Изложница

Подготовка — изложница

Подготовка изложниц для приема плавки заключается в их охлаждении, чистке, продувке сжатым воздухом и смазке.
 

В цехах старого типа, где подготовка изложниц производится в разливочном пролете, смазку изложниц допускается вести вручную при помощи специальных шлангов с длинными трубками, снабженными форсунками для разбрызгивания смазочных материалов с помощью сжатого воздуха.
 

Так, при разливке стали в канаве в мелкие изложницы подготовку изложниц и извлечение из них слитков осуществляют в разливочном пролете. При разливке стали в такие же изложницы на тележках эти операции выполняют в дополнительном пролете, параллельном разливочному, или в специальных отделениях.
 

В цехах старого типа, где разливка стали производится в разливочной канаве, подготовку изложниц необходимо вести на специальных стеллажах или на горизонтально уложенных плитах. Производить какие-либо работы с изложницами навесу воспрещается.
 

Покрытия наносили на изложницы через 2 — 3 заливки, что значительно сократило трудоемкость подготовки изложниц и обусловило сравнительно небольшой расход покрытия на 1 т разливаемой стали, который не превышал 0 040 кг. Эти докрытая были применены также для защиты форм из жидких самотвердеющих смесей ( ЖСС) для производства изложниц. Установлено, что в этом случае на рабочей поверхности изложниц образуется защитный слой, который в значительной степени предохраняет поверхность изложниц от разгара и появления трещин.
 

Выделение окиси углерода может происходить при плавке слитков, блюмов, слябов, при подготовке изложниц путем подогрева их газовыми горелками, при прокате листов железа через валки и во время других аналогичных процессов черной металлургии.
 

Сборка ставки ( куста изложницы) для разливки сифоном включает следующие операции: 1) подготовку изложниц ( очистка, смазка) и надставок; 2) наборку поддонов, центровых и установку стаканчиков в изложницы; 3) установку изложниц на поддон; 4) установку центровой; 5)

При производстве больших слитков, когда сталь разливают в изложницы на тележках и все операции по подготовке изложниц и раздеванию слитков выполняют в специальных отделениях цеха, главное здание ограничивают тремя основными пролетами, а при разливке стали на установках непрерывной разливки ( УНРС) главное здание строят четырехпролетным.
 

ШС — отделения магнитных и сыпучих материалов шихтового двора); б — с печами, расположением блоков ( ПИ — отделение подготовки изложниц, ГЧ — гидравлическая съемный свод для осуществления быстрой завалки шихты, с последовательным расположением пролетов ( ШП — путь для уборки мусора и шлака); г — разрез цеха по оси печи.
 

Разливка цветных сплавов на слитки ведется при развесе слитков от 100 до 500 кг в чугунные неохлаждаемые или охлаждаемые изложницы либо на машинах непрерывного литья с охлаждаемыми кристаллизаторами. Разливочные стенды и площадки подготовки изложниц не занимают много места. Поэтому в случае плавки сплавов на основе меди, как и при плавке алюминия, разливочный пролет ( при непрерывном литье) совмещен с отделением обдирки слитков.
 

Производство стального слитка непрерывной разливкой имеет существенные преимущества по сравнению с разливкой в обычные изложницы. При непрерывной разливке не нужны отделения по подготовке изложниц и поддонов, а также стрйпперное, в связи с этим не нужно дорогостоящее оборудование обжимных цехов ( нагревательные колодцы и печи, блюминги, слябинги, заготовочные станы и пр.
 

Сразу после охлаждения изложниц приступают к их подготовке для следующей плавки, которая заключается в чистке внутренней поверхности, установке стаканчика или вкладыша и смазке. Чистота поверхности слитков во многом зависит от тщательности подготовки изложниц.
 

Смазку вручную осуществляют в старых цехах при помощи насаженного на длинный деревянный стержень щетинного помаза или специально приготовленного из хлопчатобумажной пряжи квача, хорошо впитывающих смазку. Смазка вручную, особенно в цехах большой производительности, является одной из самых тяжелых и вредных операций при подготовке изложниц к разливке стали. Ручная смазка не обеспечивает ровного покрытия всей поверхности изложницы.
 

