Kontinuerlig støbning af stål: funktionsprincip, nødvendigt udstyr, fordele og ulemper ved metoden

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

I dag er et stort antal forskellige ting, dele osv. lavet af stål. Dette kræver naturligvis en stor mængde kildemateriale. Derfor har fabrikkerne længe brugt metoden til kontinuerlig støbning af stål, kendetegnet ved den vigtigste egenskab - høj produktivitet.

Væsentligt udstyr til arbejdet

Hidtil kendes flere installationer til støbning af stål på denne måde, og de er forkortet som UNRS. I første omgang blev der udviklet og sat i produktion en installation af lodret type placeret 20-30 meter under værkstedsgulvets niveau. Men senere blev ønsket om at opgive uddybningen af gulvet hovedmotoren for udviklingen af disse installationer. Dette førte til udvikling og implementering af tårn-type kontinuerlige støbeanlæg. Højden af disse installationer var 40 m. Denne version af maskinen blev dog ikke brugt i stor udstrækning af to grunde. Først skal du byggesådan en enhed på værkstedet er ret problematisk og besværlig. For det andet opstod der endnu flere vanskeligheder med driften.

buede og radiale installationer

Med tiden blev kontinuerlig støbning af stål overført til arbejde med vertikale bukkemaskiner. Hovedtræk er bøjningen af barren, der kommer ud efter akslerne med 90 grader. Derefter blev der brugt en speciel rettemekanisme i installationen til at rette barren ud, og først efter dette trin fandt skæringen sted. Kontinuerlig støbning af stål på sådant udstyr er af en eller anden grund ikke blevet særlig populær. For det første gjorde bøjningen det selvfølgelig muligt at reducere højden, men begrænsede samtidig kraftigt tværsnittet af selve barren. Jo mere det var nødvendigt at skaffe et udsnit af materialet, jo større skulle bøjningen være, hvilket betyder, at højden igen steg. For det andet blev bukkemaskinerne placeret i stålværkstederne med endnu større vanskeligheder end de lodrette.

I dag vinder installationer til kontinuerlig støbning af radialstål mere og mere popularitet. På en sådan enhed dannes barren i formen og forlader den langs den samme bue, langs hvilken den kom ind i den. Derefter vil det blive rettet af en træk-korrekt mekanisme. Og så kan du allerede begynde at skære barren i emner. Det er dette design, der i praksis viste sig at være det mest rationelle til at organisere strømmen af varer i stålværkstedet.

Hvor begynder castingen

Kontinuerlig teknologiStålstøbning er en ret kompliceret proces. Det er dog rimeligt at sige, at princippet forbliver det samme uanset det anvendte produktionssetup. Du kan overveje teknologien ved at bruge eksemplet med en vertikal UNRS.

Maskinen leveres med en øse til at hælde stål gennem en speciel kran. Derefter flyder stålet ind i tragten, som har en prop. For enkeltstrengsmaskiner vil der være en prop, for multistrengsmaskiner vil der være en prop pr. strøm. Derudover har tragten en speciel baffel til at holde slaggen. Fra tragten vil stålet flyde ind i formen og passere gennem et doseringsglas eller en prop. Det er her vigtigt at bemærke, at før den første støbning indføres frøet i formen fra undersiden. Det udfylder enten tværsnittet af hele formen eller kun formen på emnet. Det øverste lag af frøet vil være bunden af formen. Derudover har den også form som en svalehale til fremtidig sammenkobling med en barre.

Yderligere casting

Næste, i processen med kontinuerlig støbning af stål, er det nødvendigt at vente, indtil niveauet af råmaterialer stiger over frøet til en højde på omkring 300-400 mm. Når dette sker, starter mekanismen, som bringer trækanordningen i drift. Den har trækruller, under påvirkning af hvilke frøet vil falde og trække den skabte barre med sig.

En kontinuerlig støbemaskine har en form, der norm alt er lavet af kobber med hule vægge. Han er under intensved indvirkning af kølevand, og dets indre snit svarer til formen af den barre, der skal opnås. Det er her, at den ingot-blanke skorpe dannes. Ved høje støbehastigheder kan der opstå rivning af denne skorpe og lækage af metal. For at undgå dette er formen karakteriseret ved frem- og tilbagegående bevægelser.

Karakteristika for formoperationen

Kontinuerlig støbemaskine har en elektrisk motor, der er ansvarlig for at skabe denne frem- og tilbagegående bevægelse. Dette gøres gennem kraften fra gearkassen med en knast-type svingmekanisme. Først bevæger formen sig i samme retning som emnet, det vil sige ned, og efter at processen er afsluttet, vender den tilbage opad. Svingslaget er fra 10 til 40 mm. Formen er et vigtigt rum i kontinuerlig støbning af stål på enhver type udstyr, og derfor er dens vægge smurt med paraffin eller ethvert andet smøremiddel, der er egnet til egenskaberne.

