2.2 Разливка металла в изложницы

При разливке стали в изложницы не позднее, чем за 5 мин до начала выпуска плавки, на сталевоз устанавливается сталеразливочный ковш. При чем ковши с новой футеровкой, очищенной от остатков глины, кирпича и мусора, не устанавливаются под ответственные марки стали. Разрешается подавать ковши с остатками шлака от предыдущей плавки.

Состав с изложницами (готовится в цехе подготовки составов) подается к разливочной площадке не позднее, чем за 15 мин. до выпуска плавки. Перед подачей изложницы окрашиваются (лигносульфанатом) и очищаются от различного рода мусора; визуально проверяются: центровка изложниц на составах, состояние изложниц, качество покраски, отсутствие остатков шлака, положение прибыльных надставок и отсутствие зазоров между надставкой и изложницей, температура поверхности изложниц и прибыльных надставок (40С).

Разливку стали производить с защитой струи металла аргоном с помощью кольцевого устройства, кроме углеродистых марок стали. Открытие шиберного затвора производят плавно. В течение первых (10-30)с отливку тела слитка ведут сокращенной струей. Продолжительность отливки сокращенной струей должна быть минимальной и обеспечивать установленную продолжительность отливки слитка, а также возможность перехода на разливку полной струей не позднее, чем за 20с до выхода металла в прибыльную надставку. Наполнение прибыльной надставки не менее, чем на 1/3 ее высоты, производят полной струей, а затем сокращают струю, чтобы обеспечить установленную продолжитель-ность наполнения прибыли.

При разливке углеродистого, легированного и низколегированного металла наполнение прибыльных надставок производят сокращенной струей.

Через 25 - 40с (при образовании легкой корочки) после наполнения прибыльной надставки до уровня,зеркало металла засыпают отработанной смесью ЖСС фракции от 0 до 20 мм с массовой долей влаги не более 6,0%. Расход ЖСС должен быть от 2,0 до 2,5 кг/т стали.

Разливка стали в изложницы должна производиться со скоростью 0,1 - 0,5 т/с.Время наполнения слитков, разливаемых сверху в сифонный состав, должна быть: тело слитка - не менее 1 мин, прибыли - не менее 30с. Донную часть слитков отливают сокращенной струей в течение от 10 до 15с. В качестве защитного покрытия при разливке стали всех марок сифоном, применяют золу ТЭЦ (массовая доля влаги не более 2,0%)

Золу ТЭЦ, расфасованную в бумажные мешки, опускают на дно изложниц до начала разливки. Допускается мешки с золой забрасывать сразу после появления металла в изложнице. Расход золы ТЭЦ должен быть от 2,0 до 2,5 кг/т стали.

По окончании разливки металла проводится утепление зеркала металла керамзитом. В середине состава производится отбор проб для маркировочного анализа разлитой стали.

2.3 Разливка металла на мнлз-1

Краткая техническая характеристика МНЛЗ. Электросталеплавильный цех имеет в своем составе четырехручьевую МНЛЗ №1 - комбинированная: для получения непрерывнолитых заготовок как прямоугольного, так и круглого сечений. Сечение отливаемых прямоугольных заготовок: 330х470мм. Диаметры отливаемых заготовок круглого сечения: 430 мм, 540 мм, 600 мм.

Разливка плавок на МНЛЗ осуществляется в заготовки одинакового сечения одновременно на всех 4-х ручьях.Допускается одновременная разливка на МНЛЗ заготовок различного сечения по схеме 1+3 или 2+2 ручья.

Рабочие скорости вытягивания заготовок сечением 330х470мм - 0,5 м/мин., круглого сечения - 0,28-0,55 м/мин. Диапазон частот качания кристаллизатора 20-300 циклов в минуту, амплитуды 6-20мм.Мерные длины заготовок при порезке на МНЛЗ в потоке – 3,5-6 м.

Основные данные по МНЛЗ приведены в таблице 1.

Таблица 1- Характеристика МНЛЗ

Наименование	Единица измерения	Количество
Ёмкость ковша	т	130
Сечение заготовки	мм х мм	330х470
Длина заготовки	м	2,6 - 6
Количество ручьёв	шт	4
Радиус изгиба заготовки	м	12
Максимальная ёмкость ковша	т	27
Рабочая скорость разливки	м/мин	0,28..0,55
Высота рабочей площадки	м	13,15
Вес основного оборудования машины	т	1857
Вес сменного оборудования	т	415
Время разливки	мин	53 - 66

Разливка металла на МНЛЗ может производится одиночными плавками или сериями из двух и более плавок.

