Полунепрерывное литье стали

Раздел ГРНТИ: Производство черных металлов и сплавов
Марченко И.К.
Металлургия, 1986 г.

Ссылка доступна только зарегистрированным пользователям.
Марченко И.К. Полунепрерывное литье стали

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ
 
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
 
Полунепрерывное литье и относящиеся к нему разливочные машины с полным основанием можно рассматривать как этап развития непрерыв­ного литья, получивший самостоятельное значение. Поэтому перед рас­смотрением особенностей полунепрерывного литья, определяющих об­ласть его применения, уместно напомнить схему способа непрерывного литья (рис. 1).
Из сталеразливочного ковша / жидкий металл через промежуточное устройство 2 попадает в кристаллизатор 3, из которого частично затвер­девшая заготовка непрерывно вытягивается в зону вторичного охлажде­ния 4, где происходит полное ее затвердевание.
Режим вторичного охлаждения выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить монотонное падение температуры поверхности заготовки до 800—950 °С к моменту ее полного затвердевания. После прохождения через тянущие валки 5 заготовку режут на мерные длины отрезным устройством 6 и транспортирующими механизмами передают в прокат­ный цех или на склад готовой продукции.
В этой схеме заложена принципиальная возможность непрерывного производства из жидкого металла заготовок бесконечной длины. "Сте­пень непрерывности", которую можно оценивать отношением времени непрерывной разливки к календарному времени, зависит от емкости сталеплавильных агрегатов, обслуживающих машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), от размера сечения заготовок, скорости вы­тягивания и других факторов, отражающих взаимосвязь технологиче­ского режима непрерывного литья со сталеплавильным и прокатным производством.
При полунепрерывном литье длина заготовки обусловлена конструк­тивными особенностями машины, в част­ности ходом механизма вытягивания, ко­торый выбирается по соображениям упро­щения и удешевления эксплуатации маши­ны в данных условиях производства. Это предопределяет периодичность процесса полунепрерывной отливки заготовки, в чем и заключается коренное отличие способа полунепрерывного литья от не­прерывного, разделяющее эти два про­цесса по области применения.
Совместное рассмотрение этих факторов приводит к выбору одно­ного сочетания массы плавки, отнесенной к количеству ручьев одной МНЛЗ (рис 2) с размерами сечения отливаемой заготовки. Так как масса плавки и' размеры сечения заготовок в значительной мере отра­жают характер производства (объем, серийность выпуска продукции, особенности технологии выплавки, разливки стали и последующих пере­делов заготовок), то совокупность существующих сочетаний этих пара­метров в действующих цехах дает наглядное представление об области применения МНЛЗ. Как видно, (см. рис. 2) максимальная толщина блюмов и сортовых заготовок не превышает 400 мм, β минимальная -75 мм, причем хорошо выражена тенденция роста толщины заготовки
с увеличением массы плавки, приходящейся на один ручей.
Начиная с толщины блюма 250-300 мм производительность МНЛЗ стабилизируется [1], Дальнейшее увеличение производительности МНЛЗ за счет увеличения сечения заготовки можно достичь отливкой слябо-вых заготовок.
Как видно из рис. 2, на настоящем этапе развития непрерывной раз­ливки ее продукция ограничена по размерам сечения отливаемой заго­товки; максимальное сечение блюмов 400—560 мм 11-5].
Таким образом, большая группа цехов с мелкосерийным производ­ством и со сталеплавильными агрегатами малой и средней емкости, составляющие основу заготовительного производства машиностроения, находится вне области применения непрерывной разливки. Для машино­строения необходима более гибкая схема машинной разливки, не тре­бующая значительных капитальных и эксплуатационных затрат, которую можно использовать там, где производственный процесс по необходимо­сти периодичен и носит мелкосерийный характер, где имеется потреб­ность в заготовках крупных сечений, а емкость печей ограничена [6,7].
Машины полунепрерывного литья заготовок (МПНЛЗ) более приспо­соблены, чем МНЛЗ для отливки заготовок из высоколегированной стали, а также фасонных заготовок. В последнем случае следует ожидать большого разнообразия схем литья и конструкций разливочных машин.
В настоящее время полунепрерывное литье находит применение для отливки электродов ЭШП и ВДП , заготовок для ковки [8], полых заготовок для проката колес, чугунных труб с раструбом и др.
Сортамент стальных слитков-заготовок, отливаемых полунепрерыв­ным способом, весьма широк: слитки диаметром от 120 до 670 мм; слитки сечениями 370x370, 350x460, 480x480 мм. Освоена разливка более ста марок стали: от простых углеродистых и низколегированных (35, 40Х), средне- и высоколегированных (30ХГСН2А, 12Х18Н10Т, 13X11Н2В2МФ), до жаропрочных и сложнолегированных марок стали (03Х11Н10М2Т,ХН56ВМКЮ, 37Х12Н8Г8МФБ) .
Полунепрерывное литье стало основным методом получения слитков-заготовок из цветных металлов, для чего используются МПНЛЗ вертикального или горизонтального типа.