16 Конструкция и расчет разливочных машин и их оборудования.

Непрерывное литье или разливка широко распространена в черной и цветной металлургии. В промышленно развитых странах 60 – 90 % стали разливают непрерывным способом. В цветной металлургии непрерывным литьем получают слитки из многих цветных металлов.

Наиболее распространен способ непрерывной разливки, заключающийся в том, что жидкую сталь непрерывно заливают в водоохлаждаемую изложницу без дна – кристаллизатор, из нижней части которого вытягивают затвердевший по периферии слиток с жидкой сердцевиной. Далее слиток движется через зону вторичного охлаждения, где полностью затвердевает, после чего его разрезают на куски определенной длины. Основой этого способа является вытягивание слитка из кристаллизатора, т.е. скольжению его по стенкам кристаллизатора с возникновением при этом значительных сил трения. Скольжение является недостатком способа, так как из-за трения возникают разрывы затвердевающей оболочки движущегося слитка в кристаллизаторе, что ограничивает скорость разливки.

Распространено несколько машин для непрерывной разливки:

МНЛЗ – машины непрерывного литья заготовок;

УНРС – установки непрерывной разливки стали.

Для разливки стали применяют в основном установки с кристаллизаторами скольжения, т.е. вытягиванием слитка из кристаллизатора.

В зависимости от направления движения отливаемого слитка различают следующие УНРС:

- вертикального типа;

- с изгибом слитка;

- вертикально-радиальные;

- радиальные;

- криволинейные;

- наклонно-криволинейные;

- горизонтальные.

В зависимости от формы поперечного сечения отливаемого слитка различают следующие УНРС:

- слябовые;

- сортовые и блюмовые;

- для отливки заготовок круглого сечения;

- полых трубных заготовок;

- слитков сложного профиля, близких по сечению к готовому прокату.

Широкое распространение нашли слябовые УНРС (для отливки слитков 150 – 300 мм толщиной и шириной до 2600 мм).

Сортовые и блюмовые (отливка слитков квадратного сечения размером до 400×400 мм и слитков прямоугольного сечения с небольшой разницей толщины и ширины).

УНРС – для отливки слитков круглого сечения, диаметром до 500 мм.

УНРС – для отливок трубных заготовок и заготовок сложного профиля.

В зависимости от числа одновременно отливаемых из одного сталеразливочного ковша слитков, УНРС могут быть одно-, двух и многоручьевыми; с увеличением числа ручьев увеличивается производительность установки.

Разливку ведут до израсходывания металла в сталеразливочном ковше или без перерыва разливают металл из нескольких ковшей.

Скорость разливки, т.е. скорость движения слитка при его толщине более 150 мм обычно находится в пределах от 0,5 до 1,5 – 2,5 . В редких случаях скорость разливки достигает 4 – 8 .

16.1 Конструкция вертикальных унрс.

Схема вертикальной УНРС, расположенной частично в колодце и частично в наземном сооружении:

Со сталеразливочного ковша сталь поступает в промежуточный, а из него в кристаллизатор с вертикальными стенками, совершающий возвратно-поступательное движение верх вниз. После выхода из кристаллизатора слиток с жидкой сердцевиной движется вниз через зону вторичного охлаждения, включающую систему форсунок и опорные устройства, которые могут быть выполнены в виде роликов или брусьев и предотвращают выпучивание корки слитка.

В установке верхние опорные устройства выполнены в виде расположенных вдоль слитков чугунных брусьев, по которым скользит слиток. Ниже брусьев расположены опорные вращающиеся ролики (неприводные). Для облегчения монтажа и ремонта группы роликов или брусьев объединяют общим каркасом в отдельные секции. В машинах для отливки слитков квадратного или близкого к квадратному прямоугольного сечения опорные устройства расположенные со всех 4-х сторон слитков; при отливке плоских слитков – вдоль 2-х широких граней слитка.

Рис. 34 Схема вертикальной установки непрерывной разливки стали.

В машинах для отливки плоских слитков один ряд опорных устройств закреплен жестко, а другой снабжен механизмом перемещения, что позволяет изменить толщину отливаемого слитка.

За зоной вторичного охлаждения расположена одна или две тянущие клети, которые обеспечивают вытягивание и регулирование скорости движения слитка, а также предотвращают проскальзывание слитка вниз. Каждая клеть состоит из двух или трех пар валиков, соединенных с приводом или прижимаемых к слитку гидроцилиндрами.

Ниже тянущих клетей движущийся слиток разрезают на куски мерной длины, например с помощью газорезки. Отрезанные заготовки подают в корзину (тележку), которая, двигаясь по наклонным рельсам , поднимает заготовку до уровня пола цеха и одновременно поворачивает ее в горизонтальное положение.

Основной недостаток вертикальных УНРС большая высота.

По методике И.К. Поландуло и Ю.Ф. Михневича при расчете тянущей клети вертикальных разливочных машин основным видом сопротивления движению является трение слитка в направляющих зоны вторичного охлаждения (ЗВО):