Кисень Ацетилен

Рис. 1.8. Схема МБЛЗ вертикального типа:

1 - проміжний ківш; 2 - кристалізатор; 3 - вторинне охолоджування; 4 - валки, що тягнуть; 5 - газорізка.

Принципова схема твердіння безперервного зливка приведена на рис. 1.9. Технологія та організація безперервного розливання визначаються таким показником, як глибина (висота, довжина) стовпа рідкої фази (або так званої рідкої лунки). Глибина рідкої фази L (м) пропорційна швидкості розливання v (м/хв.) і квадрату умовного радіусу перетину зливка (заготовки) R_зл (м), тобто:

(1.2)

де k - допоміжний коефіцієнт, що залежить від умов розливання та охолоджування, форми перетину зливка і т.д.

Повна тривалість кристалізації (твердіння) зливка складає: .

Рис. 1.9. Схема твердіння безперервної заготовки:

1 - кристалізатор (первинне охолоджування); 2 - підведення і відведення води для охолоджування кристалізатора; 3 - система вторинного охолоджування (форсунки для подачі води на поверхню зливка); 4 - рівень рідкого металу в кристалізаторі; 5 - частка заготовки, що закристалізувалася.

Таким чином, швидкість розливання за інших рівних умов визначає довжину зони кристалізації.

Підвищити швидкості розливання шляхом збільшення довжини зони кристалізації на установках вертикального типу типу здійснити важко, оскільки із збільшенням висоти стовпа металу, що не закристалізувався, зростає і феростатичний тиск, який може привести до тріщин у скориночки зливка та її руйнування. Небажано також і збільшення висоти лінії уста­новки. В теперішній час МБЛЗ вертикального типу типу майже не будують. Виняток складають установки для розливання спеціальних сталей, зливків спеціальних профілів, пустотілих трубних заготовок і тому подібне.. Бажання зменшити висоту привело до створення МБЛЗ спочатку радіального, потім криволінійного і горизонтального типів.

Використання МБЛЗ радіального і криволінійного типів (тобто з згинанням заготівки в процесі кристалізації), в яких неповністю застигла заготівка виходить на го­ризонтальну ділянку, дозволяє значно| підвищити швидкість розливання при крупних перетинахзливка, оскільки ділянка різання заготівки на мірні довжини може бути розташована на досить великій відстані від кристалізатора| (30…40 м і більше).

Організація рівномірного твердіння| безперервно литої| заготовки, що згинається в процесі кристалізації|, пов'язана з вирішенням низки| складних| проблем. Головною|чільною| є|з'являється| те, що одночасно одна (зовнішня) частка|частина| заготовки|заготівлі|, яка згинається, випробовує|відчуває| | напругу, що розтягує|напруження|, а інша (внутрішня) – стискуючу напругу.

Вирішенням цієї проблеми є|з'являються|:

- рафінування| металу від шкідливих включень| (перш за все|передусім| домішок|нечистот|, що знизують| міцність тонкої скориночки заготовки, яка кристалізується);

- розливання металу в |суворий| певному температурному| інтервалі;

- відповідний | вибір устаткування|обладнання|.

Сучасна МБЛЗ є складним комплексом (рис. 1.10) технологічного, механічного, гідравлічного та електронного обладнання|, яке включає: проміжний| ківш з|із| пристосуваннями (наприклад, розділовими стінками|) для виключення|винятку| впливу подачі металу з|із| великого ковша; | затвор, що ковзає; подовжений розливний стакан, що опускається під рівень металу|; устаткування|обладнання| для продування ме­талу| інертним газом; пристрою|устрою| для подачі шлакових сумішей на поверхню| металу в кристалізатор, алюмінієвого| дроту в глиб металу|, захисних газових струменів для запобігання| вторинного|повторного| окислення; устаткування|обладнання| для електромагнітного| перемішування рідкого металу в заготівці|заготівлі|, що кристалізується, для обжимання|обтискати| і різання затверділої за­готовки|; пристрою|устрою|