Температура металла в новом промковше перед установкой его на ППС МНЛЗ должна быть на 10-15С выше верхнего предела для разливаемой марки стали.

Перед началом разливки производится проверка фактической готовности МНЛЗ к работе, наличия аварийных емкостей и шлаковен, наличие инструментов и материалов. За 15 мин до начала разливки проверяется наличие обслуживающего персонала на рабочих местах и дается команда на сборку гидро- и электросхемы, проверку давления воды, природного газа, кислорода и азота (аргона), работы ножниц, охлаждения оборудования, установку механизмов в исходное положение. Операторами проверяется отсутствие в опасных зонах УНРС людей, производится открытие заслонок контейнеров изотопных излучателей системы автоматического поддержания уровня металла в кристаллизаторе.

По команде мастера МНЛЗ начинается разливка стали из стальковша. После наполнения промковша открываются стопора и производится наполнение кристаллизатора жидким металлом. При наполнении кристаллизатора металлом до уровня 120-150 мм от верхней кромки его стенок, включается механизм качания кристаллизатора и привод вытягивания слитка со скоростью 0.2 м/мин. Скорость разливки и частота качания кристаллизатора плавно доводятся до рабочих показателей: 0.6 м/мин. и 80 качаний в минуту соответственно. При отклонении температуры металла в промковше от норы скорость разливки уменьшают (увеличивают) на 0.2 м/мин. на каждые 1С превышения (понижения) верхнего (нижнего) предела температуры металла в промковше (максимально допустимая скорость разливки не должно превышать 0.55 м/мин). После запуска всех ручьев промковш опускается до погружения нижних торцов стаканов в металл на 100-120 мм. При этом уровень металла в кристаллизаторах в течение всей разливки поддерживается в пределах 11010 мм от верхнего среза кристаллизатора вручную или с помощью гамма-уровнемеров.

При разливке на МНЛЗ для защиты металла от взаимодействия с окружающей средой применяется специальная шлакообразующая смесь (С - 15-20%; CaO - 26.0-32.0%; SiO₂ - 30.0-36.0%; Al₂O₃ - 6.5-8.0%; R - 0.7-1.0; F - 4.0-4.5%; Na⁺ - 3.5-4.0%; K⁺ - 0.7-1.0%). Подача шлакообразующей смеси производится следующим образом:

• при стабильной разливке по мере расходования защитной смеси новые небольшие порции равномерно засыпают по поверхности ранее образованного слоя смеси. Толщина шлакового покрова в кристаллизаторе поддерживается в пределах 30 мм.

• при остановках машин или продолжительной разливке со скоростью менее или равной 0.3 м/мин. толщину слоя защитной засыпки кратковременно увеличивают. После этого проверяется отсутствие под защитным покровом плавающей металлической корочки, которую удаляют при её наличии.

- запрещается перемешивать слой защитной смеси с поверхностным слоем жидкого металла, также не допускается бурление металла в кристаллизаторе и его оголение.

При окончании разливки плавки закрывается шиберное устройство сталеразливочного ковша. Поворотом подъемно-поворотного стенда ковш переедается в раздаточный пролет для кантовки шлака и дальнейшей обработки. Скорость разливки плавно снижается до 0.3-0.4 м/мин. и заканчивается разливка из промковша.

Раскрой непрерывного слитка производится в соответствии с заказами в зависимости от того, на каком стане будет проходить дальнейшая обработка заготовки. Длины заготовок установлены следующие: 3500мм-6000мм.

Порезанные на МНЛЗ заготовки маркируются и передаются в термообрубное отделение. В термообрубном отделении заготовки охлаждаются до температуры окружающей среды; производится отбраковка заготовок. В случае поступления заготовок нестандартной длины производится их резка на заготовки требуемой длины.

2.3 Разливка стали на МНЛЗ -2

Основные данные по МНЛЗ приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Характеристика МНЛЗ

Наименование	Единица измерения	Количество
Ёмкость ковша	т	120
Радиус разливки	м	10,5
Радиус изгиба	м	R1=60-R6=11
Радиус выпрямления	м	R1=10,5-R10=33
Металлургическая длина	мм	30,305
Количество секции	шт	17
Кристаллизатор	мм	Прямой длина 900
Скорость разливки	м/мин	0,25..2
Максимальная скорость разливки	м/мин	1.6
Скорость ввода затравки	м/мин	До 4
Удельный объем промковша	т	25
Подготовительное время	Мин	55
Длина слябов:
-первичные слябы	М	3,9-5,2
-вторичные слябы	М	1,3-2,6
Высота пола цеха	М	0
Высота верхней кромки рольгангов	Мм	800
Высота разливочной площядки	Мм	+12700
Заданная производительность	т/час	120
Годовая производительность	тыс. т/год	800

Краткая техническая характеристика МНЛЗ-2. Разливка низколегированных и низкоуглеродистых марок стали ведется на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) криволи­нейного типа в электросталеплавильном цехе (ЭСПЦ) ОАО «Урал Сталь».Тип МНЛЗ - вертикальная с изгибом слитка (6 точек изгиба и 4 точки правки). Количество ручьев - один с сечением отливаемых слябов (190..270)×1200 мм.

