Непрекъснато леене на стомана: принцип на действие, необходимо оборудване, предимства и недостатъци на метода

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Днес от стомана се произвеждат огромен брой различни неща, части и пр. Естествено, това изисква голямо количество изходен материал. Затова заводите отдавна използват метода на непрекъснато леене на стомана, характеризиращ се с най-важната характеристика - висока производителност.

Основно оборудване за работа

Към днешна дата са известни няколко инсталации за леене на стомана по този начин и те са съкратени като UNRS. Първоначално е разработена и пусната в производство инсталация от вертикален тип, разположена на 20-30 метра под нивото на пода на цеха. По-късно обаче желанието да се изостави задълбочаването на пода се превърна в основен двигател за развитието на тези инсталации. Това доведе до разработването и внедряването на инсталации за непрекъснато леене от кула. Височината на тези инсталации беше 40 м. Тази версия на машината обаче не беше широко използвана по две причини. Първо, изградететакава единица в работилницата е доста проблематична и трудоемка. Второ, още повече трудности възникнаха при функционирането му.

Извити и радиални инсталации

С течение на времето непрекъснатото леене на стомана беше прехвърлено към работа с машини за вертикално огъване. Основната характеристика е огъването на слитъка, излизащ след валовете на 90 градуса. След това в инсталацията е използван специален механизъм за изправяне за изправяне на слитъка и едва след този етап се извършва рязането. Непрекъснатото леене на стомана върху такова оборудване по някаква причина не е станало много популярно. Първо, огъването, разбира се, направи възможно намаляването на височината, но в същото време силно ограничи напречното сечение на самия слитък. Колкото повече беше необходимо да се получи секция от материала, толкова по-голям трябваше да бъде огъването, което означава, че височината отново се увеличи. Второ, огъващите машини бяха поставени в стоманените цехове с още по-големи трудности от вертикалните.

Днес инсталациите за непрекъснато леене на радиална стомана набират все по-голяма популярност. На такава единица слитъкът се оформя в матрицата и я напуска по същата дъга, по която е влязъл в нея. След това тя ще бъде изправена чрез механизъм за правилно издърпване. И тогава вече можете да започнете да режете слитъка на заготовки. Именно този дизайн на практика се оказа най-рационалният при организиране на потока от стоки в стоманодобивния цех.

Къде започва кастинга

Технология на непрекъснатолеенето на стомана е доста сложен процес. Справедливо е обаче да се каже, че принципът остава същият независимо от използваната производствена настройка. Можете да разгледате технологията, като използвате примера за вертикален UNRS.

Машината е снабдена с черпак за изливане на стомана през специален кран. След това стоманата се влива в промивника, който има запушалка. За едноверижни машини ще има една запушалка, за многоверижни машини ще има една запушалка на поток. Освен това кофата има специална преграда за задържане на шлаката. От кофата стоманата ще се влее в матрицата, преминавайки през дозиращо стъкло или запушалка. Тук е важно да се отбележи, че преди първото леене семената се вкарват във формата от долната страна. Той запълва или напречното сечение на цялата форма, или само формата на детайла. Най-горният слой на семето ще бъде дъното на формата. Освен това има и формата на лястовична опашка за бъдещо закачане със слитък.

По-нататъшен кастинг

След това в процеса на непрекъснато леене на стомана е необходимо да се изчака, докато нивото на суровините се издигне над семената до височина от около 300-400 мм. Когато това се случи, механизмът стартира, което привежда устройството за теглене в действие. Има теглещи ролки, под въздействието на които семето ще падне и ще издърпа създадения слитък заедно с него.

Машината за непрекъснато леене има калъп, обикновено изработен от мед с кухи стени. Той е под интензивенпод действието на охлаждаща вода, а вътрешното му сечение съответства на формата на слитъка, който трябва да се получи. Именно тук се образува кората на слитъка. При високи скорости на леене може да се получи разкъсване на тази кора и изтичане на метал. За да се избегне това, матрицата се характеризира с възвратно-постъпателни движения.

Характеристики на операцията по формоване

Машината за непрекъснато леене има електрически двигател, отговорен за създаването на това възвратно-постъпателно движение. Това става чрез силата на скоростната кутия с въртящ се механизъм от гърбичен тип. Първо, матрицата се движи в същата посока като детайла, тоест надолу, и след като процесът приключи, се връща обратно нагоре. Ходът на люлеене е от 10 до 40 мм. Формата е важно отделение при непрекъснатото леене на стомана на всякакъв вид оборудване и затова стените й се смазват с парафин или друга смазка, подходяща за характеристиките.

