10 Разливка стали на мнлз
10.1 Подготовка МНЛЗ к разливке
При подготовке затравки проверяется состояние цепи и головки затравки, надежность крепления головки к цепи затравки.В зависимости от ширины и толщины ручья необходимо установить соответствующую головку. Ширину головки установить на 7-10 мм меньше относительно выбранной ширины низа кристаллизатора.
Подготовки кристаллизатора осуществляется визуально, с помощью линейки и устройства выставки соосности от ролика кристаллизатора на бендер – проверить состояние рабочих поверхностей стенок кристаллизаторов и подвесных роликов. Не допускаются:
- повреждения, выбоины, задиры, вмятины, "поджоги" глубиной более 2 мм на расстоянии 250 мм от верхней кромки кристаллизатора;
- выработка широких и узких стенок кристаллизатора (до появления меди), кроме низа углов узких стенок;
- износы узких стенок в нижней части в районе углов более 3 мм;
- течи воды в рабочую полость кристаллизатора;
- отклонение боковой подвески от плоскости стенки кристаллизатора более 0,2 мм;
- заклинивание роликов кристаллизатора;
- повреждения подвески кристаллизатора.
Зазоры между узкими и широкими плитами не должны превышать 0,3 мм. Не допускается наличие в зазоре грязи и корольков металла.
Для удаления загрязнений между узкой и широкой плитой необходимо развести широкие стенки кристаллизатора при открытых ограничительных замках и с помощью приспособления и сжатого воздуха очистить поверхности.В зимнее время необходимо производить полный слив воды из кристаллизатора при его замене. Работоспособность кристаллизатора, находящегося в резерве, обеспечивается при помощи газовых горелок, устанавливаемых на разливочной площадке МНЛЗ.
С помощью конусомера с уровнем проверить соосность кристаллизатора и загибочной секции (бендера) - допускается отклонение не более 0,2 мм. Определяется путём прикладывания конусомера к неподвижной стенке кристаллизатора, упирая конусомер в первый ролик бендера.Незначительные дефекты (заусеницы, задиры) зачистить или зачеканить.
Также производится проверка механизма качания, Проверка элементов поддерживающей системы.Работа со сломанными роликами и подшипниками, не вращающимися и не охлаждающимися роликами, а также с течью воды из трещин по бочке ролика не допускается. При необходимости (прорыв, значительное ухудшение макро структуры слябов, сляб в машине) производится калибровка сегментов АSTC, но не реже двух раз в месяц.
Проверка элементов системы вторичного охлаждения (ЗВО) заключается в:
а) исправности и надежности крепления рукавов для подвода воды и воздуха к коллекторам;
б) расположения и исправности форсунок, засоренные форсунки прочистить, вышедшие из строя заменить новыми. Ориентацию и качество факела форсунок системы зоны вторичного охлаждения (ЗВО) проверить подачей воды и воздуха поочередно на разные зоны вторичного охлаждения.
При проверке подъемно-поворотного стенда надо убедиться в:
- исправности механизмов подъема – опускания и поворота ППС как в ручном, так и в автоматическом режимах;
- исправности гидроцилиндров шиберного затвора;
- исправности пультов управления гидроцилиндром шиберного затвора и ППС;
- отсутствии утечек масла на шлангах гидроцилиндров шиберного затвора и утечки воздуха на шланге для охлаждения шиберного затвора, наличии на шлангах теплоизоляционной обмотки;
- исправности систем аварийного закрытия шиберного затвора, аварийного разворота ППС;
- исправности механизмов подъема-опускания и поворота крышек сталеразливочных ковшей, состоянии футеровки крышек;
- наличие и состояние защиты от брызг и выплесков металла и шлака.
При проверке тележек промежуточного ковша необходимо убедиться в:
- исправности приводов перемещения и позиционирования тележек промежуточного ковша, пультов управления подъёмом и опусканием;
- исправности манипулятора защитной трубы;
- исправности систем гидравлики тележек промежуточного ковша, отсутствии течи гидравлических шлангов и соединений, наличия теплоизоляционной обмотки на гидравлических шлангах;
- наличии аргона, исправности и герметичности аргонопровода тележек промежуточного ковша, измерительных приборов, наличии теплоизоляционной обмотки на шлангах аргонопровода;
- исправном состоянии защитных экранов, отсутствии на них заплесков металла и шлака.
