Neprekinjeno litje: načelo delovanja, potrebna oprema, prednosti in slabosti metode

Dandanes je iz jekla izdelanih ogromno različnih stvari, delov itd. д. Za to je seveda potrebna velika količina surovin. Zato jeklarne že dolgo uporabljajo metodo neprekinjenega litja, za katero je značilna najpomembnejša lastnost - visoka produktivnost.

Osnovna oprema za delovanje

Do zdaj je znanih več odlitkov, znanih pod skrajšanim imenom UNRS. Sprva so razvili in začeli proizvajati navpično napravo, ki je bila nameščena 20 do 30 metrov pod delovnim prostorom. Vendar pa je bila glavno gonilo razvoja teh naprav želja, da bi odpravili pokopavanje tal. To je privedlo do razvoja in uvedbe strojev za neprekinjeno litje stolpnega tipa. Višina teh strojev je bila 40 metrov. Vendar ta različica naprave ni bila zelo priljubljena iz dveh razlogov. Prvič, postavitev takšne enote v proizvodni hali je bila okorna in zamudna. Drugič, še več težav je bilo z njegovim delovanjem.

Upogibne in radialne vgradnje

Sčasoma je bilo neprekinjeno litje jekla preusmerjeno v obratovanje z vertikalnimi stroji za upogibanje. Glavna značilnost je 90-stopinjski upogib ingotov za valji. Po tem je stroj je bil uporabljen poseben mehanizem za ravnanje, s katerim se izravna ingot, in šele nato se opravi rezanje. Več razlogov je preprečilo, da bi neprekinjeno litje jekla v teh obratih postalo preveč priljubljeno. Prvič, upogibanje je seveda zmanjšalo višino, vendar je močno omejilo tudi prečni prerez samega ingota. Večji kot je bil prerez materiala, večji je moral biti upogib, kar je pomenilo, da se je morala višina ponovno povečati. Drugič, upogibni stroji so bili v jeklarnah nameščeni s še večjimi težavami kot vertikalni stroji.

Danes pa postajajo vse bolj priljubljeni radialni stroji za kontinuirano litje. Ta stroj oblikuje ingot v kalupu in ga zapusti vzdolž istega loka, ki vodi ingot v kalup. Temu sledi ravnanje z vlečnim mehanizmom. Nato se ingot lahko razreže na polizdelke. Ta zasnova se je izkazala za najbolj praktičen način organizacije pretoka materiala v jeklarni.

Kje se začne kasting?

Tehnologija neprekinjenega litja jekla je precej zapleten proces. Vendar pa lahko rečemo, da načelo ostaja enako ne glede na uporabljeni stroj za litje. Dober primer postopka je navpična stiskalnica.

Jeklena livarska kad se v stroj pripelje z žerjavom. Jeklo nato pade v vmesno kad z zamaškom. En zamašek je za enonitne stroje in en za večnitne stroje. Poleg tega je vmesni kadi opremljen s pregrado za zadrževanje žlindre. Iz vmesne kadi se jeklo steka v kristalizator skozi dozirno posodo ali zamašek. Pomembno je poudariti, da se spodnja odprtina v kalup vstavi pred prvim vlivanjem. Zapolni površino prečnega prereza celotnega kalupa ali samo obliko polizdelka. Zgornja plast semena je dno livarskega kalupa. Prav tako je oblikovan kot rep lastovke za kasnejše spajanje z ingotom.

Nadaljnje litje

Naslednji korak pri neprekinjenem litju je počakati, da se raven surovine dvigne na približno 300-400 mm nad palico. S tem se aktivira stroj, ki poganja napravo za risanje. Opremljen je z vlečnimi valji, ki povzročijo, da se seme spusti in vleče ingot, ki se proizvede.

Kalup za litje v kontinuiranem livarskem stroju je običajno izdelan iz bakra z votlimi stenami. pod njim Postopek večkratnega litja se upravlja s hladilno vodo, njegov notranji prerez pa sledi obliki ingota, ki ga je treba izdelati. Tu nastane skorja ingota. Pri visokih hitrostih litja se ta skorja lahko raztrga in kovina lahko izteče. Da bi se temu izognili, je za kalup značilno povratno gibanje.

Značilnosti plesni

Stalni vrtilni stroj ima električni motor, ki je odgovoren za to vzvratno gibanje. Za to skrbi menjalnik z odmičnim mehanizmom. Kalup se najprej premika v isti smeri kot obdelovanec, tj. navzdol, in se po končanem postopku spet premakne navzgor. Hod se giblje od 10 do 40 mm. Kristalizator je pomemben oddelek pri neprekinjenem litju jekla na vseh vrstah naprav, zato so njegove stene namazane s parafinom ali katerim koli drugim primernim mazivom.

