Погружной стакан МНЛЗ

Погружной стакан (рисунок 3.27) является важнейшим функциональным элементом, обеспечивающим подвод струи под уровень металла в кристаллизатор, способствуя рациональной организации движения конвективных потоков в жидкой ванне, а также защиту стали от вторичного окисления на участке «промковш – кристаллизатор».

Рисунок 3.27 – Погружной стакан

На практике различают сквозные и глуходонные погружные стаканы, имеющие два боковых отверстия для слябовых МНЛЗ и четыре для блюмовых. В промышленных условиях вывод из эксплуатации корундографитовых погружных стаканов очень часто обусловливается либо эрозионным износом в зоне шлакового пояса, либо зарастанием их внутренней полости включениями глинозема, что препятствует нормальному течению стали из промковша в кристаллизатор (рисунок 3.28).

Рисунок 3.28 – Фотографии эрозионного износа погружного стакана в шлаковом поясе (а) и зарастания внутренней полости включениями глинозема (б)

Для увеличения стойкости зона шлакового пояса погружного стакана выполняется из оксида циркония, который хорошо противостоит эрозионному износу. Для повышения эффективности защиты стали от вторичного окисления (а, следовательно, и скорости зарастания внутренней полости) на практике используются погружные стаканы, совмещенные со стаканом-дозатором в единое изделие и устанавливаемые непосредственно в промковше. Невзирая на достаточно очевидные технологические преимущества таких погружных стаканов, следует отметить, что подготовка их к эксплуатации (точная установка в промковше с привязкой к оси кристаллизатора, подогрев изделия перед началом разливки) требует дополнительных усилий и затрат.

Перед началом разливки корундографитовые погружные стаканы нагреваются до температуры 1000-1100 ^oС. Нагрев погружных стаканов осуществляется либо в специальных печах, либо с использованием специальных горелок (рисунок 3.29).

Рисунок 3.29 – Нагрев погружных стаканов перед разливкой: а – нагрев в печи; б – нагрев горелкой

В современной практике непрерывной разливки слябовой заготовки все большее распространение получает техника быстрой замены погружного стакана. Такая замена достигается с помощью специального приспособления, устанавливаемого под днищем промковша и обеспечивающего быстрое перемещение погружных стаканов (нового и старого) вдоль плоскости скольжения (рисунок 3.30). Замена погружного стакана осуществляется в течение одной-двух секунд, что не нарушает нормального течения процесса разливки (не изменяется положение головки стопора, не прекращается работа системы автоматического контроля уровня металла в кристаллизаторе и т.п.).

Такие системы обеспечивают повышение выхода годного (за счет исключения потерь металла при замене погружного стакана по традиционной схеме) при некотором упрощении процесса монтажа и демонтажа изделий в ходе разливки.

Вместе с тем стакан-дозатор и погружной стакан для такой системы оказываются, по меньшей мере, в 1,5-2 раза дороже в силу усложнения технологии их изготовления.

Рисунок 3.30 – Схема (а) и процесс (б) быстрой замены погружного стакана в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ

Следует также отметить, что рассмотренная система быстрой замены погружного стакана оказывается малоэффективной в случае интенсивного зарастания внутренней полости стакана-дозатора оксидами алюминия. Более того, при зарастании стакана-дозатора оказывается неизбежной остановка ручья МНЛЗ в силу отсутствия технической возможности «промывки» его внутренней полости.