Отчет по практике в ОАО «ЗСМК»

1. Устанавливают компанию работы конвертера и число компаний за год.
2. Определяют продолжительность ППР и фактическое время.

Горячие простои в конвертерных цехах вызываются главным образом  перерывами в работе конвертера: из за несвоевременной подачи сырья, материалов – преимущественно жидкого чугуна, энергоресурсов, нарушений сроков выполнения технологически необходимых операций (подварки конвертера, замены фурмы, ремонта  летки, подрыва горловины, неготовности МНЛЗ и др.) и простое из за неполадок  технологического оборудования по вине служб механика и электрика цеха. С увеличением мощности конвертеров  растет удельная величина текущих простоев, что обусловлено в основном более  тяжелыми условиями эксплуатации конвертеров  и большей продолжительности  ремонтов.

Процесс разливки стали на МНЛЗ

Температура стали в сталеразливочном ковше, подаваемом на разливку, регламентируется соответствующей техно-логической картой на процесс. Температуру стали  в сталеразливочном ковше при  разливке первой плавки на промковше  и 1-й и 2-й плавки на сталеразливочном ковше необходимо заказывать на 5-10 ^oС выше, чем обычно заказываемая температура для данной марки стали.

Рекомендуемый перегрев стали  в промковше в зависимости  от содержания углерода приведен в  таблице 7.2. Допуска-ется отклонение температуры  стали в промковше на 5 ^oС выше максимально допустимой при разливке первой плавки.

Сталеразливочный ковш с  металлом передают в отделение непрерывной  разливки посредством транспортировки  на сталевозе, который перемещается по специальным рельсам.

Таблица 7.2 – Перегрев над  температурой ликвидус в промковше

После установки ковша  на поворотном стенде его освобождают  от грузозахватных устройств и производят подсоединение и фиксацию гидроцилиндра  шиберного затвора, а также накрывают  ковш теплоизолирующей крышкой и  разворачивают из резервной позиции  в рабочую.

Технологические функции промковша 

Важнейшим показателем для изготовителей  длинномерной продукции является понятие  «обеспечение требуемого качества»  имеет особое значение, потому что  их продукция подвергается многократному  переделу промежуточными и окончательными переработчиками, как правило, крупными партиями и без проведения индивидуального  входного контроля, а уровень качества исходного продукта отображается только результатами выборочных испытаний  конечной продукции. В этих условиях технологический уровень производства и разливки стали приобретает  крайнем важное значение.

Обобщая известные подходы  в области технологии разливки сортовой заготовки следует отметить, что  технологические переливы стали  осуществляются как открытой (незащищенной), так и закрытой (специальная огнеупорная проводка) струей. При разливке сталей рядового качества производители стремятся в максимальной степени реализовать стратегию минимизации издержек, что предполагает, в том числе, и разливку стали открытой струей. Совместно с технологией разливки сверхдлинными сериями это позволяет уменьшить удельные затраты только на огнеупоры примерно в 2-3 раза. Разливка стали закрытой струей применяется при литье качественных и специальных марок сталей, склонных к вторичному окислению (например, раскисленных алюминием), и осуществляется с помощью защитной трубы между сталеразливочным ковшом и промковш, а также погружных стаканов между промковшом и кристаллизатором. При этом наиболее сложным для практической реализации представляется расположение погружного стакана в полости кристаллизатора малого сечения (100х100 мм или 120х120 мм) с регламентируемым зазором между стаканом и стенками кристаллизатора. На практике для реализации такой схемы разливки используются специальные погружные стаканы, которые изготавливаются методом изостатического прессования. При этом рабочая часть этих стаканов, контактирующая со шлакообразующей смесью и жидкой сталью, выполняется из высококачественного оксида циркония. Стойкость погружных стаканов при этом ограничивается толщиной стенки, которая составляет 12-15 мм.

Учет всех вышеперечисленных  особенностей работы промковша в  плане обеспечения разливки сверхдлинными  сериями невозможен без применения специальных устройств (металлоприемников, порогов и т.п.), оказывающих реальное влияние на гидродинамическую картину  в жидкой ванне промковше втечение всего цикла разливки. В качестве примера на рис.2 приведена схема  внутренней полости промковша 6-ти ручьевой сортовой МНЛЗ ОАО «Енакиевский металлургический завод», на котором была осуществлена разливка в течение 65-70 часов.

Рис.2. Промковш сортовой МНЛЗ: 1 – стальной кожух; 2 – стакан-дозатор; 3 – металлоприемник; 4 – торкрет  слой; 5 – наливной бетон

Повышенная производительность сортовых МНЛЗ достигается за счет высокой скорости вытяжки заготовки (5-6 м/мин) путем применения параболических (многоступенчатых) гильзовых кристаллизаторов, длина которых составляет 1,0-1,1 м [6]. Применение кристаллизаторов такой  конструкции обеспечивает благоприятные  условия для быстрого и относительно равномерного наращивания твердой  корочки заготовки. Это происходит вследствие того, что внутренняя поверхность  гильзы кристаллизатора имеет профиль, который учитывает изменение  сечения заготовки вследствие усадки. При этом величина воздушного зазора между поверхностью гильзы кристаллизатора  и заготовкой сокращается до минимума. В целом применение параболических кристаллизаторов обеспечила увеличение скорости вытяжки заготовки в  среднем в 2,0-2,5 раза в сравнении  с одноконусной и двухконусными  гильзами.

