Технические характеристики сталелитейного завода

Искажение геометрических размеров и формы  сечения слитка происходит прежде всего вследствие неравномерности охлаждения и образования разно утолщённости в слитке. При этом возникают неравномерные термические напряжения, приводящие к появлению тупых и острых углов, локальному отходу от стенок кристаллизатора и еще большей неравномерности тепловых потоков. В результате разность диагоналей слитка может достигать 10—20 мм. Для плоских слитков с большим отношением ширины к толщине характерно нарушение геометрии в результате раздутия слитка под действием высокого ферро статического напора столба металла. Как ромбичность, так и раздутие приводят обычно к образованию внутренних трещин в слитке. Основные меры по устранению этих дефектов заключаются в усовершенствовании конструкции и настройке МНЛЗ, а также в согласовании скорости вытягивания слитка и режима его охлаждения.

На различных  этапах формирования слитка в его  корочке возникают напряжения, вызванные вытягиванием или разгибанием слитка . ферростатическим напором жидкого металла охлаждением и усадкой слитка , фазовыми превращениями в стали при переходе через критические точки . Частично эти напряжения снижаются за счет способности металла к пластической деформации. По мере использования запаса пластичности и роста растягивающих напряжений может наступить хрупкое разрушение и образование трещины, если суммарное напряжение превосходит прочность металла:

 

 

 

          Образовавшиеся разрывы могут частично или полностью залечиваются жидким металлом. В противном случае в твердом металле остаются трещины. В непрерывном слитке встречаются трещины как поверхностные (поперечные, продольные, сетчатые), так и внутренние (угловые, поперечные к граням, осевые). Причины и механизм их образования весьма разнообразны. Склонность к образованию трещин возрастает при разливке стали с повышенным интервалом кристаллизации при содержании углерода 0,16—0,28 %, газонасыщенностью и содержанием серы, температурой стали и скоростью разливки, при жестком охлаждении слитка, при его зависании в кристаллизаторе, при искажении геометрии слитка, его резкой деформации при разгибе и вследствие других причин. Образование внутренних трещин обычно сопровождается обогащением их ликватами и, наоборот, в местах развития зональной ликвации наиболее вероятно нарушение сплошности металла. При определенной степени деформации внутренние трещины могут завариваться при прокатке. Наружные неглубокие трещины могут быть удалены зачисткой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Машина непрерывной разливки стали

 

         Непрерывная разливка стали  является наиболее прогрессивным и эффективным способом получения заготовок непосредственно на специальной установке МНЛЗ - машина непрерывного литья заготовок.

         После обработки плавки на печи-ковше, стальковш поднимают разливочным краном на поворотный стенд МНЛЗ, который поворачивают на 180° в положение разливки. Затем открывается шиберный затвор и металл начинает поступать в предварительно разогретый промковш (на разливочной площадке, как правило, расположены две станции разогрева промковшей для сокращения времени на переподготовку машины между сериями плавок).

Рисунок 2. МНЛЗ: Машины непрерывного литья заготовок

          Промковш наполняется до определённого уровня, после чего, металл, через дозирующие устройства в днище промковша начинает поступать в водо-охлаждаемые кристаллизаторы.       В кристаллизатор предварительно заводится затравка, которая выполняет функцию временного дна. Когда кристаллизатор заполняется металлом до заданного уровня, затравка начинает вытягивать формирующийся слиток в зону вторичного охлаждения (ЗВО).

        При выходе из кристаллизатора слиток имеет тонкую наружную корочку металла и сердцевину содержащую жидкую фазу, поэтому в ЗВО происходит окончательное затвердевание слитка при помощи воды или водо-воздушной смеси, разбрызгиваемой через форсунки. Далее слиток поступает в тянуще-правильный агрегат (ТПА), после которого от слитка отделяется затравка и затем слиток разрезается на мерные длины на установке газовой резки. Затем, в зависимости от конструкции МНЛЗ, слиток поступает либо на холодильник с шагающими балками, либо сразу на прокатный стан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Тянущая правильная машина

 

 

1. Устройства, принцип действия и техническая характеристика ТПМ

 