Заслужава да се отбележи, че в съвременното оборудване нивото на метала се контролира радиометрично чрез подаване на контролен сигнал към запушалката на черпака. В самата матрица може да се създаде неутрална или редуцираща атмосфера над нивото на метала, за да се избегне окисляването на продукта по време на производството.

Слитка кора

Заслужава да се отбележи, че работата под вакуум също се счита за обещаващ метод на леене. Една единица може да изпълнипреливане през няколко форми наведнъж. Така броят на потоците на една инсталация може да достигне до осем.

Действието на радиатора на студеното семе се използва за формиране на дъното на кожата на слитъка. Слитъкът ще излезе от матрицата под въздействието на семената, която се изтегля във вторичната охлаждаща зона (SCZ). В средата на заготовката стоманата все още ще бъде в течно състояние. Тук е важно да се отбележи, че според изискванията на технологията за леене на стомана дебелината на обвивката трябва да бъде най-малко 25 mm в момента на излизане от матрицата. За да отговорим на тези изисквания, е необходимо да изберете правилния дебит на материала.

Характеристики на процеса на инсталиране и леене

Технологичните характеристики са приблизително както следва. Ако сечението на слитъка е 160x900 mm, тогава скоростта му трябва да бъде от 0,6 до 0,9 m/min. Ако напречното сечение е 180x1000 mm, тогава скоростта се намалява до 0,55-0,85 m/min. Най-високият индикатор за скорост е необходим за напречното сечение на квадратен слитък 200x200 mm - 0,8-1,2 m/min.

Въз основа на горните показатели можем да заключим, че средната скорост на леене на една нишка при използване на технология за непрекъснато леене е 44,2 t/h. Ако надвишите оптималната скорост, тогава централната порьозност ще се увеличи.

Освен това, заслужава да се отбележи, че стабилността на отливката и качеството на самия продукт се влияят от температурата на метала. Емпирично е установено, че при температура над 1560 градусаЦелзий повърхността на слитъка често е покрита с пукнатини. Ако температурата е по-ниска от посочената, тогава стъклото често ще се затяга. Така беше установено, че оптималната температура за метода на непрекъснато леене на стомана ще бъде 1540-1560 градуса по Целзий. За да се поддържа този индикатор, температурата на нагряване на пещта преди освобождаване трябва да бъде в диапазона от 1630-1650 градуса.

Вторична охладителна зона

В този раздел най-интензивното и директно охлаждане на слитъка се извършва с помощта на вода, идваща от пулверизатора. Има специална система на празен ход, а не на захранващи ролки. Тяхното въртене предотвратява огъването или изкривяването на слитъка. Поради интензивното охлаждане в тази зона, стените на слитъка бързо ще увеличат дебелината си, а кристализацията ще се разпространи в дълбочина. Скоростта на изтегляне на слитъка и степента на неговото охлаждане трябва да бъдат избрани по такъв начин, че когато слитъкът влезе в изтеглящите ролки, той вече е напълно твърд.

Какви са предимствата на непрекъснатото леене

Тъй като този метод на леене на стомана замени метода на изливане във форми, си струва да се сравни с този метод. Като цяло си струва да се подчертаят следните предимства: по-голяма производителност, намалени разходи и намалена трудоемкост на процеса. Поради постоянното образуване на слитъка, кухината за свиване се прехвърля към опашката, за разлика от формите за слитък, където всеки слитък има своя собствена кухина. Поради това процентът на добив на подходящ метал се увеличава значително. UNRS ви позволява да получитедетайл с различни форми, от малък квадрат 40x40 mm до правоъгълник 250x1000 mm. Използването на машини за непрекъснато леене даде възможност напълно да се изоставят мелниците за накланяне. Това значително намали себестойността на производствения процес, а оттам и цената на пазара. Освен това процесът на металургична обработка е опростен.

Недостатъци

Въпреки възможността за висока механизация и автоматизация на процеса, висок процент на добри блокове и други предимства, описани по-горе, този метод има и някои отрицателни страни. Недостатъците на стоманата за непрекъснато леене са както следва.

Първо, няма възможност за производство на блокове със сложна конфигурация. Второ, обхватът на слитъци и заготовки е доста ограничен. Доста е трудно да се преобразуват машини за изливане на суровини от друга марка, което може да увеличи крайната цена на продукт от различна марка, ако се произвежда в същия завод. Някои марки стомана, например кипящи, изобщо не могат да бъдат направени по този метод.

Последният недостатък на непрекъснатия метод на леене на стомана е много значителен. Това е възможна повреда на оборудването. Провалът на UNRS ще доведе до огромни загуби в производителността. Колкото повече време отнема ремонта, толкова повече ще нарастват загубите.