Непрерывная разливка сортовой заготовки
  Раздел 6.1

Основные конструктивные решения для поддержки и направления движения заготовки в ЗВО

Зона вторичного охлаждения заготовки (ЗВО) начинается непосредственно под кристаллизатором и имеет наибольшую протяженность среди основных функциональных частей МНЛЗ. В современных сортовых МНЛЗ протяженность ЗВО в зависимости от сечения заготовки и скорости литья может составлять 6-8 м и более. При этом она может продолжаться вплоть до тянуще-правильной клети.

Основной технологической функцией ЗВО является создание оптимальных условий для полного затвердевания непрерывно отливаемого слитка, обеспечивающих требуемое качество заготовки. Поэтому ЗВО должна отвечать следующим функциональным требованиям:

  • обеспечивать поддержку слитка на выходе из кристаллизатора, где толщина оболочки достаточно мала, а ее механическая прочность весьма низка;
  • исключать возможность чрезмерного выпучивания (деформации) твердой корочки слитка под действием ферростатического давления;
  • уменьшать воздействие растягивающих напряжений в оболочке заготовки, возникающих под действием тянущих усилий;
  • обеспечивать оптимальный теплоотвод и его регулирование в зависимости от скорости вытягивания и сортамента отливаемой стали;
  • сохранять стабильность технологической оси и прочностные характеристики поддерживающих устройств в условиях высоких температур и нагрузок в процессе длительной эксплуатации машины;
  • обеспечивать быструю замену узлов ЗВО при аварийных ситуациях, а также минимальные потери времени на переналадку, связанную с изменением сечения отливаемой заготовки.

Конструкция ЗВО состоит из системы опорных элементов (роликов), поддерживающих и направляющих заготовку, и устройств, расположенных между роликами для охлаждения поверхности слитка путем подачи на нее воды (водовоздушной смеси). Точность расположения опорных роликов является весьма важным элементом в системе обеспечения качества непрерывнолитой заготовки, поскольку любые отклонения положения роликов от номинальной позиции приводят к дополнительной деформации заготовки в процессе ее движения по ЗВО.

Как правило, в сортовых МНЛЗ используются ролики без внутреннего охлаждения водой. Их охлаждение осуществляется путем орошения водой, разбрызгиваемой для охлаждения заготовки. Температурный режим охлаждения опорных роликов представляется достаточно важным фактором, обеспечивающим их эксплуатационную стойкость. При этом рабочая поверхность роликов постоянно контактирует с горячей поверхностью заготовки, и ролики соответственно подвергаются сильному температурному воздействию. Если интенсивность водяного охлаждения оказывается недостаточной, то термические нагрузки приводят к появлению на рабочей поверхности роликов трещин (так называемый «разгар»), которые отрицательно влияют на качество поверхности заготовки, а также приводят к поломке роликов. В качестве материала для роликов используют легированные стали марок 24Х1МФ и 25Х1МФ.

В процессе движения слитка по ЗВО происходит изменение (уменьшение) его геометрических размеров вследствие усадки стали. Поэтому положение роликов в ЗВО обязательно учитывает конусность непрерывнолитой заготовки, и к ней привязывается положение каждого ролика. На практике точность положения роликов вдоль технологической оси колеблется в пределах от 0,05 до 0,1 мм. В процессе эксплуатации МНЛЗ положение опорных роликов время от времени контролируется и в случае необходимости корректируется.

Обычно разгиб (правка) сортовой заготовки осуществляется в 2-3 точках, что предотвращает появление внутренних поперечных трещин. На практике существуют определенные рекомендации, основанные на экспериментальных данных, которые позволяют рассчитать шаг роликов, исходя из условия, что максимальный прогиб равен допустимому по условиям прочности и качества заготовки.

Для обеспечения равномерного охлаждения заготовки ЗВО обычно разбивается на несколько секций по длине. Как правило, их число для сортовых машин колеблется от 3 до 5. В первой зоне вторичного охлаждения, расположенной под кристаллизатором (рисунок 6.1), осуществляется интенсивное охлаждение заготовки после выхода ее из кристаллизатора.

Первая зона вторичного охлаждения радиальной сортовой МНЛЗ

Рисунок 6.1 – Первая зона вторичного охлаждения радиальной сортовой МНЛЗ

Последующие секции вторичного охлаждения (рисунок 6.2) служат для обеспечения монотонного снижения температуры отливаемых заготовок до требуемого уровня. Охлаждение заготовки в них может осуществляться как водой так и водовоздушной смесью.

Схематическое изображение ЗВО радиальной сортовой МНЛЗ с разбивкой ее на секции

Рисунок 6.2 – Схематическое изображение ЗВО радиальной сортовой МНЛЗ с разбивкой ее на секции

  Раздел 6.1
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