Разогрев промежуточного ковша производить на тележке промежуточного ковша в резервной позиции, не менее 1,5 часов.Разогрев промежуточного ковша производить до температуры от 1100˚С до 1150˚С, измеряется преобразователем термоэлектрическим (футеровка должна иметь ярко-малиновый цвет).
Таблица 10.1 - Режимы разогрева промковша
Время, ч |
Максимальная температура, оС |
Тип режима |
1 |
400 |
предварительный |
1 |
900 |
турбо |
1 |
1150 |
турбо |
1 |
1150 |
плавный |
1,5 |
1150 |
плавный |
2 |
1150 |
плавный |
Для подвода металла из промежуточного ковша в кристаллизатор применять корундографитоциркониевые погружные стаканы, которые перед установкой разогревать в специальных устройствах до температуры от 800˚С до 1000˚С (малинового цвета).
Специальные "холодные" стаканы, не требующие предварительного разогрева, рекомендуется перед установкой просушить в специальных устройствах на протяжении десяти минут.Проверить работоспособность механизма для замены погружных стаканов.
При подготовке и проверке машины газовой резки (МГР) к работе необходимо:
- подсоединить и проверить работоспособность ручных резаков;
- проверить наличие и давление кислорода (давление 12 бар, минимальная чистота 99,5 %), природного газа (1,1 – 4,5 бар), воды (10 – 11 бар) и воздуха (5 – 8 бар) в подводящих трубопроводах к МГР;
- проверить открытие всех отсечных клапанов;
- проверить настройку газовых резаков – при необходимости заменить мундштуки;
- проверить движение и ход всех узлов;
- проверить смазку и охлаждение измерительных роликов;
- проверить работоспособность редукторов давлением, их герметичность;
- проверить работоспособность и герметичность регулирующих клапанов;
- очистить от шлака предохранительные пластины (регуляторы высоты) и проверить работоспособность;
- проверить правильность размещения термозащиты газорезательных машин, наличие повреждений;
- почистить фильтры газа и кислорода;
- очистить гидросмыв от окалины;
- освободить короб для обрези или заменить его.
Перед заведением затравки необходимо:
- убедиться в окончании работ в ручьях;
- проверить позиционирование затравки на тележке, при необходимости отцентрировать, при отключении питания телеги провести синхронизацию;
- установить защиту в кристаллизатор;
- установить тележку затравки в положение "Кристаллизатор";
- включить пароотсосы.
Свести стенки кристаллизатора на рабочее сечение, предварительно переместив тележку затравки в направлении подъемника и убрав защитный экран из кристаллизатора.Конусность узких стенок кристаллизатора должна быть от 0,8 % до 1,2 % от ширины кристаллизатора в зависимости от марок стали и сечения. Допустимые отклонения по конусности 0,3 мм. Размер кристаллизатора по ширине проверять рулеткой, по необходимости подстроить. Допустимые отклонения ± 2 мм.Зазор между головкой затравки и стенками кристаллизатора должен быть равномерным по всему периметру. Заделка зазоров бумажным шнуром диаметром от 20 мм до 25 мм или асбестовым шнуром ШАП-1 производится при помощи специального оборудования (чеканов).Углы кристаллизатора от "головки" затравки до верхней кромки медных плит замазывают силиконовой массой.
Пространство между крышкой и медными стенками, а также щели для направляющей узкой стенки кристаллизатора необходимо заполнить асбестом или коалиновой ватой, для защиты в случае перелива кристаллизатора. Датчик уровня металла в кристаллизаторе накрыть асбестом или коалиновой ватой соответствующего размера.
В случае простоя МНЛЗ 2 часа и более с заделанными зазорами между головкой затравки и стенками кристаллизатора, произвести повторную заделку зазоров между головкой затравки и стенками кристаллизатора.