а - від конвертера; б - проліт вакуумування; в - ділянка підготовки вузлів МБЛЗ; г - ділянка ремонту технологічного обладнання; д - проліт ремонту і підготовки проміжних ковшів; е - до прокатного стану;

Рис. 1.10. Сучасна МБЛЗ

1- сталевіз; 2 - установка порційного вакуумування сталі; 3 - МБЛЗ; 4 - установки продування рідкої сталі аргоном; 5 - ділянка збірки, настройки і вивіряння укрупнених вузлів; 6 - ділянка устаткування вакуум-камери і підготовки феросплавів; 7 - машина газового різання; 8 - пристрій для передачі слябів; 9 - рольганг-візок; 10 - зіштовхував слябів; 11 – слябові вози; 12 - сталерозливний ківш; 13 - приймальні рольганги; 14 - транспортні рольганги; 15 - укладач заготовок; 16 - кантовач слябів; 17 - пристрій для охолоджування заготовок; 18 - зіштовхувач слябів; 19 - пристрій для обрізання кінців зливка; 20 - машини вогняної зачистки слябів; 21 - кантовач; 22 - пристрій для зважування слябів; 23 - маркірувальника заготовок; 4 - механізовані стелажі вибіркової зачистки заготовок; 25 - стелажі для проміжного складування заготовок; 26 - передавальні візки.

для контролю про­цесу| розливання.

Для витягування заготовки|заготівлі| служить система роликів (роликова проводка|); ролики притискаються до заготовки, що витягують, |заготівлі| за допомогою гідравлічних| механізмів. Притиснення роликів| може здійснюватися також за допомогою пружинних механізмів. Крім роликової системи витягува­ння| заготовки|зливка| існує також система крокуючих балок, при якій витя­гування| (і одночасне вторинне|повторне| охолоджування) здійснюється за допомогою| плоских кристалізаторів,| що притискують заготовку|заготівлю|, який виходить з|із| кристалізатора, і переміщують| її вниз.

Найбільше поширення|розповсюдження| по­лучили| МБЛЗ з|із| роликовою системою проводки. МБЛЗ, на яких одночасно витягається тільки одна заготовка, називаються однострумкова, а коли декілька (звичайно меншого перерізу) – багатострумкова (одночасно можна отримувати від 2 до 8 заготовок).

У сучасних конструкціях комплексу| сталерозливний| ківш - проміжний ківш - кристалі­затор| передбачене виключення|виняток| контакту металу з|із| атмосферним повітрям|. На рис. 1.11 показаний один з простих (і найбільш поширених|) варіантів системи подачі метала| в кристалізатор. Добрих|добрих| ре­зультатів| досягають при аргоновому захисті| струменя. Потрібно так організувати цей захист, щоб|аби| отримати бажаний результат при мінімальній витраті аргону і забезпечити при цьому рівну (без коливань і сплесків) поверх­ню| металу в кристалізаторі.

Стенди для сталерозливних ковшів. Під час розробки та освоєння конструкцій МБЛЗ сталь розливали із застосуванням розливного крана, який переміщував сталерозливний ківш і утримував його при розливанні. Такий спосіб малоефективний для відділень безперервно­го лиття з кількома МБЛЗ, оскільки потрібно багато розливних кранів, складно організовувати вантажопотоки сталеплавильного цеху. Це становище особливо ускладнюється із застосуванням розливання металу методом „плавка на плавку”. Тому треба було розробити пристрої, які забезпечували б швидку заміну сталерозливних ковшів. Ця операція на сучасних МБЛЗ проводиться за допомогою сталероз­ливних стендів, на які встановлюють ковші при розливанні, і переда­ються з резервного у робоче положення. За допомогою стендів піднімають також ковші при виконанні допоміжних технологічних операцій і зважують їх разом з металом. Виконання цих операцій забезпечує більшу автономність машин.

Рис. 1.11. Система подачі металу в кристалізатор із захистом від дії атмосфери на струмінь металу:

1 - сталерозливний ківш; 2 - шиберний затвор; 3 - сполучний стакан; 4 - подовжений стакан; 5 - проміжний ківш; 6 - захисні суміші; 7 - кристалізатор; 8 - занурений стакан; 9 - стопора.

