Непрерывная разливка сортовой заготовки
  Раздел 5.4

Основные сведения о смазках, подаваемых в кристаллизатор при разливке открытой струей

Минимизации явления прилипания твердой корочки к внутренней поверхности стенки кристаллизатора удается достигнуть в том случае, когда усилие трения между поверхностью заготовки и стенками кристаллизатора оказывается ниже определенного критического уровня, который определяется в зависимости от прочности корочки. При анализе процесса трения между заготовкой и кристаллизатором установлено, что уровень величины силы трения зависит от ряда технологических факторов, в том числе от марки разливаемой стали [431, 432]. Эта зависимость может быть представлена через коэффициент трения в функции от содержания углерода.

При прочих равных условиях уровень силы трения при литье сталей, содержащих менее 0,06% С, получается очень высоким. Минимальная сила трения получается при содержании углерода в пределах 0,08-0,12%. При дальнейшем повышении содержания углерода в стали уровень сил трения снова несколько повышается. Содержание кремния и марганца в стали также оказывает влияние на уровень сил трения. Так, кремний усиливает трение, а марганец уменьшает его.

Большое значение для уменьшения сил трения в процессе непрерывной разливки стали имеет технологическая смазка. Смазка снижает усилие сопротивления вытягиванию заготовки в 1,5-2,5 раза и более. При разливке открытой струей между корочкой заготовки и кристаллизатором подается смазывающее вещество – жидкое масло. При температурах жидкой стали масло в месте контакта с металлом сгорает. Остатки продуктов сгорания масла заполняют зазор между корочкой заготовки и стенкой кристаллизатора, что снижает величину сил трения.

При разливке на МНЛЗ стали открытой струей используются растительные (например, рапсовое) или синтетические масла. Качество масла-разделителя оценивается по трем основным параметрам:

  • температура вспышки (не ниже 230 oС);
  • массовая доля влаги и летучих веществ («следы»);
  • массовая доля механических (нежировых) примесей (не более 0,015%).

Температура вспышки масла более 230 oС обеспечивает его продвижение по стенкам кристаллизатора до места контакта с мениском металла.

Отсутствие влаги и летучих примесей обеспечивает снижение вероятности образования в подповерхностном слое заготовки газовых пузырьков, выходящих на поверхность. К этому дефекту также приводит чрезмерный расход рапсового масла.

При повышенной доле механических (нежировых) примесей происходит отложение их на поверхностях трубопроводов и масленки кристаллизатора, что препятствует равномерной подаче смазки.

Между тем, при проведении планово-предупредительных ремонтов в холодное время года температура воздуха в цехе опускается до значений близких к 0 oС, при данной температуре рапсовое масло имеет повышенную вязкость, что приводит к образованию пробок в трубопроводах и прекращению его подачи. Поэтому в современных условиях интерес представляют масла-разделители, созданные на основе рапсового масла, имеющие комплект присадок, обеспечивающий стабильность его эксплуатационных качеств, в том числе низкую, на уровне – 12 oС, температуру застывания и кинематическую вязкость при температуре 40 oС на уровне не более 60 мм2/с. Данные виды масел-разделителей производят как зарубежные фирмы Mobil (Formrex 7610), Shell (Release HCA и HCU), так и украинские Агринол (Form Divider), АЗМОЛ (Термоформ) и др. Подача технологической смазки к кристаллизаторам производится от маслостанции по магистральному маслопроводу под необходимым давлением. Каждый кристаллизатор МНЛЗ подключается к магистральному трубопроводу быстроразъемным соединением. В конструкции кристаллизатора предусмотрено устройство, обеспечивающее подвод и равномерное распределение смазки по граням гильзы.

Количество подаваемой смазки выбирается в зависимости от сечения отливаемых заготовок, марки стали и скорости вытягивания НЛЗ. Ориентировочный удельный расход рапсового масла для обеспечения смазки стенок кристаллизатора при разливке стали на МНЛЗ в заготовки сечением (100х100 мм) – (140х140 мм) составляет 0,08-0,10 кг/т, а при дополнительной защите зеркала металла от окисления за счет продуктов сгорания масла может быть увеличен до 0,2-0,4 кг/т.

Большое влияние на стабильность процесса разливки оказывает равномерность подачи масла на грани гильзы. При неравномерном поступлении или отсутствии смазки на участке контакта стенок гильзы с корочкой слитка может возникнуть режим сухого трения. Силы трения на данном участке резко возрастают, что может стать причиной зависания корочки на стенке гильзы и обрыва заготовки на выходе из кристаллизатора.

В таблице 5.3 в качестве примера приведены основные характеристики некоторых масел для непрерывной разливки сортовой заготовки, выполненных на основе смеси минеральных масел и природных сложных эфиров.

В целом использование качественных масел для непрерывной разливки обеспечивает стабильность процесса разливки, повышение качества заготовок за счет снижения количества поверхностных дефектов и окалины, продление срока службы кристаллизатора, сокращение объема работ по техническому обслуживанию и связанных с этим простоев, снижение углеродистых отложений и пр.

Таблица 5.3 – Сравнение некоторых основных характеристик масел, применяемых для непрерывной разливки сортовой заготовки

Сравнение некоторых основных характеристик масел, применяемых для непрерывной разливки сортовой заготовки

Безусловно, целесообразность применения растительных или синтетических масел для непрерывной разливки сортовой заготовки должна оцениваться применительно к решаемым технологическим задачам, возможностям оборудования и условиям конкретного предприятия.

  Раздел 5.4
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