Запрещается разливать на МНЛЗ стали, с содержанием серы более 0,020 %, а так же если суммарное содержание серы и фосфора превышает 0,035 %.
Определяющей температурой стали – является температура стали в промковше (необходимое превышение температуры стали над температурой ликвидус).Температура ликвидус определяется по формуле:
Тл= 1536,6 – (90[%C]+8[%Si]+5[%Mn]+4[%Ni]+5[%Cu]+2[%Mo]+
+1,55[%Cr]+25[%S]+30[%P]+3[%Al]+18[%Ti]+80[%N]).
10.2 Разливка стали
Сталь сливается в сталеразливочный ковш. После наполнения промежуточного ковша до веса от 10 т до 15 т, следует наполнение кристаллизаторов. Время наполнения кристаллизатора должно составлять 4 секунды на каждые 100 мм ширины кристаллизатора (но не менее 40 сек). Во избежание заплескивания торцов кристаллизатора, для рассекания струи металла, необходимо вставлять в выпускные отверстия погружного стакана просушенную кислородную трубку и укрывать верхние торцы кристаллизатора каолиновой ватой, а так же в качестве дополнительной защиты использовать "флажки" из дерева или асботкани.При достижении уровня металла в кристаллизаторе верхней кромки выходных отверстий погружного стакана, в кристаллизатор подать шлакообразующую смесь.Набор скорости следует производить ступенчато.
Рисунок 10.1 – График набора скорости при запуске МНЛЗ для сечений (200; 220) мм × (1000÷1800) мм, (250; 300) мм × (1000÷1450) мм
При запуске МНЛЗ с сечением (200; 220) мм × (1000÷1800) мм и (250; 300) мм × (1000÷1450) мм, набор скорости с 0 до "уставки" производить в автоматическом режиме, а набор скорости с "уставки" на рабочую скорость разливки производить в ручном режиме.
При производственной необходимости допускается снижение рабочей скорости разливки до 0,8 м/мин (для толщины 300 мм – 0,5 м/мин); при задержке очередной плавки с УКП, при отсутствии наполнения промковша и т.п. допускается разливка со скоростью 0,6 м/мин – не более 5 мин.По ходу разливки необходимо контролировать глубину жидкой фазы непрерывнолитого сляба. Жидкая фаза не должна проникать глубже 30 м. Увеличение и снижение скорости разливки осуществлять плавно (± 0,1 м/мин – за 10 – 15 сек).
Уровень металла в кристаллизаторе после запуска поднять до рабочего (от 50 мм до 100 мм от верхней кромки медных плит) и, убедившись в отсутствии на мениске металлических настылей, при достижении скорости разливки – 0,6 м/мин, включить систему автоматического регулирования уровня металла в кристаллизаторе. Допускается разливка в ручном режиме в следующих случаях:
- при запуске МНЛЗ до выхода на рабочую скорость или отливке менее 1.1 м сляба;
- при смене погружного стакана, промковша;
-при неисправности системы автоматического поддержания уровня металла в кристаллизаторе;
- при разливке "холодного" металла с превышением над температурой ликвидус менее 10˚С;
- при прочих аварийных ситуациях.
При достижении скорости разливки 0,6 м/мин:
а) включить обдув воздуха на охлаждение SEM;
б) включить подачу аргона (с давлением 3 бар):
- на экранирование – до получения обратного давления;
- на стакан-дозатор – от 2 л/мин до 4 л/мин (на каждый);
в) включить программу защиты погружного стакана от эрозии, при этом заглубление стакана должно составлять от 120 мм до 170 мм от уровня металла до верхней кромки выходных отверстий.
