Kontinuerlig støping av stål: driftsprinsipp, nødvendig utstyr, fordeler og ulemper ved metoden

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

I dag er det laget et stort antall forskjellige ting, deler osv. av stål. Dette krever naturligvis en stor mengde kildemateriale. Derfor har anleggene lenge brukt metoden for kontinuerlig støping av stål, preget av den viktigste egenskapen - høy produktivitet.

Nødvendig utstyr for jobb

Til dags dato er det kjent flere installasjoner for å støpe stål på denne måten, og de er forkortet til UNRS. Opprinnelig ble en installasjon av vertikal type utviklet og satt i produksjon, plassert 20-30 meter under nivået på verkstedgulvet. Men senere ble ønsket om å forlate utdypingen av gulvet hovedmotoren for utviklingen av disse installasjonene. Dette førte til utvikling og implementering av kontinuerlige støpeanlegg av tårntype. Høyden på disse installasjonene var 40 m. Denne versjonen av maskinen ble imidlertid ikke mye brukt av to grunner. Først, byggen slik enhet i verkstedet er ganske problematisk og arbeidskrevende. For det andre oppsto det enda flere vanskeligheter med driften.

buede og radielle installasjoner

Kontinuerlig støping av stål ble over tid overført til arbeid med vertikale bøyemaskiner. Hovedtrekket er bøyningen av barren som kommer ut etter akslingene med 90 grader. Etter det ble en spesiell rettemekanisme brukt i installasjonen for å rette ut barren, og først etter dette stadiet fant kuttingen sted. Kontinuerlig støping av stål på slikt utstyr har av en eller annen grunn ikke blitt særlig populært. For det første gjorde bøyningen det selvfølgelig mulig å redusere høyden, men begrenset samtidig tverrsnittet av selve støpeblokken sterkt. Jo mer det var nødvendig å skaffe en del av materialet, desto større måtte bøyningen være, noe som betyr at høyden økte igjen. For det andre ble bøyemaskinene plassert i stålbutikkene med enda større vanskeligheter enn de vertikale.

I dag blir installasjoner for kontinuerlig støping av radialstål stadig mer populær. På en slik enhet dannes blokken i formen og forlater den langs den samme buen som den kom inn i den. Etter det vil den bli rettet av en trekk-korrekt mekanisme. Og da kan du allerede begynne å kutte blokken i emner. Det er denne designen som i praksis viste seg å være den mest rasjonelle for å organisere varestrømmen i stålbutikken.

Hvor begynner castingen

Teknologi for kontinuerligStålstøping er en ganske komplisert prosess. Det er imidlertid rimelig å si at prinsippet forblir det samme uavhengig av produksjonsoppsettet som brukes. Du kan vurdere teknologien ved å bruke eksemplet med en vertikal UNRS.

Maskinen leveres med øse for å helle stål gjennom en spesialkran. Etter det renner stålet inn i trakten, som har en propp. For enkeltstrengsmaskiner vil det være en stopper, for flerstrengsmaskiner vil det være en stopper per strøm. I tillegg har trakten en spesiell baffel for å holde slagget. Fra trakten vil stålet strømme inn i formen, passere gjennom et doseringsglass eller en propp. Det er viktig å merke seg her at før første støping føres frøet inn i formen fra undersiden. Den fyller enten tverrsnittet av hele formen, eller bare formen på arbeidsstykket. Det øverste laget av frøet vil være bunnen av formen. I tillegg har den også form som en svalhale for fremtidig tilkopling med en ingot.

Videre casting

Deretter, i prosessen med kontinuerlig støping av stål, er det nødvendig å vente til nivået av råvarer stiger over frøet til en høyde på ca. 300-400 mm. Når dette skjer, starter mekanismen, som setter trekkanordningen i drift. Den har trekkruller, under påvirkning av hvilke frøet vil falle og trekke den opprettede blokken med seg.

En kontinuerlig støpemaskin har en form som vanligvis er laget av kobber med hule vegger. Han er under intensved påvirkning av kjølevann, og dens indre seksjon tilsvarer formen på barren som skal oppnås. Det er her den ingotblanke skorpen dannes. Ved høye støpehastigheter kan det oppstå riving av denne skorpen og lekkasje av metall. For å unngå dette er formen preget av frem- og tilbakegående bevegelser.

Kennetegn ved formoperasjonen

Støpemaskinen har en elektrisk motor som er ansvarlig for å skape denne frem- og tilbakegående bevegelsen. Dette gjøres gjennom kraften fra girkassen med en svingmekanisme av kamtype. Først beveger formen seg i samme retning som arbeidsstykket, det vil si ned, og etter at prosessen er fullført, går den tilbake opp igjen. Svingslaget er fra 10 til 40 mm. Formen er et viktig rom i kontinuerlig støping av stål på alle typer utstyr, og derfor er veggene smurt med parafin eller et annet smøremiddel som passer for egenskapene.

