Colata continua dell'acciaio: principio di funzionamento, attrezzatura necessaria, vantaggi e svantaggi del metodo

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Oggi, un numero enorme di varie cose, parti, ecc. sono fatti di acciaio. Naturalmente, ciò richiede una grande quantità di materiale di partenza. Pertanto, gli impianti utilizzano da tempo il metodo della colata continua dell'acciaio, caratterizzato dalla caratteristica più importante: l'elevata produttività.

Attrezzature essenziali per il lavoro

Ad oggi sono note diverse installazioni per la colata di acciaio in questo modo, abbreviate in UNRS. Inizialmente è stata sviluppata e messa in produzione un'installazione di tipo verticale, posta a 20-30 metri sotto il livello del pavimento dell'officina. Tuttavia, in seguito, il desiderio di abbandonare l'approfondimento del pavimento divenne il motore principale per lo sviluppo di queste installazioni. Ciò ha portato allo sviluppo e all'implementazione di impianti di colata continua a torre. L' altezza di queste installazioni era di 40 M. Tuttavia, questa versione della macchina non era ampiamente utilizzata per due motivi. Per prima cosa, costruisciuna tale unità in officina è piuttosto problematica e laboriosa. In secondo luogo, sono sorte ancora più difficoltà con il suo funzionamento.

Installazioni curve e radiali

Nel tempo, la colata continua dell'acciaio è stata trasferita per lavorare con piegatrici verticali. La caratteristica principale è la piegatura di 90 gradi del lingotto in uscita dopo gli alberi. Successivamente, nell'installazione è stato utilizzato uno speciale meccanismo di raddrizzatura per raddrizzare il lingotto e solo dopo questa fase è avvenuto il taglio. La colata continua di acciaio su tali apparecchiature non è diventata molto popolare per qualche motivo. Innanzitutto, la curva, ovviamente, ha consentito di ridurre l' altezza, ma allo stesso tempo ha limitato fortemente la sezione trasversale del lingotto stesso. Più era necessario ottenere una sezione del materiale, maggiore doveva essere la curva, il che significa che l' altezza aumentava nuovamente. In secondo luogo, le piegatrici sono state collocate nelle officine siderurgiche con difficoltà anche maggiori rispetto a quelle verticali.

Oggi, le installazioni per la colata continua di acciaio radiale stanno guadagnando sempre più popolarità. Su tale unità, il lingotto viene formato nello stampo e lo lascia lungo lo stesso arco lungo il quale è entrato. Successivamente, verrà raddrizzato da un meccanismo di correzione della trazione. E poi puoi già iniziare a tagliare il lingotto in pezzi grezzi. È questo progetto che in pratica si è rivelato il più razionale nell'organizzazione del flusso delle merci nell'acciaieria.

Da dove inizia il casting

Tecnologia del continuola fusione dell'acciaio è un processo piuttosto complicato. Tuttavia, è giusto dire che il principio rimane lo stesso indipendentemente dall'impostazione di produzione utilizzata. Puoi considerare la tecnologia usando l'esempio di un UNRS verticale.

La macchina viene fornita con una siviera per versare l'acciaio tramite un'apposita gru. Successivamente, l'acciaio scorre nella paniera, che ha un tappo. Per le macchine a filo singolo ci sarà un tappo, per le macchine multifilo ci sarà un tappo per flusso. Inoltre, la paniera ha uno speciale deflettore per trattenere le scorie. Dalla paniera, l'acciaio confluirà nello stampo, passando attraverso un bicchiere dosatore o un tappo. È importante notare qui che prima della prima colata, il seme viene introdotto nello stampo dal lato inferiore. Riempie la sezione trasversale dell'intero stampo o solo la forma del pezzo. Lo strato superiore del seme sarà il fondo dello stampo. Inoltre, ha anche la forma di una coda di rondine per essere agganciato in futuro con un lingotto.

Ulteriori casting

Successivamente, nel processo di colata continua dell'acciaio, è necessario attendere che il livello delle materie prime salga sopra il seme ad un' altezza di circa 300-400 mm. Quando ciò accade, si avvia il meccanismo che mette in funzione il dispositivo di traino. Ha rulli di trazione, sotto l'influenza dei quali il seme cadrà e tirerà con sé il lingotto creato.

Una macchina per colata continua ha uno stampo solitamente in rame con pareti cave. È sotto intensoper azione dell'acqua di raffreddamento, e la sua sezione interna corrisponde alla forma del lingotto che si vuole ottenere. È qui che si forma la crosta vuota del lingotto. Ad alte velocità di colata, possono verificarsi la rottura di questa crosta e la fuoriuscita di metallo. Per evitare ciò, lo stampo è caratterizzato da movimenti alternati.

Caratteristiche del funzionamento dello stampo

La macchina di colata continua ha un motore elettrico responsabile della creazione di questo movimento alternativo. Ciò avviene grazie alla forza del cambio con un meccanismo oscillante a camme. Innanzitutto, lo stampo si muove nella stessa direzione del pezzo in lavorazione, ovvero verso il basso, e al termine del processo torna su. La corsa di oscillazione va da 10 a 40 mm. Lo stampo è un compartimento importante nella colata continua dell'acciaio su qualsiasi tipo di attrezzatura, e pertanto le sue pareti sono lubrificate con paraffina o altro lubrificante idoneo alle caratteristiche.