После отливки 5 м и 10 м после запуска МНЛЗ (10 м, 20 м – суммарно по ручьям) произвести замер температуры в промежуточном ковше.Замеры температуры производить после отлива из сталеразливочного ковша 50 т и 150 т стали. Определяющей температурой является температура среднековшевого замера в промковше. Третий замер температуры делать при необходимости.При расхождении показаний замеров температуры на 5˚С и более, или при их недостоверности, сделать повторный замер температуры. При превышении максимальной температуры металла на 5˚С, скорость разливки необходимо снизить на 10% от минимально допустимой для данной марки стали. При продвижении головки затравки и слитка в ручье, автоматически поочередно включаются зоны вторичного охлаждения – при достижении головной части слитка соответствующей зоны вторичного охлаждения.
Разница температур воды на входе и выходе из кристаллизатора не должна превышать 10˚С. Температура воды на входе в кристаллизатор не должна превышать 35˚С.
По ходу разливки производить подачу смеси в кристаллизатор небольшими порциями, равномерно рассыпая по поверхности мениска. Обновление смеси в кристаллизаторе производить:
- при комковании ШОС на мениске;
- после смены погружного стакана с промыванием;
- после перековшовки;
- после вынужденной длительной остановки ручья (более 2х мин.);
- после попадания в кристаллизатор шлака из промковша;
Не допускается бурление в кристаллизаторе, оголение мениска, искрение и покраснение большой площади покровного шлака.
В процессе разливки при необходимости (износ, разрушения, затягивания и др.) производить замену стакана при помощи механизма быстрой замены стаканов (SEM). Замену стакана производить на скорости 0,6 – 0,8 м/мин (для толщины 300 мм – 0,6 м/мин рекомендуется на мерной длине сляба) следующим образом:
- перевести управление в ручной режим;
- открыть защелку фиксатора гидроцилиндра SEM;
- вынуть заглушку, вставить новый разогретый погружной стакан, закрыть защелку фиксатора гидроцилиндра SEM, убедиться в надежности фиксации;
- при достижении мерной длины сляба закрыть стопор (не более 1,5 сек);
- переместить новый погружной стакан в положение разливки, открыть стопор;
- с помощью манипулятора удалить использованный погружной стакан из SEM;
- открыть защелку фиксатора гидроцилиндра, вставить заглушку, закрыть защелку фиксатора гидроцилиндра SEM, убедиться в надежности фиксации;
- перевести управление в автоматический режим.
При затягивании стакана-дозатора промежуточного ковша и невозможности обеспечить требуемый массовый расход стали, допускается производить замену стакана с "промыванием" стакана-дозатора кислородом. В этом случае замену стакана осуществлять на мерной длине слитка с учетом технологической обрези (200 мм до "пояса" и от 500 мм до 600 мм после "пояса").
Далее необходимо произвести отбор проб на химический анализ.Для определения химического состава стали во время разливки отбор проб производить пневмовакуумным пробоотборником из-под мениска металла под углом не менее 90˚.Пробу отбирать в середине плавки (150 т в стальковше). При содержании [Mn] ≥ 1 % или других легирующих элементов, а так же при прогаре погружной трубы или разливке без защиты аргоном пробу отбирать 3 раза: после отливки из стальковша 50 т, 150 т, и 250 т (для первой плавки на промежуточном ковше пробы отбирать при весе металла в стальковше – 220 т, 20 т и 50 т).
Не позднее чем за 10 мин. до окончания разливки из сталеразливочного ковша, на резервную позицию ППС установить стальковш с очередной плавкой. Стальковш накрыть теплоизолирующей крышкой. В момент появления шлака в струе, шиберный затвор закрыть, снять защитную трубу и разворотом ППС заменить отработанный стальковш на "новый".
Во время разливки и замены стальковшей вес металла в промежуточном ковше не допускается ниже 30 т.После "промывки" защитной трубы кислородом, ее подсоединить на "новый" сталеразливочный ковш, после чего открыть шиберный затвор. В случае отсутствия потока стали из стальковша, сняв защитную трубу, прожечь канал ковшевого стакана кислородом. Защитная труба должна быть установлена на стальковш не позднее, чем через 3 – 5 мин. после прожигания канала шиберного затвора.От шиберного затвора разлитого стальковша отсоединить гидроцилиндр и шланг охлаждения предварительно открыв шибер, открыть и отвести в сторону термоизоляционную крышку и снять ковш с ППС краном.Шлак из стальковша слить в шлаковую чашу, после чего передать сталеразливочный ковш для подготовки к приёму металла.Шлаковые чаши должны быть сухими, покрытыми известковым раствором.Наполнение шлаковых чаш шлаком производится до уровня, на 200 мм ниже верхней кромки чаши (оценивается визуально). Наполненные чаши установить на железнодорожный шлаковоз.