Det er værd at bemærke, at i moderne udstyr styres metalniveauet radiometrisk ved at påføre et styresignal til øsestopperen. I selve formen kan der skabes enten en neutral eller en reducerende atmosfære over metalniveauet for at undgå produktoxidation under produktionen.

Ingotskræl

Det er værd at bemærke, at arbejde under vakuum også betragtes som en lovende støbemetode. En enhed kan udførehældes gennem flere forme på én gang. Således kan antallet af streams for én installation nå op til otte.

Køleaflederens virkning af det kolde frø bruges til at danne bunden af barrens hud. Barren vil forlade formen under påvirkning af frøet, som trækkes ind i den sekundære kølezone (SCZ). I midten af barren vil stålet stadig være i flydende tilstand. Det er her vigtigt at bemærke, at i henhold til kravene til stålstøbeteknologien skal hudtykkelsen være mindst 25 mm ved udgang fra formen. For at opfylde disse krav er det nødvendigt at vælge den rigtige materialestrøm.

Karakteristika for installations- og støbeprocessen

Teknologiske egenskaber er omtrent som følger. Hvis sektionen af barren er 160x900 mm, skal dens hastighed være fra 0,6 til 0,9 m/min. Hvis tværsnittet er 180x1000 mm, reduceres hastigheden til 0,55-0,85 m/min. Den højeste hastighedsindikator er påkrævet for tværsnittet af en firkantet barre 200x200 mm - 0,8-1,2 m/min.

Baseret på ovenstående indikatorer kan vi konkludere, at den gennemsnitlige støbehastighed for en streng ved brug af kontinuerlig støbeteknologi er 44,2 t/t. Hvis du overskrider den optimale hastighed, vil den centrale porøsitet stige.

Yderligere er det værd at bemærke, at stabiliteten af støbningen og kvaliteten af selve produktet påvirkes af metallets temperatur. Empirisk blev det fundet, at ved en temperatur på mere end 1560 graderCelsius overfladen af barren er ofte dækket af revner. Hvis temperaturen er lavere end angivet, vil glasset ofte blive strammet. Således blev det fundet, at den optimale temperatur for metoden til kontinuerlig støbning af stål ville være 1540-1560 grader Celsius. For at opretholde denne indikator skal ovnens opvarmningstemperatur før frigivelse være i området 1630-1650 grader.

Sekundær kølezone

I dette afsnit udføres den mest intensive og direkte afkøling af barren ved hjælp af vand, der kommer fra sprayen. Der er et specielt system med tomgang, ikke kraftruller. Deres rotation forhindrer barren i at bøje eller vride sig. På grund af intens afkøling i denne zone vil barrens vægge hurtigt blive tykkere, og krystallisationen vil spredes i dybden. Hastigheden for at trække barren og graden af dens afkøling skal vælges på en sådan måde, at når barren kommer ind i trækrullerne, er den allerede helt solid.

Hvad er fordelene ved kontinuerlig casting

Da denne metode til støbning af stål har erstattet metoden til at hælde i forme, er det værd at sammenligne med denne metode. Generelt er det værd at fremhæve følgende fordele: større produktivitet, reducerede omkostninger og reduceret arbejdsintensitet i processen. På grund af den konstante dannelse af barren overføres krympehulen til halen i modsætning til barren, hvor hver barre havde sit eget hulrum. På grund af dette øges procentdelen af udbytte af passende metal betydeligt. UNRS giver dig mulighed for at fået emne i forskellige former, fra et lille kvadrat på 40x40 mm til et rektangel på 250x1000 mm. Brugen af kontinuerlige støbemaskiner gjorde det muligt helt at opgive sænkeværker. Dette reducerede omkostningerne ved produktionsprocessen betydeligt og dermed prisen på markedet. Derudover er processen med metallurgisk behandling blevet forenklet.

Flaws

På trods af muligheden for høj mekanisering og automatisering af processen, en høj procentdel af gode barrer og andre fordele beskrevet ovenfor, har denne metode også nogle negative sider. Ulemperne ved kontinuerligt støbt stål er som følger.

For det første er der ingen mulighed for at fremstille barrer med kompleks konfiguration. For det andet er udvalget af barrer og emner ret begrænset. Det er ret svært at konvertere maskiner til at hælde råvarer af et andet mærke, hvilket kan øge de endelige omkostninger for et produkt af et andet mærke, hvis det produceres på samme fabrik. Nogle stålkvaliteter, f.eks. kogende, kan slet ikke fremstilles ved hjælp af denne metode.

Den sidste ulempe ved den kontinuerlige metode til støbning af stål er meget betydelig. Det er en mulig udstyrsfejl. Fejlen af UNRS vil føre til enorme tab i ydeevne. Jo længere tid det tager at reparere, jo flere tab vil vokse.