За конструкцією та принци­пом роботи стенди розділяють на два типи:

- мостові (самохідні);

- поворотні.

Мостовий стенд - це портальний або напівпортальний кран, який має отвори для розміщення сталерозливних ковшів (рис. 1.12). Кран з резервного положення в робоче пересувається над кристалізато­ром по коліях, прокладених на розливному майданчику МБЛЗ. Він має механізм для пересування, піднімання, а також пристрої для зважу­вання сталерозливного ковша.

Рис. 1.12. Сталерозливний стенд мостового типу:

1 - стенд в робочому положенні; 2 - стенд у резервному положенні; 3 - подавання сталерозливного ковша; 4 - аварійна ємкість; 5 - міст стенду; б - сталерозливний ківш; 7 - возик проміж­ного ковша.

Самохідні мостові стенди мають ряд недоліків: необхідність мати посилену металоконструкцію МБЛЗ, кран стенда займає багато місця на розливному майданчику. Більш широкого застосування набули стенди поворотного типу (рис. 1.13). Вони складаються з опорних елементів, поворотних частин з приводом повороту та піднімання сталерозливних ковшів і при­строїв для їх зважування. На більшості стендів здійснюється одночас­не вертикальне переміщення ковшів. Інколи, залежно від розміщення шиберів сталерозливного ковша і планування МБЛЗ, застосовують стенди з роздільним переміщенням ковшів. Стенди поворотного типу забезпечують більшу точність у роботі і мають такі переваги серед самохідними стендами мостового типу: встановлення ковша відбу­вається поза зоною розливання; поворот стенда на 90° забезпечує обслуговування краном всього розливного майданчика МБЛЗ; ава­рійне зливання металу з сталерозливного ковша можна здійснити поза розливним майданчиком МБЛЗ. Швидкість повороту стенда 0,7…1,0 об./хв. При цьому тривалість переривання струменя, що надходить у проміжний ківш, не перевищує 90 секунд.

Рис. 1.13. Поворотний стенд:

1 - сталерозливний ківш у робочо­му положенні; 2 - сталерозливний ківш у резервному положенні; 3 - поворотна консоль стенда.

Кристалізатори. Найважливішим вузлом МБЛЗ є кристалізатор, що забезпечує інтенсивне відведення тепла від сталі, що кристалізується, і утворення по периметру безперервно формованої скориночки, яка на виході з кристалізатора повинна витримувати феростатичний тиск рідкої фази заготовки. Крім того, поверхня стінок кристалізатора має бути стійкою до стирання. Одним з важливих критеріїв оцінки матеріалу, вживаного для виготовлення стінок кристалізатора, є відношення коефіцієнта термічного розширення ( ) до коефіцієнта теплопровідності ( ). Чим менше це відношення / , тим більше перспективним для виготовлення кристалізатора є матеріал: для міді / = 4,8·10^-8 м/Вт, для графіту (1,5…2,6)·10^-8 м/Вт, для алюмінію 20,8·10^-8 м/Вт, для сталі 21,6·10^-8 м/Вт. Зазвичай, як матеріал для виготовлення кристалізатора, використовують мідь або графіт. Для підвищення стійкості та збереження стабільності розмірів кристалізаторів сторони стінки, які стикаються з металом, покривають тонким шаром матеріалу, стійкого до стирання. Найчастіше внутрішню поверхню мідного кристалізатора покривають тонкими шарами спочатку нікелю, потім хрому.

Кристалізатор складається (рис. 1.14) з корпусу, всередині|всередині| якого встановлені|установлені| широкі і вузькі робочі|робочі| мідні та сталеві стінки, системи охолоджування з|із| трубопроводами для підведення води у збірні колектори, пристрої|устрою| для регулювання положення|становища| вузьких стінок і стягуючого |поцупити| пристрою|устрою|. Збірні колек­тори| сполучені |з'єднані| з|із| пазами для циркуляції охолоджуючої води між мідними| і сталевими плитами робочих стінок, закріплених гвинтами до|відносно| корпусу. На корпусі кристалізатора передбачені кронштейн , що опираєть­ся| на ролики приводних важелів механізму гойдання|хитання|. Для переходу на лиття|литті| заготівок| іншої товщини замінюють вузькі стінки.

