Непрекъснато леене: принцип, необходимо оборудване, предимства и недостатъци на процеса

Днес стоманата се използва за производството на огромно разнообразие от неща, части и др. д. Това, разбира се, изисква големи количества суровини. Ето защо в заводите отдавна се използва методът на непрекъснато леене, който се характеризира с най-важната характеристика - висока производителност.

Основно оборудване за работа

Към днешна дата са известни няколко кастери, наричани за краткост DNRS. Първоначалната вертикална инсталация е проектирана и изградена на 20-30 метра под цеха. Основният двигател за разработването на тези растения обаче е желанието да се преустанови използването на потопени настилки. Това е довело до разработването и въвеждането на машини за непрекъснато леене от кулов тип. Тези машини бяха високи 40 метра. Този дизайн обаче не е широко разпространен по две причини. На първо място, монтирането на такова устройство в цеха е трудно и трудоемко. Второ, имаше още повече проблеми с функционирането му.

Машини за огъване и радиални машини

С течение на времето непрекъснатото леене се превръща в работа с вертикални огъващи машини. Основната особеност е 90-градусовото огъване на слитъка след валцуването. След това ще бъде още по-трудно да се построи такава машина върху твърд блок Използван е вертикален завой на машината специален механизъм за изправяне на слитъка и едва след това се пристъпва към рязане. Непрекъснатото леене с такова оборудване не стана много популярно по няколко причини. Първо, огъването със сигурност намалява височината, но също така силно ограничава напречното сечение на самия слитък. Колкото по-голямо е сечението на материала, който трябва да се получи, толкова по-голямо трябва да бъде огъването, поради което височината отново се увеличава. Второ, огъващите машини са по-трудни за разполагане в стоманодобивните предприятия, отколкото вертикалните огъващи машини.

В днешно време обаче радиалните машини за непрекъснато леене стават все по-популярни. В тази инсталация слитъкът се оформя в матрицата и излиза от нея по същата дъга, по която е влязъл в нея. След това слитъкът се изправя с изправяща машина. След това слитъкът може да бъде нарязан на заготовки. Това се оказа най-практичният начин за организиране на материалния поток в стоманодобивния завод.

Откъде започва кастингът?

Технологията за непрекъснато леене е доста сложен процес. Въпреки това може да се каже, че принципът остава един и същ, независимо от вида на използваното растение. Погледът към технологията е илюстриран с примера на вертикален колесник.

Котелът за леене на стомана се доставя в машината с помощта на специален кран. След това стоманата се влива в междинен котел със запушалка. Има една тапа за машини с една нишка и една за машини с много нишки. Междинният котел също има бариера за задържане на шлаката. Стоманата ще потече от междинния котел към формата през дозираща чаша или тапа. Важно е да се отбележи, че дънните семена се вкарват във формата преди първото изливане. Запълва или целия котел, или само формата на заготовката. Горният слой на разсада е дъното на леярската форма. Освен това тя е оформена като лястовича опашка за бъдещо свързване със слитъка.

Допълнително леене

Следващата стъпка при непрекъснатото леене на стомана е да се изчака, докато нивото на суровината се повиши до около 300-400 mm над сондажа. Когато това се случи, механизмът, който задвижва устройството за затваряне, се задейства. Формата за леене е снабдена с влачещи ролки, които спускат отвора и влачат слитъка заедно с него.

Съдът за леене в непрекъснат кастер обикновено е направен от мед с кухи стени. Това е е под Казанът за леене е проектиран така, че да бъде изложен на интензивно охлаждане с вода, а вътрешната форма на слитъка се приспособява към формата на леярската цел. Тук се образува кората на слитъка. При високи скорости на леене тази кора може да се разкъса и металът да изтече. За да се избегне това, матрицата се характеризира с възвратно-постъпателно движение.

Крива на производителността на матрицата

Непрекъснатият кастер е оборудван с електрически двигател, който генерира това възвратно-постъпателно движение. Това се постига чрез използване на скоростна кутия с механизъм за люлеене от типа на кула. Формата първо се движи в същата посока като заготовката, т.е. надолу, и след това се връща обратно нагоре, когато процесът приключи. Ходът е между 10 и 40 mm. Кристализаторът е важно звено в непрекъснатото леене на стомана при всякакъв вид оборудване и затова стените му се смазват с парафин или друг смазочен материал, подходящ за неговите характеристики.