Расплав непрерывно заливается из сталеразливочного  ковша через промежуточный ковш в интенсивно охлаждаемую форму  – кристаллизатор. Заливка в кристаллизатор производится после введения в его  нижнюю часть затравки, поперечное сечение которой равно сечению  отливаемого слитка. Верхний конец  затравки образует на первый момент заливки  дно кристаллизатора и, кроме  того, имеет вырез в форме ласточкиного хвоста. При интенсивном охлаждении и кристаллизации быстро образуется корочка слитка. Формирующийся слиток снизу сцепляется через ласточкин  хвост с затравкой. Начавшаяся заливка  не прерывается, при достижении металла  над затравкой уровня 300-400 миллиметров включается механизм вытягивания заготовки. При разливке расплав занимает уровень 100-120 миллиметров ниже верхней кромки кристаллизатора. Непрерывное вытягивание слитка из кристаллизатора производится со скоростью 0.5-1.5 метров в минуту для крупных сечений (шириной 150-300 миллиметров) и 4-8 метров в минуту для заготовок мелкого сечения. Из кристаллизатора слиток с ещё жидкой сердцевиной поступает в зону вторичного охлаждения, состоящую из брусьев или роликов и группы мощных форсунок, подающих воду непосредственно на поверхность слитка. Брусья или холостые ролики предохраняют поверхность слитка от выпучивания корочки, особенно по широким граням, что может происходить от внутреннего давления столба жидкой стали. В результате интенсивного охлаждения быстро растёт твёрдая корочка слитка. Степень охлаждения и скорость вытягивания слитка подбирают так, чтобы жидкая сердцевина слитка затвердевала перед входом слитка в зону действия тянущих роликов. Сформировавшийся слиток разрезается газовой резкой на заготовки заданной длины. Отрезанная заготовка само укладывается в кантователь. Под действием массы заготовки кантователь опрокидывает заготовку на подъёмник, передающий на рольганг, и заготовка отправляется на контроль, удаление дефектов и далее на склад или дальнейшую переработку в прокатных цехах.

   Данное устройство требуется для запуска процесса разливки, перемещения и хранения затравок, регулирования скорости горячего ручья и перемещения ручья в конце разливки. Оно состоит из следующих узлов и систем:

 

• узел регулирования тягового усилия в правильно-вытяжном устройстве,
• узел регулирования давления и подъема/опускания гидравлических качающихся рычагов ,
• система хранения затравок ,
• вспомогательный агрегат вытягивания возле машины для отрезания.

Рисунок 3 – Схема МНЛЗ № 6

1 – Кристаллизатор

2 – Камера охлаждения

3 –  Опорная точка слежения

4 – Вытягивания

5 – Жесткая затравка

6 – Бесконтактный переключатель для слежения

7 – Концевой выключатель

8 – Датчик положения для измерения длины

9 – Кантователь

10 – Правильное устройства

11 – Нажимной ролик перед устройством для резки

 

   Управление этими операциями требует высокой степени согласованности программного обеспечения. Поэтому управление в обобщенном виде представлено в данной главе.

   Секция вытягивания, расположенная вблизи от камеры охлаждения, используется для введения или перемещения назад неподвижно закрепленной затравки и отвода непрерывнолитого слитка. Электродвигатель верхнего вытягивающего ролика имеет встроенный стопорный тормоз, предназначенный для удержания жестко закрепленной затравки в нужном положение для повторного вытягивания ручья. Электродвигатель нижнего вытягивающего ролика оборудован встроенным генератором импульсов, используемым, в основном, для выполнения функции отслеживания. Кроме того, этот сигнал может быть также использован и для измерения скорости.

1 – Тянущие валки; 2 – Правильные валки

Рисунок 4 – Секция вытягивания

 

    Верхние ролики блока вытягивания и правки можно поднимать и опускать с помощью качающихся рычагов (коромысел).

При помощи гидравлической системы управления коромысла  перемещаются в их верхнее или нижнее положение. Вторая пара роликов (правильные ролики) предназначены для выпрямления изогнутых слитков. Кроме того, в результате опускания этого ролика в месте перехода от затравки к горячему ручью эти две части могут быть отделены одна от другой. Это разделение осуществляется автоматически и не может быть выполнено вручную в режиме разливки из-за требования для всех этапов точного согласования по времени, необходимого для успешного выполнения операции.

   Скорость вращения электродвигателей переменного тока вытягивающих роликов регулируется с помощью частотных преобразователей.

 

Управление системой вытягивания  осуществляется со следующих рабочих  мест:

 

• из диспетчерской, с пульта управления установкой MCD,

● из литейного участка, с панели управления кристаллизатором МОР,

• от камеры охлаждения, с помощью подвесного кнопочного пульта управления введением затравки DBICP.

