3.3.9. Литье непрерывное и полунепрерывное

Литье непрерывное и полунепрерывное применяют для изготовления различного профиля (круглого, квадратного прямоугольного, шестигранного и др.) с поперечным размером (диаметром) до 1000 мм из железоуглеродистых и цветных сплавов.

Существует несколько типов установок непрерывной разлив­ки (УНРС), основанных на вытягивании слитка из кристаллизатора с их взаимным скольжением. Наибольшее распростра­нение получили установки вертикального, криволинейного и радиального типов, реже применяются вертикально-ради­альные УНРС, установки с изгибом слитка, горизонтальные УНРС. В последние годы внедряют УНРС для отливки тонких слябов, разрабатываются наклонно-криволинейные установки. В зависимости от количества одновременно отливаемых слит­ков УНРС могут быть одно-, двух- и многоручьевыми.

На рис. 3.17 показана схема одной из вертикальных УНРС, располагаемой частично в колодце и частично в надземном сооружении. Из сталеразливочного ковша сталь поступает в промежуточный, а из него в кристаллизатор с вертикальными стенками, совершающий возвратно-поступательное движение вверх - 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.

Рис. 3.17. Схема УНРС вертикально­го типа:

1 - сталеразливочный ковш; 2 - промежуточный ковш; 3 - кристаллизатор; 4 - опорная рама крис­таллизатора; 5 - механизм качания кристаллизатора; 6 - секции опор­ных брусьев; 7 - механизмы прижа­тия и перемешения брусьев и роли­ков; 8 - опорная колонна; 9 - секции опорных роликов; 10 - тя­нущая клеть; 11 - газорезка; 12 - путь подъемной тележки; 13 - те­лежка для подъема слитков

Основной недостаток вертикальных УНРС - большая высо­та, обусловленная тем, что затвердевание слитка должно закончиться до его попадания в тянущую клеть и газорезку, а протяженность зоны затвердевания по высоте (глубина лунки жидкого металла) в непреывно отливаемом слитке очень велика. Высота крупных вертикальных УНРС достигает 40 - 45 м и для их размещения необходимо сооружение глубоких колодцев и высоких зданий. Необходимо ограничивать высоту УНРС ограничивает скорость разливки.

В криволинейных и радиальных УНРС фор­мируется изогнутый по определенному радиусу слиток

В радиальных УНРС по выходе из кристаллизатора слиток движется по дуге с постоянным радиусом. После прохождения нижней точки дуги полностью затвердевший слиток разги­бают, переводя его в горизонтальное положение.

В криволинейных УНРС (рис. 3.18) слиток вначале движется по дуге, определяемой радиусом кривизны кристаллизатора, а затем еще в зоне вторичного охлаждения радиус кривизны дуги увеличивается, т.е. происходит постепенное разгибание слитка с жидкой сердцевиной с последующим переводом в горизонтальное положение.

Большая часть криволинейных УНРС предназначена для отливки слитков прямоугольного сечения.

Рис. 3.18. Криволинейная слябовая УНРС:

1 — сталераэливочный ковш; 2 — промежуточный ковш; 3 — кристал­лизатор; 4 — опорная рама крис­таллизатора; 5 — механизм качания кристаллизатора; б, 7, 9 — секции роликовой проводки (соответствен­но четырнадцати-, десяти- и четырехроликовые); 8 — опорные бал­ки; 10 — механизм прижатия и пе­ремещения роликов; 11 — газорез­ка; 12 — рольганг

Основные преимущества этих машин по сравнению с верти­кальными: меньшая высота, возможность повышения скорости разливки, увеличение глубины лунки жидкого металла в слитке; воз­можность резки слитка на куски большой длины. По этим причинам в последние годы почти отказались от сооружения вертикальных УНРС и строят преимущественно криволинейные и радиальные.

Работа большинства установок горизонтального типа основа­на на периодическом вытягивании слитка из неподвижного кристаллизатора.

Технологическая ось машин этого типа расположена гори­зонтально или наклонена на угол до 15° к горизонтали. Сталь из разливочного ковша поступает (рис. 3.19) в футе­рованный металлоприемник и далее в жестко соединенный с ним кристаллизатор через разделительное кольцо 3, отверстие в котором немного меньше размера полости кристаллизатора.

Рис. 3.19. Схема горизонтальной УНРС: 1 - сталеразливочный ковш; 2 - металлоприемник; 3 - огнеупорное раздели­тельное кольцо; 4 - кристаллизатор; 5 - зона вторичного охлаждения; 6- во­дяные форсунки; 7 - слиток; 8 - механизм вытягивания слитка; 9 - газорезка; 10 - рольганг

После кристаллизатора затвердевший по периферии слиток попадает в зону вторичного охлаждения и далее механизм периодического вытягивания слитка. Механизм перемещает слиток вперед на 10 – 50 мм, затем возвращается назад, после чего цикл повторяется.

Горизонтальные УНРС применяют для отливки сортовых слитков квадратного и прямоугольного сечения.

Горизонтальные УНРС из-за малой высоты вписываются в габариты любого цеха, небольшие капитальные затраты, свободный доступ обслуживающего персонала ко всем узлам установки, простое регулирование процессом.