В чёрной металлургии

Изложницы отливают обычно из чугуна, так как чугун имеет относительно невысокую стоимость, обладает хорошими литейными свойствами и отливки из чугуна при нагреве почти не коробятся. В некоторых случаях (например, для отливки крупных кузнечных слитков) изложницы отливают из низкоуглеродистой качественной стали, предварительно подвергнутой вакуумированию. Размеры и форма изложницы, определяющие форму слитка, зависят от следующих факторов:

• Вида продукции (прокатные слитки поступают в прокатный цех, кузнечные — в кузнечно-прессовый).
• Назначения (для получения сортовой заготовки используют обычно слитки квадратного сечения, для проката на лист — прямоугольного, для получения труб, колес, бандажей — круглого или многогранного).
• Мощности прокатных станов (от этого зависят масса и размеры слитка).
• Степени раскисленности (слитки спокойной и кипящей стали имеют обычно различную форму, соответственно различную форму имеют изложницы).
• Способа разливки (сверху или сифоном).
• Требований к качеству металла и его однородности (чем больше масса слитка, тем дольше он застывает, тем в большей степени развиваются в нем ликвационные явления и соответственно неоднородность свойств). Для повышения производительности обжимных станов (блюмингов и слябингов) целесообразно иметь крупные слитки, однако в ряде случаев при отливке крупных слитков не обеспечивается нужное качество стали.

Стойкость изложниц зависит от состава и качества чугуна, из которого изложница изготовлена, состава и температуры разливаемой стали, от условий эксплуатации изложниц в данном цехе и от конструкции изложницы (при данной массе слитка). Для изготовления изложниц обычно используют чугун примерно следующего состава: 3,8 % углерода; 1,8 % кремния; 0,9 % марганца; 0,2 % фосфора с минимальным содержанием серы. Некоторое количество хрома в составе чугуна повышает стойкость изложниц. Стойкость изложниц в значительной степени зависит от ее жесткости, даже очень небольшое коробление приводит к быстрому выходу чугунной изложницы из строя. Для предупреждения образования продольных трещин торцы изложниц упрочняют стальными бандажами.

Для удобства извлечения слитка из изложницы (или снятия изложницы со слитка) стенки изложниц всегда выполняют с некоторой (1—4 %) конусностью, поэтому изложницы разделяют на расширяющиеся кверху или книзу. Изложницы могут быть с дном и без дна. В первом случае их называют глуходонными, во втором — сквозными. В первом случае слиток извлекают из изложницы, а она остается на месте, во втором изложницы снимают со слитка, сам же слиток остается стоять на поддоне. В тех случаях, когда металл разливают сверху, изложница (или поддон) в месте удара струи быстро выходит из строя, поэтому в данном месте устанавливают сменяемые пробки. Для уменьшения разбрызгивания струи при её ударе в донной части изложницы предусмотрено углубление.

В cовременной металлургии разливка в изложницы заменяется непрерывной разливкой.

Выгары, раковины и другие дефекты

Локальные разрушения внутренней поверхности изложницы толщи­ной иногда до 10…12 мм, возникающие в результате размягчения слоя чугуна и последующего приваривания его к слитку, называются выгарами. При раздевании, а возможно и ранее — за счет усадочных усилий, происходит отрыв приварившегося к слитку слоя чугуна от самой изложницы. Выгары образуются на интенсивно разогреваемых местах внутренних граней, в донной или верхней частях изложниц. Они могут занимать довольно обширные площади.

Рис. 2.  Выгар   (смятие фаски)    (1)   вблизи открытого торца и раковины   (2) вблизи дна в изложнице ЗКО

На глуходонных изложницах ЗКО (рис.2) выгары образуются в верхней части на срединах граней и сопровождаются разрушением (смя­тием) фасок, служащих опорными поверхностями для зависания слитка с целью отрыва литника. В местах перехода донной поверхности к гра­ням в этих изложницах часто появляется дефект (выкрашивание чугуна) в виде раковины.

