39. Разновидности непрерывной разливки стали.

Сущность способа непрерывной разливки заключается в том, что жидкую сталь непрерывно заливают в водоохлаждаемую изложницу без дна - кристаллизатор, из нижней части которого вытягивают затвердевший по периферии слиток с жидкой сердцевиной. Далее слиток движется через зону вторичного охлаждения, где полностью затвердевает, после чего его разрезают на заготовки определенной длины. Разливку ведут до израсходования металла в сталеразливочном ковше. До начала разливки в кристаллизатор вводят временное дно, называемое затравкой.

Агрегаты для разливки стали этим методом называют машинами непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) или установками непрерывной разливки ста-ли (УНРС). Существует несколько типов машин непрерывной разливки, из которых наиболее распространение получили вертикальные, криволинейные, горизонтальные.

В зависимости от количества одновременно отливаемых слитков машины могут быть одноручьевыми, двухручьевыми и многоручьевыми. На машинах непрерывной разливки отливают заготовки квадратного сечения (блюмы), прямоугольного (слябы), круглого и полые круглые заготовки для производства труб. 

Главные преимущества непрерывной разливки стали перед разливкой в изложницы заключаются:

- в повышении выхода годного металла (вследствие отсутствия усадочной раковины в заготовках, полученных при непрерывной разливке);

- в отсутствии необходимости строительства и эксплуатации обжимных станов (блюмингов и слябингов);

- в снижении химической неоднородности металла;

- в уменьшении затрат ручного труда;

- в улучшении условий труда при разливке;

- в возможности автоматизации процесса разливки.

40. Затвердевание непрерывного слитка. Конструкция машин непрерывного литься заготовок и их отдельные узлы.

На металлургических заводах работают МНЛЗ различной конструкции: с вертикальным кристаллизатором и с вертикальной выдачей заготовки (рис.,а); с вертикальным кристаллизатором и с изгибом заготовок в горизонтальное положение (рис.6); с радиальным кристаллизатором и горизонтальной выдачей заготовки (рис.в).

Для каждого типа машин характерны свои преимущества и недостатки. Если на машине вертикального типа возможна отливка широкого сортамента марок сталей и профилей крупного сечения (слябов), то на криволинейных установках появляется возможность совмещения отливки заготовки с прокаткой; уменьшение высоты сооружения всей конструкции установки существенно сокращает капитальные затраты. Однако с искривлением заготовки исключается возможность получения крупных сечений слябов (толщиной 350 мм и более); осложняется разливка сталей, склонных к горячим трещинам.

 Для всех конструкций машин характерен один и тот же принцип действия. Разливку стали ведут из сталеразливочного ковша через промежуточное устройство в кристаллизатор, являющийся главной рабочей частью. Кристаллизатор имеет медные водоохлаждаемые рабочие стенки, его внутренняя форма может быть различной в зависимости от требуемой заготовки: прямоугольной, круглой или фасонной. Обычно кристаллизаторы выполняют сборными. С целью экономии меди их снаружи делают стальными. Для уменьшения трения между заготовкой и стенками кристаллизатора подают смазки: минеральные и органические масла, расплавленный парафин и др. Это предотвращает образование поверхностных дефектов на заготовках. Для этой же цели кристаллизатору сообщается возвратно-поступательное движение с амплитудой 20 — 40 мм. Скорость опускания кристаллизатора может быть такой же или несколько большей, чем скорость вытягивания заготовки. Скорость вытягивания заготовки может быть различной в зависимости от профиля и размера, чаще она находится в пределах 0,4—0,9 м/мин. Под кристаллизатором располагается зона вторичного охлаждения, в которой осуществляется дальнейшее охлаждение заготовки. Вторичное охлаждение может быть спрейерным (без специальной форсунки), форсуночным, водо-воздушным экранным.

С хемы основных конструкций МНЛЗ:

а — вертикальная; б — вертикальная с изгибом заготовки; в — радиальная; 1 — сталеразливочный ковш; 2—промежуточный ковш; 3 — кристаллизатор; 4~ вторичное охлаждение; 5 — тянущая клеть; 6 — ролик направления изгиба; 7 – прокатная (формовочная, обжимная) клеть; 8 – газовый резак; 9 - отрезанная заготовка.

МНЛЗ с вертикальным кристаллизатором и вертикальной выдачей заготовки или слябов имеет большую высоту. Для уменьшения высоты здания цеха строят разливочные машины с изгибанием заготовки либо полностью затвердевшей, либо с жидкой сердцевиной. Резку заготовок на мерные длины осуществляют в горизонтальном положении.

Заготовка с жидкой сердцевиной может изгибаться по двумя вариантам: 1) при сохранении единого радиуса от мениска до тянущей клети; 2) при изменении радиуса, когда происходит интенсивный изгиб перед тянущей клетью. Машины, работающие по первому варианту, называются радиальными, по второму — криволинейными.

Перед началом заливки в кристаллизатор вводится затравка (уде затвердевший прокатанный слиток) с выемкой трапецеидальной формы. Затравка выступает своего рода пробкой. Без нее заливаемый металл просто прольется сквозь кристаллизатор даже не успев начать затвердевать. Также затравка выступает в виде крюка для вытягивания нового слитка. Затравка отрезается от основного слитка после того, как он достаточно затвердеет. Обычно это происходит перед прокатной клетью.