Stränggjutning av stål: funktionsprincip, nödvändig utrustning, fördelar och nackdelar med metoden

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Idag tillverkas ett stort antal olika saker, delar etc. av stål, vilket naturligtvis kräver en stor mängd källmaterial. Därför har anläggningarna länge använt metoden för stränggjutning av stål, kännetecknad av den viktigaste egenskapen - hög produktivitet.

Nödvändig utrustning för arbetet

Hittills är flera installationer för att gjuta stål på detta sätt kända, och de förkortas till UNRS. Inledningsvis utvecklades och sattes i produktion en installation av vertikal typ, placerad 20-30 meter under nivån på verkstadsgolvet. Men senare blev önskan att överge fördjupningen av golvet huvudmotorn för utvecklingen av dessa installationer. Detta ledde till utveckling och implementering av stränggjutningsanläggningar av torntyp. Höjden på dessa installationer var 40 m. Denna version av maskinen användes dock inte i stor utsträckning av två skäl. Först, byggen sådan enhet i verkstaden är ganska problematisk och mödosam. För det andra uppstod ännu fler svårigheter med dess funktion.

Böjda och radiella installationer

Stränggjutning av stål överfördes med tiden till arbete med vertikala bockningsmaskiner. Huvudfunktionen är böjningen av götet som kommer ut efter axlarna med 90 grader. Därefter användes en speciell riktningsmekanism i installationen för att räta ut götet, och först efter detta skede ägde skärningen rum. Stränggjutning av stål på sådan utrustning har av någon anledning inte blivit särskilt populärt. För det första gjorde böjningen det naturligtvis möjligt att minska höjden, men samtidigt kraftigt begränsad tvärsnittet av själva götet. Ju mer det var nödvändigt att skaffa en sektion av materialet, desto större var böjningen, vilket innebär att höjden ökade igen. För det andra placerades bockningsmaskinerna i stålverkstäderna med ännu större svårigheter än de vertikala.

Idag blir installationer för stränggjutning av radiellt stål allt mer populära. På en sådan enhet formas götet i formen och lämnar den längs samma båge som den kom in i den. Efter det kommer den att rätas ut av en drag-korrekt mekanism. Och då kan du redan börja skära götet i ämnen. Det är denna design som i praktiken visade sig vara den mest rationella för att organisera varuflödet i stålverkstaden.

Var börjar castingen

Teknik för kontinuerligStålgjutning är en ganska komplicerad process. Det är dock rimligt att säga att principen förblir densamma oavsett vilken produktionsuppsättning som används. Du kan överväga tekniken genom att använda exemplet med en vertikal UNRS.

Maskinen levereras med en skänk för att hälla stål genom en specialkran. Därefter rinner stålet in i tapplådan som har en propp. För enkelsträngsmaskiner kommer det att finnas en propp, för flersträngsmaskiner kommer det att finnas en propp per ström. Dessutom har tapplådan en speciell baffel för att hålla slaggen. Från gjutlådan kommer stålet att flyta in i formen och passera genom ett doseringsglas eller en propp. Det är viktigt att notera här att innan den första gjutningen införs fröet i formen från undersidan. Den fyller antingen tvärsnittet av hela formen eller bara formen på arbetsstycket. Det översta lagret av fröet kommer att vara botten av formen. Dessutom har den också formen av en sväljsvans för framtida koppling med ett göt.

Ytterligare casting

Nästa, i processen med kontinuerlig gjutning av stål, är det nödvändigt att vänta tills nivån av råmaterial stiger över fröet till en höjd av cirka 300-400 mm. När detta händer startar mekanismen, vilket sätter draganordningen i drift. Den har dragrullar, under påverkan av vilka fröet kommer att falla och dra det skapade götet med sig.

En stränggjutningsmaskin har en form som vanligtvis är gjord av koppar med ihåliga väggar. Han är under intensivgenom inverkan av kylvatten, och dess inre sektion motsvarar formen på götet som skall erhållas. Det är här som den göt-blanka skorpan bildas. Vid höga gjuthastigheter kan rivning av denna skorpa och läckage av metall uppstå. För att undvika detta kännetecknas formen av fram- och återgående rörelser.

Formens egenskaper

Stränggjutningsmaskinen har en elektrisk motor som är ansvarig för att skapa denna fram- och återgående rörelse. Detta görs genom kraften från växellådan med en svängmekanism av kamtyp. Först rör sig formen i samma riktning som arbetsstycket, det vill säga nedåt, och efter att processen är klar återvänder den uppåt igen. Svängslaget är från 10 till 40 mm. Formen är ett viktigt fack vid stränggjutning av stål på alla typer av utrustning, och därför är dess väggar smorda med paraffin eller något annat smörjmedel lämpligt för egenskaperna.