Рис. 1.14. Кристалізатор:

1 - корпус; 2, 5 - широкі і вузькі робочі мідні і сталеві 3, 4 стінки; 6 - системи охолоджування з трубопроводами для підведення води в збірні колектори; 7,8- пази для циркуляції охолоджуючої води; 9 - гвинти; 10 – кронштейн.

В даний час всі конструкції кристалізаторів за способом виготовлення і сферою застосування можна об'єднати в три великі групи: блокові, гільзові та збірні. Всі вони залежно від форми технологічної осі МБЛЗ можуть бути прямолінійними і радіальними.

Гільзові кристалізатори виготовляються з суцільно витягнутих мідних труб з товщиною стін 5...20 мм.

Гільзи вставляються в сталевий корпус і кріпляться|зміцнюють| у верхній частці|частині| за допомогою| фланця. Вода протікає|суне| між корпусом і гільзою по зазору шириною 4...7 мм, забезпечуючи рівномірне та інтенсивне відведення теплоти.

Гільзові кристалізатори набули широкого поширення на МБЛЗ, що відливають порівняно невеликі по перетину сортові заготовки, переважно квадратного перетину з максимальним розміром сторін 200...250 мм Застосовуються вони при відливанні круглих, порожнистих та інших профілів. Достоїнством таких кристалізаторів є можливість досягнення високих швидкостей розливання внаслідок великої інтенсивності тепловідводу через тонкі стіни гільзи.

Блокові кристалізатори виготовляються з суцільнокованих або литих мідних блоків товщиною стінок 150…75 мм. У стінках просвердлені отвори, по яких проходить вода для охолоджуванні.

Кристалізатори такою типа|типу| характеризуються порівняльним довгим терміном роботи|. В той же час вони дорогі у виготовленні та в процесі експлуатації. У та­кій| монолітної конструкції виникає термічна напруга|напруження|, що викликає|спричиняє| деформації стінок і утворення в них тріщини (особливо по кутах|кутках|). Все це зрештою|врешті решт| знижує продуктивність кристалізатора та якість заготовки|зливка|. В даний час|нині| в масових промислових масштабах блокова|блочна| конструкція кристалізаторів майже ніде не застосовується.

Збірні кристалізатори виготовляються з чотирьох окремих мідних плит, кожна з яких для більшої жорсткості кріпиться шпильками на окремій сталевій плиті. Залежно від товщини плит кристалізатори діляться на тонкостінні (15…75мм) і товстостінні (50...100мм).

Такі кристалізатори широко застосовуються для відливання|виливка| прямокутних листових заготовок-слябів і крупних блюмів|.

Характерною особливістю збірного кристалізатора є можливість зміни ширини заготовки, яку відливають. Це досягається переміщенням вузьких стін, вставлених між широкими, за допомогою різних механічних або електромеханічних приводів. При цьому, з метою підвищення продуктивності МБЛЗ, час, необхідний для налаштування, регулювання і заміни кристалізатора треба звести до мінімуму. В даний час в експлуатації широке застосування знайшли кристалізатори, що дозволяють регулювати його параметри по перетину безпосередньо в машині без знімання його з механізму гойдання

Довжина (висота) збірних кристалізаторів коливається в широких межах: від 650 до 1200 мм. За кордоном при швидкості розливання до 1 м/хв. отримали кристалізатори, довжина яких 650...800 мм. При збільшенні швидкостей розливання до 1,2...1,8 м/хв. короткі кристалізатори стали причиною підвищеної аварійності із-за збільшеного числа проривів. Тому при швидкостях >1,2 м/хв. рекомендується застосовувати кристалізатори завдовжки >900 мм.

На МБЛЗ для отримання слябів застосовуються кристалізатори висотою до 1200 мм.

