Непрерывная разливка стали
СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛ 3.5

Участок тянуще-правильной клети, порезка, складирование и транспортировка заготовок

Равномерность вытягивания непрерывнолитой заготовки является необходимым условием стабильности технологического процесса разливки. Скорость вытягивания заготовки регулируется специальным устройством – тянущей клетью, которая располагается в той зоне, где заготовка уже практически полностью затвердела после правильного участка.

Тянущая клеть выполняется в виде отдельной секции, состоящей из нескольких приводных верхних и нижних роликов (рисунок 3.71). В радиальных и криволинейных МНЛЗ тянущая клеть функционально совмещается с участком разгиба заготовки, состоящем из одной-двух секций. При этом первая секция по ходу заготовки предназначена для многоточечного распрямления заготовки.

слябовая заготовка в тянуще-правильной клети

Рисунок 3.71 – Слябовая заготовка в тянуще-правильной клети

Распрямление заготовки представляет собой процесс деформации заготовки в каждой роликовой паре с переходом на меньший радиус кривизны заготовки. Фактически в процессе такого разгиба поверхностные и подповерхностные слои заготовки по малому радиусу испытывают растягивающие напряжения, а по большому радиусу – напряжения сжатия.

Пластичность стали в диапазоне температур 1300-1400 oС значительно ниже 1%. Поэтому участок распрямления заготовки должен быть построен по кривой с постоянно увеличивающимся радиусом кривизны: от величины базового радиуса при переходе с дугового участка на участок разгиба, до бесконечности в конце разгиба при переходе с криволинейного участка на горизонтальный. Диаметр и шаг роликов рассчитывается в соответствии с возникающими тянущими усилиями и усилием правки, а также допустимыми изгибающими усилиями, действующими на ролики, которые появляются вследствие прижимания роликов к поверхности заготовки.

На практике в зависимости от требований к качеству внутренних объемов заготовки разгиб осуществляется в 2-3 точках для сортовых МНЛЗ и в 5-12 точках для слябовых и блюмовых МНЛЗ. Схему разгиба выбирают в зависимости от требований к качеству заготовки, а так же скорости разливки и геометрической формы заготовки.

На выходе из МНЛЗ (после тянуще-правильной клети) заготовка разделяется на мерные длины. Процесс порезки заготовки осуществляется без остановки ее движения, что требует согласования скоростей движения заготовки и режущего устройства. Устройства для порезки заготовок являются важным функциональным узлом МНЛЗ. Для обеспечения стабильной работы МНЛЗ они должны иметь высокую степень надежности в эксплуатации.

На практике основным методом порезки заготовки является газовая резка (рисунок 3.72), которая реализуется с помощью специальных машин.

При газовой резке большая часть необходимой энергии образуется в результате сгорания стали. Газовая резка практически не имеет альтернативы особенно для заготовок больших сечений. При этом резак должен выполнить полный рез за время, которое меньше времени продвижения заготовки на мерную длину. Современный резак для слябовой заготовки, например, обеспечивает скорость резания 250-500 мм/мин в зависимости от марки стали и толщины заготовки со средней шириной реза 8-10 мм. Для широких слябов предусматриваются два резака, двигающиеся на встречу друг другу.

Газовая порезка слябовой и сортовой заготовки

Рисунок 3.72 – Газовая порезка слябовой (а) и сортовой (б) заготовки

Для получения прямолинейного реза необходимо обеспечить синхронизацию движения слитка и резака. Это достигается сцеплением резака со слитком при помощи пневматических или гидравлических захватов, а также с применением специальных приводов перемещения оборудования резака.

Основными преимуществами газовой резки являются сравнительная компактность машин, низкая стоимость оборудования, а также сохранение требуемой геометрической формы торцом заготовки после порезки. Последнее преимущество представляется крайне важным в том случае, когда заготовка является товарной продукцией.

Недостатки газовой резки также весьма очевидны:

  • существенные потери (до 1%) металла в процессе резки и необходимость уборки шламов (продуктов порезки);
  • наличие на кромке остатков шламов, которые необходимо убирать до начала прокатки;
  • работа машин сопровождается шумом и выделением большого количества газов и дыма;
  • порезка легированных и нержавеющих сталей требует дополнительных мероприятий по организации процесса резки.

Другим методом разделения непрерывнолитой заготовки на мерные длины является порезка с помощью механических гидравлических ножниц (рисунок 3.73). Они практически не издают дополнительного шума, обеспечивают высокую скорость порезки, не требуют специальных устройств для уборки шлама и оказываются пригодными для резки заготовок любых марок стали и в широком диапазоне габаритов.

Гидравлические ножницы

Рисунок 3.73 – Гидравлические ножницы

Однако порезка заготовки с помощью гидравлических ножниц имеет два существенных недостатка, которые ограничивают область их применения. Во-первых, порезка с помощью гидравлических ножниц приводит к деформированию профиля торца заготовки (100-150 мм от торца), что ухудшает ее товарный вид (рисунок 3.74). Во-вторых, удар, происходящий во время реза, приводит к дополнительным колебаниям уровня металла в кристаллизаторе и может приводить к сбоям в работе системы автоматики по поддержанию уровня металла в кристаллизаторе.

После порезки непрерывнолитые заготовки передаются на холодильник, где они охлаждаются на воздухе.

Торцы сортовой заготовки при огневой порезке и при порезке на гидравлических ножницах

Рисунок 3.74 – Торцы сортовой заготовки при огневой порезке (а) и при порезке на гидравлических ножницах (б)

После охлаждения заготовок до температуры, обеспечивающей достаточную прочность для транспортировки крановым оборудованием, заготовки передаются на склад готовой продукции (рисунок 3.75).

Транспортировка слябов на склад готовой продукции

Рисунок 3.75 – Транспортировка слябов на склад готовой продукции

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛ 3.5

СТАТЬИ

ПОПУЛЯРНОЕ

КОНФЕРЕНЦИИ

КНИГИ