Перед разливкой проверяют подготовку промежуточных ковшей и погружных стаканов. Перед сушкой зафутерованный промковш накрывают крышкой, при этом наличие мусора и остатков раствора в рабочей полости недопустимо. Сушку и предварительный разогрев промежуточных ковшей для разливки производят на специальном стенде высокотемпературного разогрева промежуточных ковшей с помощью газовых горелок. Контроль температуры разогрева промежуточных ковшей производят по показа­ниям регистрирующего прибора на ПУ-1 МНЛЗ-2.Для подвода металла из промежуточного ковша в кристаллизатор применяются корундографитовые погружные стаканы. Корундографитовые погружные стаканы разогревают при помощи специальных горелок в течении от 90 до 120 мин, внутренняя полость разогревается до температуры не менее 1000 С. Время между окончанием разо­грева погружного стакана и началом разливки не должно превышать 3 мин.

Далее происходит проверка и подготовка кристаллизатора, элементов системы вторичного охлаждения, элементов поддерживающей системы вторичного охлаждения, все механизмы МНЛЗ в холостом режиме. Выявленные замечания устраня­ют.

Плавка металла в электропечи состоит из следующих периодов:

• Заправка печи;

• Загрузка шихты;

• Плавление;

• Окислительный период;

• Восстановительный период;

• Выпуск стали.

Разливку стали начинают по команде мастера, для чего необходимо открыть ши­берный затвор и приступить к заполнению металлом промежуточного ковша. Время с момента поднятия крышки стенда разогрева промежуточного ковша до открытия шибера сталеразливочного ковша не должен превышать 3 мин. В момент начала поступления металла из сталеразливочного ковша в промежуточный стопор закрывают. При этом расход аргона для продувки через стопор-моноблок должен находиться в пределах от 2 до 3 л/мин. После пуска МНЛЗ-2 и достижения рабочей скорости разливки расход аргона для продувки через стопор-моноблок должен находиться в пределах от 6 до 8 л/мин. При этом не допускают бурления и оголения металла в промежуточном ковше (кристаллизаторе).

Сталь всех марок разливают с защитой струи металла от вторичного окисления на участке сталеразливочный и промежуточный ковш с помощью огнеупорных труб. Стык со­единения огнеупорной трубы с коллектором шиберного затвора уплотняют специальной ог­неупорной вставкой и подают аргон через специальное устройство, которым оборудована защитная труба.

После этого на зеркало металла и под стопор присаживается теплоизолирующую смесь (ТИС), затем доводят уровень металла до рабочего 22 - 25 тонн и поддерживают его в течение всей разливки неизменным. Дальнейшую подачу ТИС производить по мере необходимости, не допуская оголения зеркала металла.

При достижении уровня металла в кристаллизаторе выходных отверстий подают шлакообразующую смесь равномерно по всему зеркалу металла. Время наполнения кристаллиза­тора должно быть 45-60 с для сляба толщиной 190 мм и 60-75 с для ширины 270 мм. Кристаллизатор считают наполненным, если уровень металла находятся в пределах 100 мм от верхнего среза медных плит кристаллизатора.

При наполнении кристаллизатора металлом до уровня от 100 до 150 мм от его верхней кромки старший разливщик на рабочей площадке МНЛЗ-2 нажимает кнопку «Старт», которая за­действует следующие функции:

• вторичное охлаждение;

• качание кристаллизатора;

• компьютерный контроль технологического процесса.

• привод вытягивания сляба со скоростью 0,2 м/мин.

• управление вторичным охлаждением;

• маркировка заготовок;

• формирование достоверного архива разливки в ПЭВМ.

Увеличение скорости вытягивания производят плавно с момента пуска МНЛЗ по­сле выхода заготовки из кристаллизатора до рабочей (в зависимости от марки стали и темпе­ратуры металла в промежуточном ковше). При достижении скорости разливки 0,5 м/мин старший разливщик, визуально убедившись в стабильности процесса, включает режим авто­матического регулирования уровня металла в кристаллизаторе.