Для запобігання прилипання скориночки зливка|зливка| до кристалізатора і можливого при цьому зависання заготовки| (і утворення тріщин) за допомогою| механізмів гойдання|хитання| організовують безперервний зворотно-поступальний| рух кристалізатора. Щоб|аби| уникнути появи на поверхні заготовки|зливка| грубих складок (слідів гойдання), інтенсивність гойдання |хитання| має бути дуже високою (на сучасних УБРС до 400 і більше разів за хвилину). Режим зворотно-поступального руху зазвичай|звично| підкоряється синусоїдальному закону. Добрі|добрі| результати| отримані|одержувати| також при організації вібрації кристалізатора.

Все більшого поширення набувають агрегати, призначені для отримання особливих видів продукції, наприклад, трубної заготовки (рис. 1.15), де застосовують так зване відцентрове або роторне розливання. На установках такого типа живлення кристалізатора циліндричної форми, що обертається, рідким металом здійснюється ексцентрично під кутом до вертикалі. Під дією відцентрових | сил, що виникають в розплаві при його обертанні, утворюється поверхневазверхня| скориночка, що твердне, високої якості; неметалічні включення|приєднання| (що мають меншу щільність|) переміщаються при обертанні до центру заготовки|заготівлі|, звідки порівняно| легко віддаляються. Обертання заготовки|зливка| забезпечує прискорене і рівномірне охолоджування, покращує|поліпшує| мастило|змащування|, полегшує процес різання. Прис­корена кристалізація дає можливість| використовувати кристалізатор| меншої висоти.

Рис. 1.15. Схема безперервного лиття порожнистих циліндрових заготовок при різній (а, б) організації вторинного охолоджування:

1 - кристалізатор; 2 - заготовка; 3 - системи вторинного охолоджування.

Горизонтальні МБЛЗ. Створення установок горизонтального типа дозволяє вирішувати ряд як економічних, так і організаційних проблем:

- зниження капітальних витрат;

- можливість розміщення установок в цехах, що діють, оскільки для цього не потрібне будівництво колодязів і башт;

- зменшення експлуатаційних витрат завдяки зручності обслуговування, оскільки все устаткування розташоване на рівні підлоги цеху;

- можливість поєднання установки безперервного розливання з прокатним станом.

Конструкція горизонтальної МБЛЗ, що діє приведена на рис. 1.16.

Рис. 1.16. Схема горизонтальної МБЛЗ:

1- металоприймач; 2 - пориста пробка для продування металу інертним газом; 3 - кристалізатор; 4 - індуктор.

В даний час|нині| у світі працюють| десятки горизонтальних МБЛЗ різних конструкцій. Найбільш поширені конструкції, в|у| яких| процес отримання|здобуття| заготівки|заготівлі| ос­нований| на принципі періодичного її витягування з|із| нерухомого крис­талізатора|, жорстко сполученого|з'єднаного| че­рез| стінку з|із| металоприймачем|. Організація управління цик­лом| витягування-зворотній| хід на окремих| установках розрізняється. Частота циклу досягає 200 цикл/хв. (інколи|іноді| до 300 цикл./хв., що вимагає особливої уваги до якості | устаткування).

Відповідальними вузлами горизон­тальної| МБЛЗ (ГМБЛЗ) є|з'являються| металоприймач|, кристалізатор і сполучення| металоприймача| з|із| кристалізатором|.

Місткість і конструкція| металоприймача| повинні забезпечити:

- стабільну подачу ме­талу| в кристалізатор;

- умови для спливання неметалічних включе­ний|;

- запобігання вторинному|повторному| окисленню металу;

- можливість|спроможність| припинення подачі металу в крис­талізатор| у будь-який момент розливання (припинення розливання, аварійна ситуація і т. п.).

Для ГМБЛЗ різних конструкцій використовують різні технології, такі, наприклад, як індукційне| підігрівання|підігрів| металу, подача зверху інертного газу (для запобігання| окислення поверхні ме­талу| і для підвищення при необхідності| феростатичного| тиску|), перемішування металу (про­дування| аргоном або за допомогою індукторів), вживання|застосування| затворів шиберного| або іншого типа|типу| і тому подібне|тощо|, збільшення| місткості металоприймача| (до >10 т).