Det er verdt å merke seg at i moderne utstyr styres metallnivået radiometrisk ved å påføre et kontrollsignal på øsestopperen. I selve formen kan enten en nøytral eller en reduserende atmosfære skapes over metallnivået for å unngå produktoksidasjon under produksjonen.

Ingotskall

Det er verdt å merke seg at arbeid under vakuum også regnes som en lovende støpemetode. En enhet kan utførehelle gjennom flere former samtidig. Dermed kan antallet strømmer for én installasjon nå opptil åtte.

Køleledervirkningen til det kalde frøet brukes til å danne bunnen av barrens hud. Barren vil gå ut av formen under påvirkning av frøet, som trekkes inn i den sekundære kjølingssonen (SCZ). I midten av emnet vil stålet fortsatt være i flytende tilstand. Det er viktig å merke seg her at i henhold til kravene til stålstøpeteknologien, må skinntykkelsen være minst 25 mm ved utgang fra formen. For å oppfylle disse kravene er det nødvendig å velge riktig materialstrøm.

Kenskaper ved installasjons- og støpeprosessen

Teknologiske egenskaper er omtrent som følger. Hvis delen av blokken er 160x900 mm, bør hastigheten være fra 0,6 til 0,9 m/min. Hvis tverrsnittet er 180x1000 mm, reduseres hastigheten til 0,55-0,85 m/min. Den høyeste hastighetsindikatoren kreves for tverrsnittet av en firkantet blokk 200x200 mm - 0,8-1,2 m/min.

Basert på indikatorene ovenfor, kan vi konkludere med at den gjennomsnittlige støpehastigheten for en tråd ved bruk av kontinuerlig støpeteknologi er 44,2 t/t. Hvis du overskrider den optimale hastigheten, vil den sentrale porøsiteten øke.

Videre er det verdt å merke seg at stabiliteten til støpingen og kvaliteten på selve produktet påvirkes av temperaturen på metallet. Empirisk ble det funnet at ved en temperatur på mer enn 1560 graderCelsius overflaten av barren er ofte dekket med sprekker. Hvis temperaturen er lavere enn angitt, vil glasset ofte bli strammet. Dermed ble det funnet at den optimale temperaturen for metoden for kontinuerlig støping av stål ville være 1540-1560 grader Celsius. For å opprettholde denne indikatoren, bør oppvarmingstemperaturen til ovnen før frigjøring være i området 1630-1650 grader.

Sekundær kjølesone

I denne delen utføres den mest intensive og direkte avkjølingen av barren ved hjelp av vann som kommer fra sprayen. Det er et spesielt system med tomgang, ikke kraftruller. Deres rotasjon hindrer barren i å bøye seg eller vri seg. På grunn av intens avkjøling i denne sonen vil veggene i blokken raskt øke tykkelsen, og krystalliseringen vil spre seg i dybden. Hastigheten for å trekke blokken og graden av dens avkjøling bør velges på en slik måte at den allerede er helt solid når blokken kommer inn i trekkrullene.

Hva er fordelene med kontinuerlig casting

Siden denne metoden for støping av stål har erstattet metoden for å helle i former, er det verdt å sammenligne med denne metoden. Generelt er det verdt å fremheve følgende fordeler: større produktivitet, reduserte kostnader og redusert arbeidsintensitet i prosessen. På grunn av den konstante dannelsen av barren blir krympehulen overført til halen, i motsetning til barreformene, hvor hver barre hadde sitt eget hulrom. På grunn av dette øker prosentandelen av utbytte av egnet metall betydelig. UNRS lar deg fået arbeidsstykke av forskjellige former, fra en liten firkant 40x40 mm til et rektangel 250x1000 mm. Bruken av kontinuerlige støpemaskiner gjorde det mulig å helt forlate støpefabrikkene. Dette reduserte kostnadene for produksjonsprosessen betydelig, og dermed prisen på markedet. I tillegg er prosessen med metallurgisk behandling blitt forenklet.

Flaws

Til tross for muligheten for høy mekanisering og automatisering av prosessen, høy prosentandel av gode ingots og andre fordeler beskrevet ovenfor, har denne metoden også noen negative sider. Ulempene med kontinuerlig støping av stål er som følger.

For det første er det ingen mulighet for å produsere blokker med kompleks konfigurasjon. For det andre er utvalget av blokker og emner ganske begrenset. Det er ganske vanskelig å konvertere maskiner til å helle råvarer av et annet merke, noe som kan øke den endelige kostnaden for et produkt av et annet merke hvis det produseres på samme anlegg. Noen stålkvaliteter, for eksempel kokende, kan ikke lages med denne metoden i det hele tatt.

Den siste ulempen med den kontinuerlige metoden for støping av stål er svært betydelig. Det er mulig utstyrssvikt. Svikt i UNRS vil føre til store tap i ytelse. Jo lengre tid det tar å reparere, jo flere tap vil vokse.