Организация работ при разливке стали на МНЛЗ
Перед началом разливки очищают внутреннюю поверхность кристаллизатора, после чего вводят в него затравку. Щели между затравкой и стенками кристаллизатора уплотняют асбестовым шнуром. Иногда на поверхность затравки засыпают стальную стружку, чтобы ускорить затвердевание первых порций металла.
Промежуточный ковш за несколько минут до начала разливки устанавливают в рабочее положение над кристаллизатором, продолжая разогрев ковша с помощью переносных горелок. Проверяют положение стаканов промежуточного ковша относительно стенок кристаллизатора. При наличии смещения стакана к одной из стенок кристаллизатора промежуточный ковш центрируют. При разливке стали «под уровень» готовят стаканы для подвода металла в кристаллизатор и материалы для наведении шлака на зеркале металла в кристаллизаторе и промежуточном ковше.
Во время выпуска металла из сталеплавильного агрегата проверяют готовность электро- и гидросистем, а также давление воды, сжатого воздуха, кислорода, горючего газа, включают вентиляционную систему зоны вторичного охлаждения. Все механизмы устанавливают в рабочее положение перед разливкой.
Сталеразливочный ковш с металлом устанавливают на поворотном стенде, измеряют температуру металла в ковше при помощи термопары погружения, после чего перемещают ковш в рабочее положение, а также подают воду для охлаждения кристаллизатора и механизмов.
Открывают шиберный затвор сталеразливочного ковша, после чего металл начинает поступать в промежуточный ковш. После повышения уровня металла в промежуточном ковше до 350 – 450 мм начинают подачу металла в кристаллизаторы.
Для защиты металла от окисления кислородом воздуха при переливе из сталеразливочного ковша в промежуточный используют погружные защитные трубы, при переливе из промежуточного ковша в кристаллизатор – погружные стаканы, а также подачу защитных шлакообразующих смесей на зеркало металла в промежуточном ковше и кристаллизаторе (рисунок 20.8).
Рисунок 20.8 – Система подачи металла в кристаллизатор с защитой от воздействия атмосферы: 1 – сталеразливочный ковш; 2 – шиберный затвор; 3 – соединительный стакан; 4 – погружная защитная труба; 5 – промежуточный ковш; 6 – защитные шлакообразующие смеси; 7 – кристаллизатор; 8 – погружаной стакан; 9 – стопор
Для защиты поверхности металла в кристаллизаторе могут также быть использованы жидкие растительные и синтетические смазки (хлопковое масло, жидкий парафин, триэтиленгликоль, триэтаноламин и др.). Газообразные продукты сгорания и испарения жидких смазок создают обновляемую атмосферу в верхней части кристаллизатора, что препятствует образованию оксидов на поверхности металла.
Кристаллизатор наполняют медленно, чтобы металл имел возможность затвердевать в захватах затравки. Вытягивание слитка начинают с небольшой скоростью, повышая ее впоследствии до рабочей. После поступления металла в кристаллизатор воду для вторичного охлаждения подают посекционно. Механизм возвратно-поступательного движения кристаллизатора и подачи смазки включают одновременно с началом вытягивания слитка.
Когда затравка выходит из тянущей клети, ее отделяют и убирают с технологической оси машины.
В ходе разливки металла поддерживают постоянным уровень его в промежуточном ковше (~ 700 мм от днища ковша) и в кристаллизаторе (100 – 200 мм от верхней его кромки).
Толщина корки твердого металла на выходе из кристаллизатора должна быть достаточной, чтобы выдерживать усилия вытягивания и ферростатическое давление жидкой стали. При высоте кристаллизатора 0,8 – 1,0 м толщина корки слитка на выходе из кристаллизатора обычно составляет 10 – 25 мм, а температура поверхности 900 – 1250оС.
Чтобы уменьшить вероятность прорыва металла при возникновении трещин в результате трения слитка о стенки кристаллизатора, по ходу разливки кристаллизатор совершает возвратно-поступательные колебания. Некоторое время он движется вниз со скоростью отливаемой заготовки, после чего быстро возвращается в исходное положение. Если при движении кристаллизатора вверх в корке отливаемой заготовки возникают трещины, при последующем его опускании они заполняются твердеющим металлом.
В зоне вторичного охлаждения на поверхность слитка подают охлаж-дающую воду. Обычно применяют водовоздушное охлаждение, так как при чрезмерно интенсивном охлаждении возможно образование внутренних и поверхностных трещин. Расход воды уменьшают по мере удаления отливаемой заготовки от кристаллизатора. Его выбирают таким, чтобы температура поверхности слитка не превышала 800 – 1000оС.
Полностью затвердевшая в зоне вторичного охлаждения заготовка проходит через тянущую клеть, после чего ее режут на мерные длины при помощи устройств газокислородной или механической резки. Отлитые на МНЛЗ заготовки маркируют – ставят номер машины и порядковый номер.
По ходу разливки плавки из промежуточного ковша периодически берут пробы металла для химического анализа и замеряют температуру металла в промежуточном ковше. Считается, что металл в промежуточном ковше должен быть перегрет над температурой плавления (ликвидуса) на 5 – 20оС при отливке слябовых заготовок, а при отливке сортовых заготовок и блюмов – на 5 – 50оС. По результатам измерений корректируют скорость разливки и режим вторичного охлаждения металла.
Когда верхний конец отливаемой заготовки выходит из кристаллизатора, механизмы возвратно-поступательного движения и смазки выключают. После выхода заготовки из первой секции зоны вторичного охлаждения отключают подачу воды для охлаждения кристаллизатора. В системе вторичного охлаждения воду отключают по секциям после прохождения соответствующей секции верхним торцом заготовки.
В конце разливки плавки остатки металла и шлака из промежуточного ковша сливают в шлаковни. Промежуточный ковш подают в пролет ремонта.