На рис. 1.17 показана схема металоприймача ГМБЛЗ, забезпеченого шиберним затвором, індуктором і кришкою. Однією з найбільш відповідальних деталей ГМБЛЗ є так зване роздільне кільце, яке сполучає металоприймач з кристалізатором. До матеріалу цієї деталі пред'являють особливо високі вимоги, оскільки окрім високої точності розмірів ця деталь повинна володіти високою термічною стійкістю, стійкістю до руйнувань, налипання металу і включень, низьким температурним коефіцієнтом лінійного розширення та іншими властивостями. Зазвичай для виготовлення розділових кілець використовують такі дорогі та дефіцитні матеріали, як порошки нітриду бору (BN), інколи нітриду кремнію (Si₂NО). Витрати на виготовлення і експлуатацію розділових кілець істотно впливають на економічність роботи ГМБЛЗ. Дорожчим, ніж для звичайних МБЛЗ, є і кристалізатор ГМБЛЗ. Типи і

Рис. 1.17. Металоприймач ГМБЛЗ

1 - корпус; 2 - кристалізатор; 3 - шиберний затвор; 4 - індуктор для підігрівання металу.

конструкції кристалізаторів різні. На деяких ГМБЛЗ використовують кристалізатори з декількома (наприклад, трьома) зонами тепловідводу. Перша зона - кільце з нітриду бору, друга (утворення скориночки заготівки) - з мідно-берилієвого сплаву з високою твердістю і зносостійкістю, третя - графітова вставка. Оскільки теплопровідність графіту нижча, ніж мідь, забезпечується рівномірний розподіл температур по перетину заготівки. Графіт зменшує також сили тертя між заготівкою і кристалізатором.

Схема утворення скориночки при кристалізації в ГМБЛЗ відрізняється від схеми, характерної для вертикальних кристалізаторів (рис.1.18). Феростатичний тиск забезпечує кращий контакт з металом горизонтального кристалізатора. У зв'язку з цим інтенсивність відведення тепла від металу в горизонтальному кристалізаторі вище (приблизно у 1,5 рази); відповідно довжина горизонтальних кристалізаторів зазвичай менша, ніж вертикальних (коефіцієнт твердіння сталі в горизонтальних кристалізаторах досягає 26… 30 мм/хв^0,5. Конструкції ГМБЛЗ безперервно удосконалюються.

Рис. 1.18. Розподіл феростатичного тиску у вертикальному (а) і горизонтальному (б) кристалізаторах:

1 - кристалізатор; 2 - скориночки зливка; 3 - феростатичний тиск.

Особливістю установки| є|з'являється| те, що в ній фронт кристалізації переміщається не в одному направленні|напрямі|, як в|у| звичайних|звичних| установках, а в двох, причому в протилежних| напрямках|напрямах|. Такий спо­сіб| розливання виключає утворення нерівномірної структури заготовки|заготівлі|. Мідний водоохолоджуючий кристалізатор| здійснює зворотно-поступальні|скоює| | рухи. Швидкість витягу­вання| заготовки|заготівлі| регулюють таким чином|, щоб|аби| фронт кристалізації починався|починав| на деякій відстані від отвору живильника. Спільна|загальна| довжина кристалізатора при відливанні|виливку| заготовок| перетином 150x150 мм складає 1200…1500мм|. Після|потім| виходу з|із| кристалізатора| заготовка|заготівля| потрапляє в зону вторинного|повторного| охолоджування.

Розливання під тиском полягає в подачі рідкої сталі зверху в кристалізатор для отримання заготовки. Рідкий метал проштовхують (видавлюють) в цей кристалізатор з ковша, що поміщається в камеру високого тиску через спеціальний патрубок. Кристалізатори на таких установках водоохолоджувачі або графітові.