 

 

   Для каждого ручья на месте смонтированы:

 

- для верхнего тянущего  ролика:

 

• 1 Электродвигатель с короткозамкнутым ротором, со встроенным термистором, имеющим положительный температурный коэффициент, и электромагнитным стопорным тормозом.
• 1 Электродвигатель с короткозамкнутым ротором для вентилятора охлаждения упомянутого выше электродвигателя

 

- для нижнего тянущего  ролика:

 

• 1 Электродвигатель с короткозамкнутым ротором, со встроенным термистором, имеющим положительный температурный коэффициент.
• 1  Электродвигатель с короткозамкнутым ротором для вентилятора  охлаждения упомянутого выше электродвигателя

Технические характеристики ТПМ

 

Макс. скорость [м/мин]	6.0
Диапазон скоростей [м/мин]	0-6
Макс. частота [Гц]	90
Диапазон частот [Гц] (мин. – номин. – макс.)	10-50-90
Частота вращения электродвигателя нижнего  ролика [об/мин]	190-950-1710
Диаметр ролика [об/мин]	350

 

Таблица 1. Технические характеристики ТПМ

 

1	2
Электродвигатель с тормозом		Эл. двигатель переменного тока, тип 132 M, 6-полюсный, с тормозом  номинальная мощность = 0.6 - 4.0 - 4.0 кВт, 3 x 380 В перемен. (10 –  (  (10-50 - 90 Гц), 190 - 950 - 1710 об/мин, T = 25 - 25 - 22 Нм Тормоз: T = 60 Нм, 220В, 50 Гц, Внешний вентилятор: 3 x 380 В, 0.164 кВт, 2690 об/мин.
Электродвигатель		Эл. двигатель переменного тока, тип 132 M, 6-полюсный, номинальная мощность = 0.6 - 4.0 - 4.0 кВт,  3 x 380 В перемен. (10 - 50 - 90 Гц), 190 - 950 - 1710 об/мин  T = 25 - 25 - 22 Нм

 

Таблица №1 (продолжение)

 

1	2
Червячный редуктор		Тип CAVEX CFA 160, передаточное число = 21.5 : 1, Tвых = 4500 Нм, Tмакс = 6100 Нм, n1 = 121.9 об/мин, n2 = 5.7 об/мин   марка масла: SYNTHESO HT 1000, объем масла: 14.5 л
Карданный вал		Tмакс = 3900 Нм, макс. угол: 35°, n = 120 об/мин
Редуктор с косозубыми коническими шестернями		Тип KS 30L-3R,передаточное число 12.307 : 1,Tвых = 320 Нм, Tмакс = 440 Нм, n1 = 50 – 1500 об/мин, n2 = 4 – 121.9 об/мин, марка масла: SYNTHESO HT 1000, объем масла: 0.8 л
Муфта		N-EUPEX B 95, отверстие Ø 20-H7 / 38-H7, Tном: 100 Нм
Муфта		L 075, отверстие Ø 10-H7 / 20-H7, Tном: 12 Нм
Цилиндр		Тип CETOP, Ø 100 / 70 x 526 мм ход  Тип CETOP, Ø 100 / 70 x 295 мм ход
Датчик положения		Пошаговый 845 H – SJDB24CMY1C,   разрешение: 500 имп. / об.
Поворотный патрубок		DUOFLOW Type II, ¾” BSP, No.2100-048-177

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Система подачи смазки ТПМ

 

 

1. Карта смазки ТПМ

 

Схема смазки ТПМ предоставлена в приложении А.

Таблица 2. Карта смазки ТПМ

 

Позиция №	Наименование узла	Количество точек смазывания	Способ смазывания	Материал	Периодичность	Оъём, г/мин, л.
1-4	Подшипники скольжения (втулка бронзовая )	12 т. 1 ручье	Ручной	УНИОЛ-2М	1 раз в месяц	29,7 г/мин  в 1 точку
5	Редуктор CAVEX-160	2 т. 1 ручье	Ручной	НТ-1000(синтетика)	1 раз в месяц	18 л.
6-9	Подшипники №3520 (двухрядные роликовые )	10 т. 1 ручье	Централизованная	KLUBER LH-461 (синтетика)	1 раз в 50 минут	1030,4 г/мин