Струва си да се отбележи, че в съвременното оборудване нивото на метала се контролира радиометрично чрез задействане на сигнал към запушалката на котела. В самата форма може да се създаде неутрална или редуцираща атмосфера над нивото на метала, за да се избегне окисляването на продукта по време на производството.

кора на слитъка

Друг обещаващ метод за леене е леенето с вакуумна асистенция. В една инсталация могат да се пълнят няколко форми едновременно. По този начин броят на преминаванията на една машина може да достигне до осем.

За формиране на долната част на кората на слитъка се използва студено отстраняване на топлината от семената. Сливът излиза от кристализатора под действието на инокулум, който се вкарва в зоната за вторично охлаждане. В средата на заготовката стоманата все още е в течно състояние. Важно е да се отбележи, че процесът на леене на стомана изисква дебелина на кората от поне 25 mm при напускане на кристализатора. За да се отговори на тези изисквания, трябва да се избере правилната скорост на материала.

Характеристики на инсталацията и процеса на леене

Технологичните характеристики са приблизително следните. Ако напречното сечение на заготовката е 160x900 mm, скоростта трябва да бъде 0,6 до 0,9 m/min. Ако напречното сечение е 180x1000 mm, скоростта се намалява на 0,55-0,85 m/min. Най-високата скорост е необходима за квадратна заготовка с размери 200x200 mm - 0,8-1,2 m/min.

Въз основа на горните данни може да се заключи, че средната скорост на леене на един поток при използване на технология за непрекъснато леене е 44,2 t/h. Ако оптималната скорост е надвишена, централната порьозност се увеличава.

Освен това трябва да се отбележи, че стабилността на отливката и качеството на самия продукт се влияят от температурата на метала. Експериментално е установено, че при температури над 1560 градуса по Целзий повърхността на слитъка често се покрива с пукнатини. Ако температурата е по-ниска от тази, често се получава задръстване. Следователно е установено, че оптималната температура за метода на непрекъснато леене е 1540-1560 градуса по Целзий. За да се поддържа тази стойност, температурата на нагряване на пещта преди освобождаването трябва да бъде между 1630 и 1650 градуса.

вторична охладителна зона

В тази зона се извършва най-интензивното и директно охлаждане на слитъка с помощта на вода от разпръскващите дюзи. Това е специална ролкова система за работа на празен ход, а не система за захранващи ролки. Въртенето им предотвратява огъването или изкривяването на слитъка. Стените на слитъка бързо увеличават дебелината си поради интензивното охлаждане в тази област и кристализацията се разпространява. Скоростта на изтегляне на заготовката и степента на охлаждане трябва да се избират така, че слитъкът да е напълно твърд, когато стигне до валовете за изтегляне.

Какви са предимствата на непрекъснатото леене

Тъй като този метод на леене е заменил леенето в калъп, си струва да го сравним с този метод. Като цяло, следва да се подчертаят следните предимства: по-голяма производителност, по-ниски разходи и намалена трудоемкост на процеса. Обвивките с постоянно свиване се прехвърлят към опашката на слитъка, за разлика от слитъците, при които всеки слитък има своя собствена обвивка. Добивът на добри метали е значително по-висок от добива на лоши метали. Това дава възможност да се получи заготовка всички видове форми - от малък квадрат 40x40 mm до правоъгълник 250x1000 mm. Непрекъснатият кастер прави възможно леенето в кастер без необходимост от кастерни. Това направи производствения процес, а оттам и цената на пазара, значително по-евтини. Освен това самият процес на производство на стомана е опростен.

Недостатъци

Въпреки механизацията и автоматизацията на процеса, високия добив на заготовки и други предимства, описани по-горе, методът все още има някои недостатъци. Недостатъците на непрекъснатото леене са следните.

Първо, не е възможно да се произвеждат сложни слитъци. Второ, асортиментът от слитъци и заготовки е доста ограничен. Пренастройването на машините за изпичане на различен клас суровина е трудно, което може да увеличи крайната цена на различен клас продукт, ако той се произвежда в същия завод. Някои видове стомана - например кипящите стомани - изобщо не могат да се произвеждат по този метод.

Последният недостатък на метода на непрекъснато леене е много съществен. Тя се състои във възможната повреда на оборудването. Повредата на непрекъснатата машина за леене може да доведе до огромни загуби на производителност. Колкото повече време отнема ремонтът, толкова по-голяма е загубата.