Det är värt att notera att i modern utrustning styrs metallnivån radiometriskt genom att applicera en styrsignal på skänkstopparen. I själva formen kan antingen en neutral eller en reducerande atmosfär skapas över metallnivån för att undvika produktoxidation under tillverkningen.

Götskal

Det är värt att notera att arbete under vakuum också anses vara en lovande gjutmetod. En enhet kan utförahälla genom flera formar samtidigt. Således kan antalet strömmar för en installation nå upp till åtta.

Kylflänsverkan från det kalla fröet används för att bilda botten av götskalet. Götet kommer ut ur formen under påverkan av fröet, som dras in i den sekundära kylzonen (SCZ). I mitten av ämnet kommer stålet fortfarande att vara i flytande tillstånd. Det är viktigt att notera här att enligt kraven för stålgjutningstekniken måste skinntjockleken vara minst 25 mm vid utträdet ur formen. För att uppfylla dessa krav är det nödvändigt att välja rätt materialflöde.

Karakteristika för installations- och gjutningsprocessen

Teknologiska egenskaper är ungefär som följer. Om sektionen av götet är 160x900 mm, bör dess hastighet vara från 0,6 till 0,9 m/min. Om tvärsnittet är 180x1000 mm, reduceras hastigheten till 0,55-0,85 m/min. Den högsta hastighetsindikatorn krävs för tvärsnittet av ett fyrkantigt göt 200x200 mm - 0,8-1,2 m/min.

Baserat på ovanstående indikatorer kan vi dra slutsatsen att den genomsnittliga gjuthastigheten för en sträng med kontinuerlig gjutningsteknik är 44,2 t/h. Om du överskrider den optimala hastigheten kommer den centrala porositeten att öka.

Vidare är det värt att notera att gjutgodsets stabilitet och kvaliteten på själva produkten påverkas av metallens temperatur. Empiriskt fann man att vid en temperatur på mer än 1560 graderCelsius ytan på götet är ofta täckt med sprickor. Om temperaturen är lägre än vad som anges, kommer glaset ofta att dras åt. Således fann man att den optimala temperaturen för metoden för kontinuerlig gjutning av stål skulle vara 1540-1560 grader Celsius. För att bibehålla denna indikator bör ugnens uppvärmningstemperatur före frigöring vara i intervallet 1630-1650 grader.

sekundär kylzon

I detta avsnitt utförs den mest intensiva och direkta kylningen av götet med hjälp av vatten som kommer från sprayen. Det finns ett speciellt system med tomgång, inte kraftrullar. Deras rotation hindrar götet från att böjas eller skeva. På grund av intensiv kylning i denna zon kommer götets väggar snabbt att öka i tjocklek och kristalliseringen kommer att spridas på djupet. Hastigheten för att dra götet och graden av dess kylning bör väljas på ett sådant sätt att när götet går in i dragrullarna är det redan helt fast.

Vilka är fördelarna med kontinuerlig casting

Eftersom denna metod att gjuta stål har ersatt metoden att gjuta i formar är det värt att jämföra med denna metod. I allmänhet är det värt att lyfta fram följande fördelar: högre produktivitet, minskade kostnader och minskad arbetsintensitet i processen. På grund av den ständiga bildningen av götet överförs krymphålan till svansen, i motsats till götformarna, där varje göt hade sin egen hålighet. På grund av detta ökar andelen utbyte av lämplig metall avsevärt. UNRS låter dig fåett arbetsstycke av olika former, från en liten kvadrat 40x40 mm till en rektangel 250x1000 mm. Användningen av stränggjutningsmaskiner gjorde det möjligt att helt överge stuvningsverken. Detta minskade kostnaden för produktionsprocessen avsevärt, och därmed priset på marknaden. Dessutom har processen för metallurgisk bearbetning förenklats.

Flaws

Trots möjligheten till hög mekanisering och automatisering av processen, en hög andel bra göt och andra fördelar som beskrivs ovan, har denna metod också några negativa sidor. Nackdelarna med stränggjutningsstål är följande.

För det första finns det ingen möjlighet att producera göt av komplex konfiguration. För det andra är utbudet av göt och ämnen ganska begränsat. Det är ganska svårt att konvertera maskiner för att hälla råvaror av ett annat märke, vilket kan öka den slutliga kostnaden för en produkt av ett annat märke om den tillverkas i samma fabrik. Vissa stålsorter, till exempel kokande, kan inte göras med den här metoden alls.

Den sista nackdelen med den kontinuerliga metoden att gjuta stål är mycket betydande. Det är ett möjligt utrustningsfel. Misslyckandet med UNRS kommer att leda till enorma prestationsförluster. Ju längre tid det tar att reparera, desto fler förluster kommer att växa.