После наполнения промежуточного ковша до рабочего уровня (20-25 т) произво­дить определение массовой доли водорода (остаток в сталеразливочном ковше 80-90 т). При содержании в стали водорода до 10 ррш скорость вытягивания слитка увеличивать, при содержании водорода в пределах 12 ррт и более скорость разливки ус­тановить не более 1,0 м/мин для толщины 190мм и 0,8 м/мин для толщины 270 мм.

Разрешается снижать скорость разливки :

• при пересечениях кривых температурных датчиков системы раннего распознавания прорывов (СРРП) и подвисаниях корочки слитка в кристаллизаторе;

• при перегреве плит кристаллизатора более 90 °С;

• при нестабильной работе системы поддержания уровня металла в кристаллизаторе (скачки уровня);

Измерение температуры жидкой стали в промежуточном ковше на МНЛЗ осуществляет через каждые 20 т разлитой стали.

В процессе разливки отбирают 3 пробы металла на химический анализ. Раскрой на мерные длины производить с учетом толщины темплетов.

После окончания разливки из сталеразливочного ковша последней плавки в се­рии или одиночной разливщик стали запрашивает на ПУ-2 мерную длину сляба. За один метр до мерной длины старший разливщик начинает плавно снижать скорость вытягивания слитка до 0,2 м/мин для исключения затягивания шлака из промежуточного ковша в кри­сталлизатор. При достижении мерной длины производят разливку еще 400-500 мм слитка со скоростью 0,2м/мин. Одновременно производят удаление шлака из кристаллизатора специ­альным приспособлением.

К моменту окончательной разливки из промежуточного ковша шлак из кристаллизатора должен быть полностью удален.

При достижении мерной длины с учетом головной обрези стопор немедленно закрывают и поднимают промежуточный ковш. Остаток металла в промежуточном ковше: не должен превышать 13 т и 15 т при толщине сляба 190 и 270 мм соответственно.

После выхода слитка из кристаллизатора, скорость вытягивания увеличивают до рабочей.

Разливка стали методом «плавка на плавку».

Разливку плавок различных марок стали в одной серии необходимо производить только с заменой промежуточного ковша.

Выделение разделительного сляба с "поясом" не производить.

Разделение плавок различных марок стали производить одновременной заменой промежуточного и сталеразливочного ковшей и выделением разделительного сляба длиной 2,8 м (1 м до «пояса», «пояс» 0.8 м и 1 м после «пояса»). Порезку разделительного сляба производить на МГР-2,3 ПУ-3.

Разделение смежных плавок производить только на мерной длине сляба, ориентируясь на вес металла в промежуточном ковше.

Сталеразливочный ковш с очередной плавкой должен быть подан на стенд МНЛЗ не позднее чем за 5 минут до окончания разливки предыдущей плавки.

Количество плавок всех марок стали, разливаемых через один промежуточный ковш, определяется временем работы стакана-дозатора, состоянием стопора, футеровки и шлака на зеркале металла. Шлак в промковше должен быть жидкоподвижным, образование настылей не допускать.

Замену промежуточного ковша следует производить одновременно с заменой сталеразливочного ковша следующим образом:

Перекрыть шиберный затвор сталеразливочного ковша. За 1 м до достижения мерной длины, скорость вытягивания слитка плавно снижают до 0,2 м/мин для исключения затягивания шлака из промежуточного ковша в кристаллизатор. При опускании уровня металла в кристаллизаторе до 400 мм от верхнего среза медных плит ручей остановить. Время остановки ручья не должно превышать 2-х минут. В момент закрытия стопора активируют систему отслеживания «пояса» на мо­ниторе визуализации. После остановки ручья установить минимальный расход воды на секции вторичного охлаждения №№ 8-16 путем переключения клапанов в ручном режиме на «min»,поднять отработанный промежуточный ковш в верхнее положение и перевести его на свободную резервную позицию одновременно с этим, установить новый промежуточный ковш. Наполнение кристаллизатора начинать после набора уровня металла в промежуточном ковше не менее 17 т.

Непосредственно перед открытием стопора новый промежуточный ковш опустить до уровня, обеспечивающего перекрытие выходных отверстий погружного стакана металлом.

При длительности перерыва до 2 минут «пояс» выводить из кристаллизатора со скоростью 0,2 м/мин и после выхода «пояса» скорость плавно увеличить до рабочей. При длительности перерыва подачи метали» в кристаллизатор более 5 мин разливку прекращают.