Поєднання безперервного розливання з обробкою тиском забезпечує економію електроенергії, необхідної для підігрівання заготовок перед плющенням, і підвищення продуктивності завдяки зниженню втрат. При цьому виявилось, що навіть невеликий ступінь обжимання позитивно впливає на якість металу: при деформації >0,5 мм/м помітні зниження ліквації в центрі заготовки і поліпшення її якості. При поєднанні безперервного розливання з плющенням досягаються:

- підвищення продуктивності, економія виробничих майданів і витрат на транспортування заготовок з розливного відділення в прокатний цех;

- зниження витрати палива та енергії внаслідок виключення (або зменшення) енергетичних витрат на нагрів заготовки перед плющенням;

- поліпшення якості сталі навіть при невеликому обжиманні безперервного зливка.

Продуктивність сучасних прокатних станів істотно|суттєвий| вища за пропускну спроможність установок безперервного розливання, тому головною| проблемою, що виникає при поєднанні| безперервного розливання з|із| плющенням, є|з'являється| дослідження|вишукування| такої системи охолоджування і такій конст­рукції| кристалізатора, які забезпечують вихід безперервної заготовки|зливка| зі|із| швидкістю, достатньою для нормального завантаження|загрузки| сучасного безперервного прокатного стану. Мак­симальна швидкість безперервного розливання| (і відповідно швидкість ковзання скориночки заготовки|зливка| по стін­кам| мідного кристалізатора), яка дос­ягається на| сучасних установках, складає 4…5 м/хв., що набагато нижче за швидкість руху заготівки|заготівлі| в прокатному стані.

Розробка поєднаного|суміщати| процес­у| безперервного розливання - прокатці| ведеться в двох напрямках|напрямах|:

1. Установка системи прокатних валів безпосередньо на шляху|дорозі| руху заготовок (рис. 1.19).

Рис. 1.19. Схема МБЛЗ, поєднаною з плющенням:

1 - підйомник сталерозливного ковша; 2 - валки, що тягнуть; 3 - одна з двох установок вакуумування; 4 - проміжний ківш на візку; 5 - кристалізатор; 6 - візок для транспортування сталерозливного ковша; 7 – валки, що згинають; 8 - правильна машина; 9 - підігрів; 10 - обтискний стан; 11 – газорізка; 12 - розливний візок.

2. Різання заготовок на мірні довжини, пропуск гарячих заготовок че|рез| додатковий нагрівальний пристрій|устрій| (полум'яний або індукційний| нагрів) і подальше|дальше| направлення| безпосередньо в прокатний стан.

Крупні комплекси такого типа діють на ряді заводів світу; їх продуктивність коливається від сотень тисяч до 2 млн. т заготовок на рік. Передача безперервнолитих заготовок на прокатний стан без проміжного нагріву отримала назву пряме плющення. Для забезпечення надійної роботи комплексу безперервне розливання - прокатка необхідно забезпечити отримання бездефектних заготовок, що дозволяє виключити операції їх охолоджування, огляду, зачистки і нагріву перед плющенням. Для цього потрібні метал високої якості з мінімальним вмістом шкідливих домішок і включень, що пройшов комплексну позапічну обробку, а також високий рівень організації контролю за ходом процесу розливання і плющення.

При обжиманні необхідне певне співвідношення напруги, що стискує та що розтягує, для забезпечення задовільної якості заготовок. При організації плющення безперервнолитих заготовок на таких комплексах доводиться враховувати, що на відміну від звичайних умов в даному випадку температура внутрішньої частини заготовки вища, ніж зовнішньої. Вона настільки висока, що опір деформації внутрішніх часток помітно нижчий, ніж зовнішньої. Ця відмінність особлива помітна в разі обжимання заготовки з ще рідкою серцевиною. З одного боку, це дозволяє зменшити потужність прокатних клітей при зменшенні числа проходів, з іншої - ставить ряд таких проблем забезпечення якості прокату, багато з яких знаходиться ще в стадії рішення.