В случае необходимости разливки серии плавок с посадом плавка на плавку различных марок стали без замены промежуточного ковша, необходимо опустить уровень в промежуточном ковше перед открытием новой плавки до 25 т, скорость разливки снизить до 0,8 м/мин (для толщины 300 мм – 0,6 м/мин). При этом вырезать переходный сляб, состоящий из двух зон:
- зоны проникновения – 2 м до открытия новой плавки;
- зоны смешивания – до 10 м после открытия новой плавки.
Последний сляб предыдущей плавки и первой (после переходного) "новой" плавки необходимо отрезать с припуском плюс 50 мм по длине, для отбора проб на химический анализ.
После отливки сляба длинной 5 м, подъемник затравки автоматически опускается в предварительное положение, а после отливки сляба длинной 11 м – в положение ожидания.После зацепления подъемниками цепи затравки подъемник автоматически начинает подниматься вверх вместе с цепью затравки, скорость подъема затравки на 10% больше скорости разливки. Необходимо постоянно контролировать натяжение цепи затравки.После отливки 33,4 м происходит отделение затравки поднятием отделительного ролика и затравка с ускорением до 5 м/мин поднимается вверх.
После подъема затравки уложить её на тележку затравки.
В процессе разливки на участке газовой резки сляб разрезают на мерные длины согласно фабрикации. Надрезку головной части сляба производят на участке газовой резки, оставляя перемычку не менее 100 мм.После порезки слябов на мерные длины, слябы замаркировать. На узкую грань сляба при помощи маркировочной машины нанести номер плавки и номер сляба.После удаления заусенцев в гратоснимателе слябы передать на стол штабелёра.
Окончание разливки – вывод на "концы", по одному из ручьев необходимо делать на мерной длине сляба.Для получения качественной продукции рекомендуется выводить на "концы" один из ручьев до снижения веса в промежуточном ковше не менее 30 т.Вторым выводимым на "концы" ручьем прекратить разливку при весе металла в промежуточном ковше от 10 т до 15 т.
Порядок вывода ручья на "концы":
- за 2-3 м до мерной длины или до окончания разливки из промковша прекратить подачу смеси в кристаллизатор, не допуская оголения мениска;
- за 1 м до мерной длины или до окончания разливки из промковша скорость снизить до 0,8 м/мин (для толщины 300 мм – 0,5 м/мин), управление шиберным затвором перевести в ручной режим, совками удалить шлак из кристаллизатора;
- при достижении мерной длины сляба или уровня в промковше от 10 т до 15 т:
- закрыть шибер;
- стакан-дозатор перекрыть "заглушкой" с помощью SEM;
- скорость разливки cделать 0,2 м/мин;
- не допускать попадание в кристаллизатор шлака из промковша, в случае его попадания - полностью удалить из кристаллизатора;
- верхний слой металла в кристаллизаторе перемешать загнутой трубкой до усадки сляба, после чего в кристаллизатор подать воду в количестве, необходимом для полного формирования корочки на хвостовой части слитка, первую порцию воды направлять на стенку кристаллизатора;
- после полного формирования корочки на хвостовой части сляба, вывести из кристаллизатора сляб со скоростью от 0,2 м/мин до 0,6 м/мин и затем скорость вытягивания увеличить до рабочей. Запрещается выводить из кристаллизатора хвостовую часть сляба с не затвердевшей корочкой.Отключение привода механизма качания кристаллизатора, выключение секций вторичного охлаждения производятся в автоматическом режиме.После выхода слябов из бункера МНЛЗ необходимо сообщить на оборотный цикл об окончании разливки.