Кроме рассмотренных выше наиболее типичных дефектов, встреча­ются и другие виды разрушений (например, сколы кромок верхнего и нижнего торцов, отломка цапф, ушей) изложниц, носящие случайный характер, причиной которых может быть, в частности, и небрежное обращение с изложницами обслуживающего персонала.

В чёрной металлургии

Изложницы отливают обычно из чугуна, так как чугун имеет относительно невысокую стоимость, обладает хорошими литейными свойствами и отливки из чугуна при нагреве почти не коробятся. В некоторых случаях (например, для отливки крупных кузнечных слитков) изложницы отливают из низкоуглеродистой качественной стали, предварительно подвергнутой вакуумированию. Размеры и форма изложницы, определяющие форму слитка, зависят от следующих факторов:

• Вида продукции (прокатные слитки поступают в прокатный цех, кузнечные — в кузнечно-прессовый).
• Назначения (для получения сортовой заготовки используют обычно слитки квадратного сечения, для проката на лист — прямоугольного, для получения труб, колес, бандажей — круглого или многогранного).
• Мощности прокатных станов (от этого зависят масса и размеры слитка).
• Степени раскисленности (слитки спокойной и кипящей стали имеют обычно различную форму, соответственно различную форму имеют изложницы).
• Способа разливки (сверху или сифоном).
• Требований к качеству металла и его однородности (чем больше масса слитка, тем дольше он застывает, тем в большей степени развиваются в нем ликвационные явления и соответственно неоднородность свойств). Для повышения производительности обжимных станов (блюмингов и слябингов) целесообразно иметь крупные слитки, однако в ряде случаев при отливке крупных слитков не обеспечивается нужное качество стали.

Стойкость изложниц зависит от состава и качества чугуна, из которого изложница изготовлена, состава и температуры разливаемой стали, от условий эксплуатации изложниц в данном цехе и от конструкции изложницы (при данной массе слитка). Для изготовления изложниц обычно используют чугун примерно следующего состава: 3,8 % углерода; 1,8 % кремния; 0,9 % марганца; 0,2 % фосфора с минимальным содержанием серы. Некоторое количество хрома в составе чугуна повышает стойкость изложниц. Стойкость изложниц в значительной степени зависит от ее жесткости, даже очень небольшое коробление приводит к быстрому выходу чугунной изложницы из строя. Для предупреждения образования продольных трещин торцы изложниц упрочняют стальными бандажами.

Для удобства извлечения слитка из изложницы (или снятия изложницы со слитка) стенки изложниц всегда выполняют с некоторой (1—4 %) конусностью, поэтому изложницы разделяют на расширяющиеся кверху или книзу. Изложницы могут быть с дном и без дна. В первом случае их называют глуходонными, во втором — сквозными. В первом случае слиток извлекают из изложницы, а она остается на месте, во втором изложницы снимают со слитка, сам же слиток остается стоять на поддоне. В тех случаях, когда металл разливают сверху, изложница (или поддон) в месте удара струи быстро выходит из строя, поэтому в данном месте устанавливают сменяемые пробки. Для уменьшения разбрызгивания струи при её ударе в донной части изложницы предусмотрено углубление.

В cовременной металлургии разливка в изложницы заменяется непрерывной разливкой.

В чёрной металлургии

Изложницы отливают обычно из чугуна, так как чугун имеет относительно невысокую стоимость, обладает хорошими литейными свойствами и отливки из чугуна при нагреве почти не коробятся. В некоторых случаях (например, для отливки крупных кузнечных слитков) изложницы отливают из низкоуглеродистой качественной стали, предварительно подвергнутой вакуумированию. Размеры и форма изложницы, определяющие форму слитка, зависят от следующих факторов:

• Вида продукции (прокатные слитки поступают в прокатный цех, кузнечные — в кузнечно-прессовый).
• Назначения (для получения сортовой заготовки используют обычно слитки квадратного сечения, для проката на лист — прямоугольного, для получения труб, колес, бандажей — круглого или многогранного).
• Мощности прокатных станов (от этого зависят масса и размеры слитка).
• Степени раскисленности (слитки спокойной и кипящей стали имеют обычно различную форму, соответственно различную форму имеют изложницы).
• Способа разливки (сверху или сифоном).
• Требований к качеству металла и его однородности (чем больше масса слитка, тем дольше он застывает, тем в большей степени развиваются в нем ликвационные явления и соответственно неоднородность свойств). Для повышения производительности обжимных станов (блюмингов и слябингов) целесообразно иметь крупные слитки, однако в ряде случаев при отливке крупных слитков не обеспечивается нужное качество стали.

Стойкость изложниц зависит от состава и качества чугуна, из которого изложница изготовлена, состава и температуры разливаемой стали, от условий эксплуатации изложниц в данном цехе и от конструкции изложницы (при данной массе слитка). Для изготовления изложниц обычно используют чугун примерно следующего состава: 3,8 % углерода; 1,8 % кремния; 0,9 % марганца; 0,2 % фосфора с минимальным содержанием серы. Некоторое количество хрома в составе чугуна повышает стойкость изложниц. Стойкость изложниц в значительной степени зависит от ее жесткости, даже очень небольшое коробление приводит к быстрому выходу чугунной изложницы из строя. Для предупреждения образования продольных трещин торцы изложниц упрочняют стальными бандажами.

Для удобства извлечения слитка из изложницы (или снятия изложницы со слитка) стенки изложниц всегда выполняют с некоторой (1—4 %) конусностью, поэтому изложницы разделяют на расширяющиеся кверху или книзу. Изложницы могут быть с дном и без дна. В первом случае их называют глуходонными, во втором — сквозными. В первом случае слиток извлекают из изложницы, а она остается на месте, во втором изложницы снимают со слитка, сам же слиток остается стоять на поддоне. В тех случаях, когда металл разливают сверху, изложница (или поддон) в месте удара струи быстро выходит из строя, поэтому в данном месте устанавливают сменяемые пробки. Для уменьшения разбрызгивания струи при её ударе в донной части изложницы предусмотрено углубление.

В cовременной металлургии разливка в изложницы заменяется непрерывной разливкой.

Технология производства стали в электрических печах — Непрерывная разливка стали

Page 9 of 15

Непрерывная разливка стали

Метод непрерывного литья заготовок является одним из важнейших и перспективных достижений современной металлургии.

Рис. 3.2. Машины непрерывного литья заготовок:

а –
вертикальные; б – вертикальные с изгибом заготовок; в – радиальные; 1 – разливочный ковш; 2 –
промежуточный ковш; 3 – кристаллизатор; 4 – зона вторичного охлаждения; 5 –тянущая клеть; 6 – устройства для резки заготовок; 7 – затравка; 8 – рольганг; 9 – устройство для изгиба заготовки; 10 – устройство для охлаждения; 11 – отводящий
рольганг

В настоящее время этот метод широко применяют в конвертерных, мартеновских и электросталеплавильных цехах, а также на заводах цветной металлургии. Дальнейшее, распространение этого метода предусмотрено перспективными планами развития отечественной металлургии. В последние годы примерно 1/4 всей выплавляемой стали (30-35 млн. т) разливают на МНЛЗ. Достоинствами этого метода являются высокая степень автоматизации и механизации процесса, уменьшение продолжительности и упрощение металлургического цикла, увеличение выхода годного, улучшение качества металла, а также повышение производительности и облегчение условий труда в разливочных отделениях.