Treba je omeniti, da se pri sodobni opremi raven kovine nadzoruje radiometrično, tako da se pošlje kontrolni signal na zaustavitev kadi. V samem kalupu je mogoče ustvariti nevtralno ali redukcijsko atmosfero nad ravnijo kovine, da se prepreči oksidacija izdelka med proizvodnjo.

skorja ingota

Tudi litje v vakuumu velja za obetaven postopek. V enem obratu je mogoče istočasno vlivati več kalupov. Tako je lahko število prehodov v enem obratu do osem.

Pri oblikovanju spodnjega dela skorje ingota se uporablja delovanje hladnega ponora toplote. Ingot bo iz kristalizatorja izšel pod vplivom semena, ki se potegne v sekundarno hladilno cono (SCCZ). Jeklo bo v sredini gredice še vedno v tekočem stanju. Pri tem je treba opozoriti, da tehnologija ulivanja zahteva debelino skorje vsaj 25 mm na točki izstopa iz kalupa. Za izpolnitev teh zahtev je treba pravilno izbrati hitrost pretoka materiala.

Značilnosti obrata in postopka

Značilnosti litja so približno naslednje. Če je prerez ingota 160x900 mm, mora biti hitrost ingota 0,6 do 0,9 m/min. Če je prečni prerez 180x1000 mm, se hitrost zmanjša na 0,55-0,85 m/min. Najvišja hitrost je potrebna za kvadratno palico 200x200 mm - 0,8-1,2 m/min.

Na podlagi zgornjih podatkov je mogoče sklepati, da je povprečna hitrost litja posameznega curka pri uporabi tehnologije neprekinjenega litja 44,2 t/h. Če je optimalna hitrost presežena, se osrednja poroznost poveča.

Poleg tega je treba omeniti, da temperatura kovine vpliva na stabilnost ulitka in kakovost samega izdelka. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da je pri temperaturah nad 1560 stopinj Celzija površina ingota pogosto prekrita z razpokami. Če je temperatura nižja od te, se pogosto zgodi, da se skodelica potegne navznoter. Tako je bilo ugotovljeno, da je optimalna temperatura za metodo neprekinjenega litja 1540-1560 stopinj Celzija. Da bi ohranili to hitrost, je treba peč pred prezračevanjem segreti na temperaturo med 1630 in 1650 stopinj Celzija.

sekundarno hladilno območje

Na tem območju se ingot najbolj intenzivno in neposredno hladi z vodo iz razpršilne šobe. V prosti tek se uporablja poseben valjčni sistem, ne pa sistem s pomožnimi valji. Njihovo vrtenje preprečuje upogibanje ali deformacijo ingota. Zaradi intenzivnega ohlajanja na tem območju se stene ingota hitro odebelijo in kristalizacija se razširi. Hitrost vlečenja ingota in stopnjo hlajenja je treba izbrati tako, da je ingot popolnoma trden, preden vstopi v vlečne valje.

Katere prednosti ima neprekinjeno litje

Ker je ta metoda litja jekla nadomestila litje v kalupu, jo je vredno primerjati s to metodo. Na splošno velja omeniti naslednje koristi: večja proizvodnja, nižji stroški in manjša delovna intenzivnost. Zaradi neprekinjenega oblikovanja ingota se krčenje lupine prenese na zadnji konec, za razliko od ingotov, pri katerih je imel vsak ingot svojo lupino. To omogoča bistveno večji izkoristek dobrih kovin. Tako je mogoče izdelati polizdelke različne oblike, od majhnega kvadrata 40 x 40 mm do pravokotnika 250 x 1000 mm. Uporaba strojev za kontinuirano litje pomeni, da lahko popolnoma opustimo mline za litje. Zaradi tega sta proizvodni proces in s tem cena na trgu bistveno cenejša. Poleg tega je bil poenostavljen tudi sam metalurški postopek.

slabosti

Kljub možnosti visoko mehaniziranega in avtomatiziranega postopka, visokemu odstotku kakovostnih ingotov in drugim zgoraj opisanim prednostim ima ta metoda nekaj pomanjkljivosti. Slabosti neprekinjenega litja so naslednje.

Prvič, ni mogoče izdelati zapletenih ingotov. Drugič, paleta ingotov in polizdelkov je precej omejena. Preoblikovanje strojev za stiskanje drugačne vrste surovin je precej težavno, kar lahko poveča končne stroške drugačne vrste izdelka, če se ta proizvaja v istem obratu. Nekaterih vrst jekla, npr. visoko vrelih vrst, sploh ni mogoče izdelati po tej metodi.

Zadnja pomanjkljivost metode neprekinjenega litja jekla je zelo pomembna. Težava je v morebitni okvari opreme. Neuspeh sistema DNRS bo povzročil veliko izgubo produktivnosti. Dlje kot traja popravilo, večja je izguba.