способ непрерывной разливки стали

Формула изобретения

Способ непрерывной разливки стали, включающий первичное охлаждение жидкой стали в кристаллизаторе и последующее вторичное охлаждение частично закристаллизовавшейся заготовки в группах роликов секций зоны вторичного охлаждения (ЗВО) машины непрерывного литья, отличающийся тем, что в парах групп роликов секций ЗВО используют ролики разной длины, длинные ролики в нижней паре выполняют приводными, причем перед и после длинного ролика каждой пары устанавливают короткий ролик смежной с ней пары, при этом раствор групп роликов секций радиального участка ЗВО устанавливают меньше толщины проходящей через них заготовки и постепенно уменьшают его по направлению движения заготовки, а к заготовке прикладывают равное по величине тянущее усилие с двух сторон от ее продольной оси, совпадающей с осью технологического канала, за счет расположения приводных роликов с каждой стороны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металлов.

Известен способ непрерывной разливки стали, состоящий в первичном охлаждении стали в кристаллизаторе и последующем вторичном охлаждении частично закристаллизовавшейся заготовки в группах роликов (верхняя пара роликов + нижняя пара роликов) секций роликовой проводки, причем ролики пар разделены промежуточной опорой на две части: длинную - приводную и короткую - свободно вращающуюся, перед и после длинной части ролика каждой пары расположена короткая часть ролика смежной с ней пары. Раствор секций (расстояние между верхними и нижними парами роликов, входящих в них групп) постоянен и меньше толщины входящей в секцию заготовки (см. Нисковских В.М., Карпинский С.Е., Беренов А.Д. Машины непрерывного литья слябовых заготовок. - М.: Металлургия, 1991 - с.82, 75).

Недостатком, данного способа является низкая стабильность процесса непрерывной разливки. Причина низкой стабильности процесса в интенсивном износе одной из боковых стенок кристаллизатора в результате смещения широкой заготовки с оси технологического канала. Смещение происходит из-за того, что приводные ролики, входящие в состав первых групп роликов секций роликовой проводки, работают на перемещение заготовки наиболее интенсивно, чем приводные ролики, входящие в состав остальных групп роликов секций, так как кроме нагрузки от ферростатического давления жидкой стали и веса заготовки на них действует сила от обжатия заготовки. Приводные ролики этих групп обычно расположены на одной стороне технологического канала. Одностороннее приложение больших тянущих усилий к заготовке и смещает ее с оси канала.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ непрерывной разливки стали, состоящий в первичном охлаждении стали в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) и последующем вторичном охлаждении частично закристаллизовавшейся заготовки в группах роликов секций зоны вторичного охлаждения (ЗВО) МНЛЗ, причем пары роликов групп секций выполнены из роликов разной длины, более длинные ролики нижней пары - приводные, кроме того, перед и после длинного ролика каждой пары расположен короткий ролик смежной с ней пары. Раствор групп роликов секций (расстояние между верхними и нижними парами роликов) радиального участка ЗВО постепенно уменьшается от группы к группе и меньше толщины проходящей через них заготовки. Раствор групп роликов секций других участков ЗВО уменьшается в группах роликов, приводные ролики которых расположены с одной стороны технологического канала (см. Разливки стали на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) кислородно-конвертерного цеха. Технологическая инструкция ТИ-101-СТ-ККЦ-10-2003. ЗАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Магнитогорск. 2003. с.39).

Недостатком данного способа является низкая стабильность процесса непрерывной разливки. Причина низкой стабильности процесса в интенсивном износе одной из боковых стенок кристаллизатора в результате смещения широкой заготовки с оси технологического канала. Смещение происходит из-за того, что на перемещение заготовки в пределах криволинейного и горизонтального участков роликовой проводки более интенсивно работают группы, приводные ролики пар которых расположены с одной стороны технологического канала.

Технической задачей заявляемого способа является повышение стабильности процесса непрерывного литья заготовок за счет предотвращения смещения широкой заготовки с оси технологического канала путем приложения равных тянущих усилий к заготовке с двух сторон от ее оси.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе непрерывной разливки стали, включающем первичное охлаждение стали в кристаллизаторе и последующее вторичное охлаждение частично закристаллизовавшейся заготовки в группах роликов секций зоны вторичного охлаждения машины непрерывного литья, в отличие от ближайшего аналога в парах групп секций ЗВО используют ролики разной длины, длинные ролики в нижней паре выполняют приводными, причем перед и после длинного ролика каждой пары устанавливают короткий ролик смежной с ней пары, при этом раствор групп роликов секций радиального участка ЗВО устанавливают меньше толщины проходящей через них заготовки и постепенно уменьшают его по направлению движения заготовки, а к заготовке прикладывают равное по величине тянущее усилие с двух сторон от ее продольной оси, совпадающей с осью технологического канала, за счет расположения приводных роликов с каждой стороны.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображена МНЛЗ, а на фиг.2 - часть ЗВО МНЛЗ.