Сущность метода заключается в том, что жидкую сталь из ковша через промежуточное разливочное устройство непрерывно подают в водоохлаждаемую изложницу без дна – кристаллизатор, из нижней части которого вытягивается затвердевающий слиток. Перед началом разливки в кристаллизатор снизу вводят так называемую затравку, которая является дном кристаллизатора; затравка соединена с вытягивающим устройством. Образующийся в кристаллизаторе слиток вытягивают из кристаллизатора при помощи валков с нажимным устройством.. При выходе из кристаллизатора слиток поступает в зону вторичного охлаждения (первичное охлаждение в кристаллизаторе), в которой его поверхность интенсивно охлаждается водой при помощи форсунок, вплоть до полного затвердевания. Затвердевший слиток далее проходит зону резки, в которой его без остановки движения разрезают на заготовки мерной длины при помощи газорезки или летучих гидравлических ножниц. Для обеспечения устойчивого процесса, устранения возможности разрыва и зависания затвердевшей корочки на стенках кристаллизатора ему сообщают возвратно-поступательное движение. Кроме того, на стенки кристаллизатора подают смазку (парафин, рапсовое масло).

Для предотвращения окисления металла в верхней части кристаллизатора создают защитную атмосферу (природный газ, пропан, аргон). Шаг качания кристаллизатора вверх и вниз колеблется в пределах от 10 до 40 мм, а частота – от 10 до 100 циклов в минуту.

В настоящее время наибольшее распространение получили МНЛЗ криволинейного (радиального) типа, используются также МНЛЗ вертикального типа, МНЛЗ с изгибом слитка и в последнее время на заводах как черной, так и цветной металлургии используют МНЛЗ горизонтального типа. МНЛЗ криволинейного типа имеет сравнительно небольшую высоту (10-12 м), в то время как МНЛЗ вертикального типа – до 35-40 м, что вызывает значительные трудности в их строительстве и эксплуатации. МНЛЗ позволяет одновременно отливать от одного до восьми слитков, т. е. могут быть одно-, двух-, четырех-, шести- и восьмиручьевыми.

Скорость разливки (вытягивания слитка) колеблется в пределах от 0,4 до 8-10 м/мин и определяется в первую очередь сечением заготовки. Например, для квадратных слитков сечением 50х50 мм скорость разливки составляет 7-10 м/мин, а слитков сечением 300х300 порядка 0,5-1,2 м/мин.

На МНЛЗ получают слитки различного сечения: квадратного (блюмы) со стороной до 520 мм, прямоугольного (слябы) шириной до 2500 мм, а также заготовки для изготовления труб, балок, рельсов, Выход годных заготовок на МНЛЗ составляет 95-97 % от массы жидкой стали.

На МНЛЗ разливают сталь преимущественно массового производства. Годовая производительность МНЛЗ превышает 1 млн. т стали.

<< Prev — Next >>

Производство и потребление металлов

Распространение и сферы применения

Из наиболее ценных и важных для современной техники металлов лишь немногие содержатся в земной коре в больших количествах: алюминий (8,9 %), железо (4,65 %), магний (2,1 %), титан (0,63 %). Природные ресурсы некоторых весьма важных металлов измеряются сотыми и даже тысячными долями процента. Особенно бедна природа благородными и редкими металлами.

Производство и потребление металлов в мире постоянно растёт. За последние 20 лет ежегодное мировое потребление металлов и мировой металлофонд удвоились и составляют, соответственно, около 800 млн тонн и около 8 млрд тонн. Изготовленная с использованием черных и цветных металлов доля продукции в настоящее время составляет 72—74 % валового национального продукта государств. Металлы в XXI веке остаются основными конструкционными материалами, так как по своим свойствам, экономичности производства и потребления не имеют себе равных в большинстве сфер применения.

Из 800 млн т ежегодно потребляемых металлов более 90 % (750 млн т) приходится на сталь, около 3 % (20—22 млн т) на алюминий, 1,5 % (8—10 млн т) — медь, 5—6 млн т — цинк, 4—5 млн т — свинец (остальные — менее 1 млн т).
Масштабы производства таких цветных металлов, как алюминий, медь, цинк, свинец, измеряются в млн т/год; таких как магний, титан, никель, кобальт, молибден, вольфрам- в тыс. т, таких как селен, теллур, золото, платина — в тоннах, таких как иридий, осмий и т. п. — в килограммах.