Однією з них є|з'являється|, наприклад, проблема компенсації зниження температури поверхні (внаслідок|внаслідок| інтенсивного її охолоджування) кутових частин|частин| заготовки|заготівлі| і запобігання внаслідок|внаслідок| виникаючої напруги|напруження| утворення тріщин, у тому числі кутових|, подовжніх, поперечних і т.п.|тощо| Накопичений досвід|дослід| свідчить| |про те, що для забезпечення гарантованої| високої якості за­готовки| необхідне проведення наступних| заходів:

- вдосконалення технології виплавки сталі та запобігання по­падання| кінцевого|скінченного| шлаку в ківш при випуску;

- вакуумна обробка сталі;

- продування металу в ковші арго­ном|;

- захист струменя металу між сталерозливним| і проміжним ковшами від взаємодії з повітрям;

- збільшення глибини проміжного| ковша для поліпшення|покращання| умов спливання включень|приєднань|;

- вживання|застосування| зануреного стака­на|, що забезпечує вимивання включень|приєднань| з внутрішньої поверхні скориночки, що кристалізується;

- забезпечення рівномірною пода­чі| флюсу в кристалізатор;

- продування аргоном в стакані|склянці| про­міжного| ковша;

- контроль, автоматика і устаткування|, що забезпечують постійний рівень (±3 мм) металу в кристалізаторі|;

- забезпечення строгої|суворої| співвісності (в межах <0,5 мм) кристалізатора і верхньої секції направляючих|скеровувати| ро­ликів|;

- висока частота гойдань|хитань| крис­талізатора|;

- забезпечення рівномірного охолоджування по ширині та довжині заготовки|;

- вживання|застосування| електромагнітного| перемішування рідкої серцеви­ни| заготівки|заготівлі|;

- пропуск відлитих заготовок (наприклад, слябів) по рольгангу| че­рез| теплообмінник, що забезпечує| стандартні умови охолоджування заготівки|заготівлі| на шляху до прокатного ста­ну| (одночасно утилізується втрачене| тепло, яке використовують для отримання|здобуття| низькотемпературного пару).

Перерахування|перелік| цих заходів показує, що робота методом пря­мого| плющення можлива лише при комплексному використанні методів позапічної обробки металу, вдосконалення| устаткування|обладнання| для безперервного| розливання, контролю про­цесу| розливання та автоматизації уп­равління| всіма операціями.

Одна з технічних проблем, яка виникає| при поєднанні|сполученні| розливання і плющення, є тертя скориночки | заготовки, що кристалізується, |зливка| об стінки кристалізатора|. Пошуки технічних рішень, що дозволяють усунути (або істотно зменшити) тертя при ковзанні скориночки заготовки об стінки кристалізатора та забезпечують можливість підвищення швидкості розливання, привели до створення так званих литво-прокатних комплексів. Одне з технічних рішень було запропоновано металургами, що створили колісно-стрічковий агрегат, названий ними роторним. Агрегат (рис. 1.20) включає стрічкове колесо, що

Рис. 1.20. Колісно-стрічкова МБЛЗ, поєднана з прокатним станом:

1 - сталерозливний ківш; 2 - проміжний ківш; 3 - ливарне колесо; 4 - ролики, що тягнуть; 5 - зона вирівнювання температури; 6 - ножиці; 7 - горизонтальна кліть; 8 - вертикальна кліть; 9 - ролики, що направляють; 10 - охолоджування стрічки, 11 – сталева стрічка.

обертається, діаметром 3 м з виїмкою трапецеїдального перетину на ободі та притискування до обода на ділянці біля 90° безконечну сталеву стрічку, які утворюють таким чином кристалізатор завдовжки 1,8м. Завдяки більшій (у 2,5 рази), ніж зазвичай, довжині кристалізатора і відносної нерухомості заготовки та кристалізатора продуктивність такої установки істотно вище продуктивності установок традиційного типа. На виході з колеса заготовку розгинають по плавній траєкторії за допомогою водоохолоджуваного клину і ряду роликів. Потім заготовка проходить через правильний пристрій, зону охолоджування форсунки, пристрій для вирівнювання температури по перетину і поступає в обтискові кліті, що формує з трапецеїдальної (площею поперечного перетину 18500 мм²) квадратну (перетином 120х120 мм) заготовку. В процесі обжимання швидкість виходу заготовки підвищується з 4,2 до 5,5 м/хв. Економічність роботи установки забезпечується високою її продуктивністю, |100%-вою| економією витрат|затрат| на енергію та вогнетриви для нагріву заготовок, підвищенням крізного виходу придатного до 99 %.