Непрерывная разливка

МНЛЗ для разливки блюмов

Традиционно производство блюмовой непрерывнолитой заготовки предполагало, что она будет использована для получения длинномерного проката, а также для получения поковок, используемых затем в различных отраслях машиностроения. Соответственно блюмовые МНЛЗ могут существенно отличаться по требованиям, предъявляемым к качеству продукции и производительности машины, а, следовательно, и сечению заготовки.

Обычно на блюмовых МНЛЗ обеспечивают получение заготовки прямо-угольного или квадратного сечения с минимальным размером стороны свыше 200 мм. Соотношение между сторонами, как правило, не превышает 1:1,5. Кроме того, с определенной степенью условности по основным конструктивным признакам к блюмовым МНЛЗ можно отнести машины для получения круглой заготовки и фасонных балок.

Мировое производство крупных и средних заготовок прямоугольного, квадратного, круглого и фасонного (балки) сечений оценивается на уровне 210-220 млн.т в год. По состоянию на начало 2008г. в мире насчитывалось примерно 330-340 блюмовых МНЛЗ, около 50 машин для разливки крупной фасонной заготовки и порядка 100 машин для получения круглой заготовки. При строительстве новых блюмовых МНЛЗ все большее внимание уделяется комбинированным МНЛЗ, обеспечивающим разливку, по меньшей мере, нескольких прямоугольных сечений, а также круга или фасонного профиля.

Средняя производительность одного ручья для блюмовой МНЛЗ составляет примерно 125-130 тыс.т стали в год. Рекордные показатели производительности одного ручья на лучших блюмовых МНЛЗ мира значительно выше. Например, на японских металлургических заводах «Сумитомо Метал» (размер блюма 300х400 мм) и «Даидо Стил» (размер блюма 370х480 мм) она составляет 300 тыс.т стали в год, а на австралийском заводе «БХР Стил» (размер блюма 400х630 мм) – 400 тыс.т стали в год. Вместе с тем, как показывает анализ работы современных МНЛЗ, далеко не все производители стали стремятся к максимальной скорости разливки. На рис.1. приведены оценочные зависимости величины возможной скорости вытяжки заготовки в зависимости от ее сечения.

Скорость вытяжки заготовки на современных МНЛЗ в зависимости от сечения

Рисунок 1 - Скорость вытяжки заготовки (максимальная и средняя) на современных МНЛЗ в зависимости от сечения

Учитывая высокие требования машиностроителей, многие металлургические предприятия акцентируют внимание на качестве блюмовой заготовки.

Современные блюмовые МНЛЗ можно условно классифицировать по следующим признакам:

  • по назначению (для разливки рядовых и качественных сталей общего назначения, для разливки высококачественных сталей, для разливки сталей специального назначения);
  • по конструкции (вертикальная, вертикальная с загибом после затвердевания, радиальная, криволинейная);
  • по сечению заготовки (квадрат или прямоугольник сечением 200-280 мм; блюм большого сечения с минимальным размером стороны 300 мм; круглая заготовка диаметром более 200 мм, фасонная заготовка типа «собачья кость»);
  • по числу ручьев (одноручьевые, двухручьевые и многоручьевые – 3-6 ручьев).

Для разливки рядовых и качественных сталей общего назначения используются, как правило, блюмовые МНЛЗ радиального и криволинейного типа. Для МНЛЗ этого класса характерно наличие возможности получения заготовок нескольких сечений. Причем сечение заготовки определяется главным образом требованиями сопряженных прокатных цехов. Обычно к таким блюмовым МНЛЗ предъявляется условие обеспечения высокой производительности. Для выполнения этой задачи в практике многих металлургических заводов мира применяются многоручьевые машины. Основная часть блюмовых МНЛЗ имеет 2-4 ручья. На долю 6-ручьевых машин приходится около 1/5 от всего количества блюмовых ручьев МНЛЗ и они расположены в крупных конвертерных цехах с большой единичной емкостью плавильных агрегатов.

Для разливки высококачественных сталей используются МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным кристаллизатором, а также вертикального типа с загибом твердой заготовки. Чисто вертикальных блюмовых МНЛЗ в мире работает достаточно мало; бoльшее распространение получили машины с вертикальным кристаллизатором и многоточечным загибом и разгибом заготовки. Как правило, это одно-, двух- или четырехручьевые МНЛЗ, которые расположены в электросталеплавильных цехах, оснащенных вакуумными станциями и агрегатами «ковш-печь». На таких МНЛЗ разливают высоколегированные и нержавеющие стали, а также стали с особыми свойствами. Скорость вытягивания заготовки при этом оказывается достаточно низкой – 0,35-0,50 м/мин.

Перспективным направлением при производстве широкополочных балок является использование способа непрерывной разливки для получения фасонной заготовки, что позволяет существенно снизить себестоимость готового проката. Концепция таких МНЛЗ предполагает обеспечение конкурентного преимущества за счет энергосберегающего эффекта, который базируется на приближении профиля заготовки к сечению конечной продукции. При этом сечение непрерывнолитой заготовки в максимальной степени адаптируется к тем прокатным станам, которыми располагает конкретный металлургический завод или компания (рис.2).

Непрерывная разливка фасонных заготовок получила широкое распространение в мире. Большинство МНЛЗ для производства балочных фасонных заготовок находится на металлургических заводах США, Японии и Южной Кореи. Общее количество таких МНЛЗ приближается к 60. Длина балки заготовки варьируется в значительных пределах: от 200 до 1100 мм.

Схема МНЛЗ для разливки фасонной заготовкирасположение кристаллизаторов для разливки фасонной заготовки на 6-ти ручьевой МНЛЗ

Рисунок 2 - Схема МНЛЗ для разливки фасонной заготовки (слева) и расположение кристаллизаторов для разливки фасонной заготовки на 6-ти ручьевой МНЛЗ (справа)

К основным преимуществам разливки балочных фасонных заготовок относятся:

  • экономия производственных расходов для нового балочного стана до 25-30% (исключение черновой клети);
  • повышение производительности на 15% (за счет исключения черновой клети и связанных с ней черновых проходов);
  • снижение потребности в электроэнергии на 50% (за счет уменьшения числа обжатий);
  • повышение выхода годного на 1,0-1,5%.

В основном эти МНЛЗ расположены в электросталеплавильных цехах, большая часть из которых работает с использованием шихты прямого восстановления. Практически все МНЛЗ для производства балочных фасонных заготовок в конструкционном плане являются комбинированными, что предполагает разливку на них прямоугольных заготовок.

Разливка стали на фасонную заготовку двумя струямивнешний вид фасонной заготовки

Рисунок 3 - Разливка стали на фасонную заготовку двумя струями (слева) и внешний вид такой заготовки (справа)

Ведущими производителями таких МНЛЗ являются фирмы SMS-Demag и MDM (Германия), а также японские концерны Mitsubishi и Sumitomo.

РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