В настоящее время основная масса металлов производится и потребляется в таких странах как США, Япония, Китай, Россия, Германия, Украина, Франция, Италия, Великобритания и другие.

Благодаря своим физическим свойствам (твёрдость, высокая плотность, температура плавления, электропроводность, звукопроводность, внешний вид и другим) они находят применение в различных областях.
Применение металлов зависит от их индивидуальных свойств:

• Железо и сталь обладают твердостью и прочностью. Благодаря этим их свойствам они широко используются в строительстве.
• Алюминий ковок, хорошо проводит тепло, обладает высокой прочностью при сверхнизких температурах. Он используется для изготовления кастрюль и фольги, в криогенной технике. Благодаря своей низкой плотности — при изготовлении частей самолётов.
• Медь обладает пластичностью и высокой электропроводностью. Именно поэтому она нашла своё широкое применение в производстве электрических кабелей и энергетическом машиностроении.
• Золото и серебро очень тягучи, вязки и инертны, обладают высокой стоимостью, используются в ювелирном деле. Золото также используется для изготовления неокисляемых электрических соединений.

Сплавы и их применение

В чистом виде металлы применяются незначительно. Гораздо большее применение находят сплавы металлов, так как они обладают особыми индивидуальными свойствами.
Наиболее часто используются сплавы алюминия, хрома, меди, железа, магния, никеля, титана и цинка. Много усилий было уделено изучению сплавов железа и углерода. Обычная углеродистая сталь используется для создания дешёвых, высокопрочных изделий, когда вес и коррозия не критичны.

Нержавеющая или оцинкованная сталь используется, когда важно сопротивление коррозии. Алюминиевые и магниевые сплавы используются, когда требуются прочность и легкость.. Медно-никелевые сплавы (такие, как монель-металл) используются в коррозионно-агрессивных средах и для изготовления ненамагничиваемых изделий

Суперсплавы на основе никеля (например, инконель) используются при высоких температурах (турбонагнетатели, теплообменники и т. п.). При очень высоких температурах используются монокристаллические сплавы.

Медно-никелевые сплавы (такие, как монель-металл) используются в коррозионно-агрессивных средах и для изготовления ненамагничиваемых изделий. Суперсплавы на основе никеля (например, инконель) используются при высоких температурах (турбонагнетатели, теплообменники и т. п.). При очень высоких температурах используются монокристаллические сплавы.

Регулировщик хвостового хозяйства

Как ни странно, речь идет вовсе не о хвостах животных. Оказывается, «хвосты» — термин из горнодобывающей отрасли. Так называют отвальные отходы после обогащения полезных ископаемых. Допустим, горняки взяли породу, одним из методов ее обогатили (т. е. отделили полезные составляющие породы от ненужных), и в результате получился ценный концентрат и бесполезные хвосты. Складированием и хранением отработанной породы и занимается регулировщик хвостового хозяйства.

У горняков, если разобраться, довольно много забавных названий профессий. Например, главный обогатитель (не должность, а мечта), грохотовщик, грохотчик-шуровщик и опрокидчик. Несмотря на интересные названия, эти специалисты, как правило, заняты очень тяжелой и ответственной работой.

Примечания

1. ↑
2. ↑ Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия / Под ред.. — Учебник для вузов. — 6-изд., перераб. и доп.. — М.: Академкнига, 2005. — 768 с.
3. Струмилин С. Г. История черной металлургии в СССР. Том 1. — Москва: Издательство Академии наук СССР, 1954. — С. 9. — 533 с.
4. Беккерт М. Железо. Факты и легенды: Пер. с нем.. — Москва: Металлургия, 1984. — С. 81. — 232 с.
5. Агрикола Г. О горном деле и металлургии в двенадцати книгах (главах). Под. ред. С. В. Шухардина. — 2-е. — Москва: Недра, 1986. — С. 164. — 294 с.
6. Губинская Е. П., Костюнник Д. О. Технологии ООО «УГМК-Холдинг». — Верхняя Пышма: УГМК, 2012. — С. 25.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.