом определенного уровня в кристаллизаторе, стопоры последовательно открываются и жидкий металл равномерно распределяется по всему кристаллизатору.

Уровень жидкого металла в кристаллизаторе регистрируется радиоктивным измерительным устройством, на основании чего регулируется подача жидкого металла в кристаллизатор путем подъема и опускания стопора. Процесс разливки начинается после достижения в кристаллизаторе определенного уровня жидкой стали.

Чтобы можно было начать разливку необходима затравка. Затравки исполнены в виде так называемых универсальных затравок, оснащаемых соответствующими головками и переходными звеньями и представляет собой цельную конструкцию, которая вводится в кристаллизатор. Между головкой затравки, находящейся в кристаллизаторе, и медными пластинами кристаллизатора имеется уплотнение в виде огнеупорных шнуров, предотвращающее утечку жидкого металла при заполнении кристаллизатора.

В кристаллизаторе начинается затвердевание жидкого металла с

образованием корочки слитка, которая не разрушается под действием ферростатического давления и усилия вытяжки на выходе из кристаллизатора. Для предупреждения “зависания” корочки в кристаллизаторе, последний осуществляет возвратно-поступательные движения в вертикальном направлении, вырабатываемые приводом механизма качания (синусоидальная форма кривой).

С целью защиты от теплоизлучений и от вторичного окисления зеркало жидкого металла в кристаллизаторе покрывается изолирующими и покровными шлаковыми смесями (ШОС) на плавиковой основе. Которая служит в качестве смазочного средства между корочкой непрерывнолитого слитка и стенками кристаллизатора.

При плавлении ШОС образуется смазочная пленка. В выбор подходящего смазочного средства оказывает решающее влияние на качество поверхности слитка.

После выхода из кристаллизатора расположена зона вторичного охлаждения где слиток подвергается охлаждению. Интенсивность охлаждения слитка автоматически регулируется в соответствии с поведением разливаемых марок стали при затвердевании.

Образующийся водяной пар собирается в холодильной камере и отсасывается из нее двумя вентиляторами через цеховую крышу.

Частично затвердевший непрерывно-литой слиток сначала поступает в радиальную зону (разливочная дуга), а затем, после выхода из зоны правки (правильной зоны), вновь переводится в горизонтальную зону.

Движение непрерывнолитого слитка осуществляется тремя трайбаппаратам, их ролики приводные с гидравлическим регулированием вытягивают непрерывно-литой слиток из кристаллизатора. Затвердевание слитка происходит не позднее, чем за тянущим трайбаппаратом № 3.

За тянущим трайбаппаратом № 3 следует устройство для отделения затравки, отделяющее затравку от горячего слитка. Отделение затравки от кристаллизатора осуществляется автоматическим устройством. По окончании процесса отделения затравка вытягивается со скоростью рольганга и вынимается из технологической линии при помощи подъемного приспособления. Отделение затравки от слитка может быть выполнено также машиной для газовой резки.

Вытягиваемый со скоростью разливки непрерывнолитой слиток через рольганг для газовой резки передается к машине для газовой резки (горелки, работающие на природном газе и кислороде) с приспособлением для измерения длины и режется на требуемые мерные длины.

Разрезанные на мерные длины заготовки через отводящие рольганги транспортируются в рабочую зону поперечного транспортера. Снятие заготовок и их транспортировка на рольганг для горячего посада осуществляются поперечным транспортером.


Подобные документы

  • Расчет технологических параметров непрерывной разливки стали на четырехручьевой МНЛЗ криволинейного типа. Параметры жидкого металла для непрерывной разливки. Расчет основных параметров систем охлаждения кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения.

    курсовая работа [116,3 K], добавлен 31.05.2010

  • Технологические параметры непрерывной разливки стали. Исследование общей компоновки пятиручьевой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) радиального типа. Определение скорости разливки металла. Диаметр каналов разливочных стаканов. Режим охлаждения.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.11.2011

  • Типы литейного производства. Общие свойства формовочных смесей. Технологический процесс получения литой заготовки в песчаной форме. Составление маршрута токарной операции, выбор необходимого инструмента. Выполнение расчета режима резания при сверлении.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.05.2015

  • Макроструктура готового сортового проката, полученного из квадратных заготовок непрерывной разливки. Оборудование для разливки стали. Технология разливки стали в изложницы. Сифонная разливка стали, ее скоростной режим. Улучшение качества разливки стали.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.05.2015

  • Общая характеристика электросталеплавильного цеха. Элементы конструкции здания. Транспорт и грузопотоки цеха. Подготовка металлошихты и сыпучих материалов. Расчёт количества кранов шихтового пролёта, ямных бункеров, дуговых печей, шлаковых чаш, ковшей.

    курсовая работа [501,9 K], добавлен 06.04.2015

  • Производство окисленных и металлизованных окатышей на ОАО "Оскольский электрометаллургический комбинат". Характеристика основных цехов. Технологическая схема изготовления литой заготовки. Назначение дуговой сталеплавильной печи, описание узлов агрегата.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 21.05.2015

  • Исследование классической разливки стали в изложницы на сталеплавильном производстве. Изучение блочных, гильзовых и составных типов кристаллизаторов. Описания устройства для резки слитка на куски, работы секции охлаждения слябов из углеродистой стали.

    отчет по практике [2,3 M], добавлен 17.05.2011

  • Категория осевой заготовки и традиционно используемые марки стали. Конструкции прокатных станов применяемых для производства осевой заготовки, способ выплавки и розливки. Технологический процесс получения стали, внепечной продувки инертным газом.

    курсовая работа [959,0 K], добавлен 15.05.2015

  • Анализ мирового опыта производства трансформаторной стали. Технология выплавки трансформаторной стали в кислородных конвертерах. Ковшевая обработка трансформаторной стали. Конструкция и оборудование МНЛЗ. Непрерывная разливка трансформаторной стали.

    дипломная работа [5,6 M], добавлен 31.05.2010

  • Определение температуры ликвидус и солидус стали. Скорость непрерывной разливки. Анализ процесса затвердевания заготовки в кристаллизаторе. Выбор формы технологической оси. Производительность, пропускная способность, состав и подготовка МНЛЗ к разливке.

    курсовая работа [146,7 K], добавлен 04.03.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.