При непрерывной разливке (производстве широких заготовок) жидкая сталь подается в кристаллизатор 1 (фиг.1) МНЛЗ, где происходит ее первичное охлаждение, затем частично закристаллизовавшаяся заготовка 2 перемещается последовательно по радиальному 3, криволинейному 4 и горизонтальному 5 участкам ЗВО МНЛЗ. Приводные ролики групп роликов 6 тянут заготовку благодаря тому, что между приводными роликами и заготовкой имеет место силовое взаимодействие. Степень взаимодействия и зависящая от нее величина тянущего усилия определяется суммарной нагрузкой на ролики от действия всех имеющих место в каждом конкретном случаен факторов. К данным факторам относится ферростатическое давление жидкой стали, вес и обжатие заготовки. Обжатие заготовки происходит в тех группах роликов, раствор h которых меньше толщины проходящей через них заготовки 2. В ЗВО заготовка 2 подвергается вторичному охлаждению.

ЗВО МНЛЗ состоит из секций, в состав групп роликов которых входят пары роликов 6 и 7, ролики которых расположены двумя рядами 8 и 9 (фиг.2). В каждом ряду расположены поочередно короткие - свободновращающиеся и длинные - приводные ролики. Пары роликов 6 или 7, соседние с парой роликов 6 или 7, в которой длинные ролики находятся в одном ряду, содержат длинные ролики, расположенные в другом ряду. Группы роликов имеют раствор определенной величины. Для обеспечения соосного с ЗВО перемещения заготовки 2 группы роликов секций всех ее участков, раствор которых меньше толщины проходящей через них заготовки, включают в себя длинные приводные ролики, поочередно расположенные в разных рядах 8 и 9 роликов секций ЗВО (с разных сторон технологического канала 10). В результате обжатия между парами роликов 6 и 7 и заготовкой 2 возникает силовое взаимодействие, благодаря наличию которого длинный приводной ролик пары передает большее (определенное ферростатическим давлением, весом и величиной обжатия заготовки) тянущее усилие на заготовку 2, вектор которого расположен поочередно с той или другой стороны от ее оси 11. В результате моменты тянущих усилий, действующие в плоскости широкой грани заготовки 2, уравновешивают друг друга, и ось 11 остается на оси технологического канала 10.

ПРИМЕР. На типовой МНЛЗ № 4 с базовым радиусом 8 м кислородно-конвертерного цеха ОАО «ММК» отливались заготовки 2030х250 мм из стали 10Г2ФБЮ со скоростью 0,7 м/мин. Режим охлаждения заготовок в роликовой проводке соответствовал режиму, принятому для сталей трубных марок данной ширины. Расход воды по зонам составил: 3,9/5,3; 4,7/4,7; 2,5/2,5; 2,1/2,9; 1,1/1,4 м³/час. Растворы групп роликов двух ручьев ЗВО МНЛЗ выставили в соответствии с приведенными выше рекомендациями (таблицы 1, 2).

Таблица 2
Растворы групп роликов секций криволинейного и горизонтального участков
№ пары	Раствор пары, мм	№ пары	Раствор пары, мм	№ пары	Раствор пары, мм	№ пары	Раствор пары, мм
29**	256,80	47	255,20	65	254,30	83	253,30
30	256,80	48	255,20	66	254,30	84	253,30
31	256,80	49	255,20	67	254,30	85	253,30
32	256,80	50	255,00	68	254,30	86	253,30
33	256,80	51	254,80	69	253,80	87	253,30
34	256,60	52	254,80	70	253,80	88	253,30
35	256,40	53	254,80	71	253,80	89	252,80
36	256,40	54	254,80	72	253,80	90	252,80
37	256,40	55	254,80	73	253,80	91	252,80
38	256,20	56	254,80	74	253,80	92	252,80
39	256,20	57	254,80	75	253,80	93	252,80
40	256,00	58	254,80	76	253,80	94	252,80
41	256,00	59	254,80	77	253,80	95	252,80
42	255,80	60	254,30	78	253,80	96	252,80
43	255,60	61	254,30	79	253,80	97	252,80
44	255,40	62	254,30	80	253,30	98	252,80
45	255,20	63	254,30	81	253,30
46	255,20	64	254,30	82	253,30
** - Обжимающие заготовку пары.

После отливки 50-и плавок произвели замер износа боковых стенок кристаллизатора и обнаружили, что на экспериментальных ручьях он на 30% меньше, чем на обычных.