Гильзы кристаллизаторов современных сортовых МНЛЗ представляют собой высокотехнологичные изделия, которые выполняются с высокой  размерной точностью, а на их рабочую поверхность наносится специальное износостойкое покрытие на основе хрома, никеля и др. металлов. Вместе с тем, следует отметить, что при использовании параболических и многоступенчатых гильз кристаллизаторов может наблюдаться повышенное трение заготовки на выходе из него, что вызывает повышенный износ стенок гильзы в случае излишней его конусности. Поэтому разливка с применением параболлических кристаллизаторов требует строго регламентируемых параметров литья.

Гильзы кристаллизаторов охлаждаются водой высокого качества, часто деминерализованной, и снабжены оборотной системой. Обычно в технических  условиях оговаривается, что оборотная  система должна обеспечивать минимальную  скорость потока воды в каналах системы  охлаждения порядка 7-8 м/сек. На наш  взгляд, развитием системы охлаждения гильз кристаллизаторов может стать  спрейерное охлаждение [2]. При этом подвод воды к внешней поверхности  гильзы осуществляется посредством  нескольких десятков форсунок, расположенных  равномерно по граням и углам гильзы. Это обеспечивает надежное и равномерное  охлаждение гильзы независимо от ее конструкции  и геометрической формы. При прочих равных условиях для спрейерного  охлаждения требуется на 30% меньше воды, чем для кристаллизаторов с водяной  рубашкой. Помимо этого стойкость  гильзы кристаллизаторов повышается в 1,5-2,0 раза.

Еще одной важной проблемой, которой будет уделяться большое  внимание в ближайшем будущем, является улучшение качества поверхности  сортовой заготовки. Известно, что на качество поверхности заготовки  влияют процессы бурления стали в  верхней части гильзы кристаллизатора, а также неравномерный рост корочки  в начальный период, что приводит к ее травмированию при качаниях кристаллизатора. В этом плане представляют интерес решения, которые направлены на стабилизацию процессов зарождения и начального роста корочки. Таким  подходом, например, характеризуется концепция «разливки со свободным мениском», предложенная исследовательским центром IRSID (Франция) [7]. Отличительным элементом этой технологии является применение кристаллизатора специальной сборной конструкции, верхняя часть которого выполнена из керамического материала (рис.3). Кроме того, через пористое кольцо, установленное между керамической и медной частью кристаллизатора, вдувается аргон, который обеспечивает усреднение жидкой стали и торможение падающей струи. Благодаря этому формирование твердой корочки уже начинается под уровнем стали в области, где эффекты бурления и неоднородности потоков практически полностью исчезают.

Рис.3.Кристаллизатор сортовой МНЛЗ с керамической вставкой: 1 –  протектор для защиты от вторичного окисления; 2 – керамическая вставка; 3 – пористое кольцо; 4 – ультразвуковой излучатель; 5 – медная часть 

В связи с растущими  требованиями к эффективности работы сортовых МНЛЗ технологические функции  промковша постоянно трансформируются и становятся все более обширными, чем это было предусмотрено первоначальными  проектами. В большом количестве машин конструктивные решения, используемые для промковша, дополнительно обеспечивают протекание различных металлургических процессов: отделение и всплытие неметаллических включений, введение в расплав различного рода добавок, модифицирование неметаллических  включений кальцием и пр. Определенные уточнения, по-прежнему, требуются в  части привязки известных решений  к конкретным условиям литья, к числу  которых следует отнести конфигурацию промковша, количество ручьев МНЛЗ, требования к качеству стали по загрязненности неметаллическими включениями, падение  уровня металла в процессе замены сталеразливочного ковша, интенсивность  и характер износа рабочего слоя огнеупоров промковша и т.п.

Длительность разливки стали  из одного промковша сортовой МНЛЗ на ряде заводов достигает сегодня 50-100 плавок и лимитируется, главным  образом, двумя технологическими факторами: износом стаканов-дозаторов и  опережающим износом футеровки  промковша в зоне падения струи, вытекающей из сталеразливочного ковша. Практика последнего десятилетия показывает, что проблема износа внутренней полости  стаканов-дозаторов полностью решается путем оптимизации технологии подготовки стали к разливке и применением устройств для быстрой замены стаканов-дозаторов, которые в настоящее время полностью отработаны несколькими зарубежными фирмами. Такие устройства предполагают расположение под днищем промковша специальной кассеты, имеющей, по крайней мере, два стакана-дозатора, быстрая установка которых в рабочее положение (цикл перемещения стакана-дозатора составляет около 0,2-0,3 секунды) осуществляется с помощью специального гидропривода. Применение устройства для быстрой замены стакана-дозатора обес-печивает, по меньшей мере, повышение стабильности процесса литья за счет хорошей организации течения струи и квазипостоянного мгновенного расхода стали, а также минимизации вторичного окисления металла на участке промковш-кристаллизатор.

Опережающий износ рабочего слоя футеровки промковша, как правило, локализуется областью шлакового пояса, прилегающей к зоне падения струи, что объясняется турбулизацией  потоков в этой части промковша  и интенсивным перемешиванием потоков  стали с покровным шлаком вследствие бурления. При разливке сверхдлинными  сериями активный контакт торкрет-слоя промковша с покровным шлаком составляет несколько десятков часов (при периодическом изменении  уровня металла), что практически  исключает возможность эффективного применения высокостойких огнеупоров без дополнительных мероприятий  по их защите. Достижение высоких показателей  длительности разливки стали из одного промковша следует, прежде всего, связывать  с рациональной организацией движения потоков стали, исключающих дополнительное разрушение рабочего слоя футеровки  промковша.