Vale la pena notare che nelle moderne apparecchiature il livello del metallo è controllato radiometricamente applicando un segnale di controllo al tappo della siviera. Nello stampo stesso è possibile creare un'atmosfera neutra o riducente sopra il livello del metallo per evitare l'ossidazione del prodotto durante la produzione.

Sbucciare i lingotti

Vale la pena notare che anche il lavoro sotto vuoto è considerato un metodo di colata promettente. Un'unità può eseguireversando in più stampi contemporaneamente. Pertanto, il numero di flussi di un'installazione può raggiungere fino a otto.

L'azione del dissipatore di calore del seme freddo viene utilizzata per formare il fondo della pelle del lingotto. Il lingotto uscirà dallo stampo sotto l'influenza del seme, che viene aspirato nella zona di raffreddamento secondaria (SCZ). Nel mezzo della billetta, l'acciaio sarà ancora allo stato liquido. È importante qui notare che, secondo i requisiti della tecnologia di colata dell'acciaio, lo spessore della pelle deve essere di almeno 25 mm al momento dell'uscita dallo stampo. Per soddisfare questi requisiti, è necessario scegliere la giusta portata del materiale.

Caratteristiche del processo di installazione e colata

Le caratteristiche tecnologiche sono approssimativamente le seguenti. Se la sezione del lingotto è 160x900 mm, la sua velocità dovrebbe essere compresa tra 0,6 e 0,9 m/min. Se la sezione trasversale è 180x1000 mm, la velocità viene ridotta a 0,55-0,85 m/min. L'indicatore di velocità più alto è richiesto per la sezione trasversale di un lingotto di tipo quadrato 200x200 mm - 0,8-1,2 m/min.

Sulla base degli indicatori di cui sopra, possiamo concludere che la velocità media di colata di un filo utilizzando la tecnologia di colata continua è di 44,2 t/h. Se si supera la velocità ottimale, la porosità centrale aumenterà.

Inoltre, vale la pena notare che la stabilità della colata e la qualità del prodotto stesso sono influenzate dalla temperatura del metallo. Empiricamente, è stato riscontrato che a una temperatura superiore a 1560 gradiCelsius la superficie del lingotto è spesso ricoperta di crepe. Se la temperatura è inferiore a quella indicata, il vetro verrà spesso serrato. Pertanto, è stato riscontrato che la temperatura ottimale per il metodo di colata continua dell'acciaio sarebbe 1540-1560 gradi Celsius. Per mantenere questo indicatore, la temperatura di riscaldamento del forno prima del rilascio dovrebbe essere compresa tra 1630 e 1650 gradi.

Zona di raffreddamento secondaria

In questa sezione, il raffreddamento più intenso e diretto del lingotto viene effettuato con l'ausilio dell'acqua proveniente dallo spray. C'è un sistema speciale di rulli inattivi, non di potenza. La loro rotazione evita che il lingotto si pieghi o si deformi. A causa dell'intenso raffreddamento in questa zona, le pareti del lingotto aumenteranno rapidamente di spessore e la cristallizzazione si diffonderà in profondità. La velocità di imbutitura del lingotto e il grado di raffreddamento devono essere scelti in modo tale che quando il lingotto entra nei rulli di traino sia già completamente solido.

Quali sono i vantaggi della colata continua

Poiché questo metodo di colata dell'acciaio ha sostituito il metodo di colata negli stampi, vale la pena confrontarlo con questo metodo. In generale, vale la pena evidenziare i seguenti vantaggi: maggiore produttività, costi ridotti e ridotta intensità di manodopera del processo. A causa della costante formazione del lingotto, la cavità da ritiro viene trasferita alla coda, contrariamente alle lingottiere, dove ogni lingotto aveva la propria cavità. Per questo motivo, la percentuale di resa di un metallo adatto aumenta notevolmente. UNRS ti permette di ottenereun pezzo di varie forme, da un quadratino 40x40 mm a un rettangolo 250x1000 mm. L'utilizzo di macchine di colata continua ha permesso di abbandonare completamente i mulini a pressare. Ciò ha ridotto significativamente il costo del processo produttivo, e quindi il prezzo sul mercato. Inoltre, il processo di lavorazione metallurgica è stato semplificato.

Difetti

Nonostante la possibilità di un'elevata meccanizzazione e automazione del processo, un' alta percentuale di lingotti buoni e altri vantaggi sopra descritti, questo metodo ha anche alcuni lati negativi. Gli svantaggi dell'acciaio per colata continua sono i seguenti.

In primo luogo, non è possibile produrre lingotti di configurazione complessa. In secondo luogo, la gamma di lingotti e grezzi è piuttosto limitata. È abbastanza difficile convertire le macchine per versare materie prime di una marca diversa, il che può aumentare il costo finale di un prodotto di una marca diversa se prodotto nello stesso stabilimento. Alcuni tipi di acciaio, ad esempio quelli bollenti, non possono essere prodotti con questo metodo.

L'ultimo svantaggio del metodo continuo di colata dell'acciaio è molto significativo. È un possibile guasto dell'apparecchiatura. Il fallimento dell'UNRS comporterà enormi perdite di prestazioni. Più tempo ci vorrà per riparare, più perdite aumenteranno.