Авторы:Еронько С. П., Быковских С. В.
Технология непрерывного литья заготовок, предполагающая подачу в непрерывном режиме жидкой стали в специализированную водоохлаждаемую бездонную изложницу–кристализатор, совершающую качательные движения, и вытягивание частично затвердевшего слитка, занимает в настоящее время ведущее положение в сталеплавильном производстве по отношению к разливке металла сверху или сифоном.
Непрерывная разливка стали в сравнении с разливкой в изложницы обладает целым рядом преимуществ, главным из которых являются исключение из производственного цикла блюмингов и слябингов, снижение в 3–4 раза отходов металла, существенное повышение производительности труда, возможность автоматизации и автоматизации процесса дозированного перелива жидкой стали из ковша в металлоприемник.
Благодаря постоянному совершенствованию этого прогрессивного способа получения металлических заготовок стало возможным разливать спокойную сталь практически любого состава.
Идея непрерывной разливки, принципы которой наиболее полно впервые были сформулированы в 1846 г. Г. Бессемером, долгое время не могла найти реального воплощения по целому ряду причин, главной из которых являлось отсутствие возвратно-поступательного движения кристализатора. Лишь спустя восемьдесят лет (1933 г.) в Германии выдается патент, согласно которому в конструкции машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) предусмотрено применение кристализатора, совершающего в процессе разливки качательное движение.
Применение машин непрерывного литья заготовок в промышленных масштабах началось в 50-х гг. 20 ст. За прошедшие пятьдесят лет технология непрерывной разливки постоянно совершенствовалось по нескольким направлениям:
К началу XXI ст. число эксплуатируемых в мире машин непрерыв¬ного литья заготовок превысило 1600, что позволило довести долю стали, разливаемой с их использованием, до 80 % от общего объема производства.
В настоящее время на многих металлургических предприятиях страны при непрерывной разливке стали для защиты струи металла, истекающей из промежуточного ковша в кристаллизатор МНЛЗ, используются специальные удлиненные стаканы и трубы (рис. 1). Их основные служебные свойства приведены в табл. 1. Поскольку дозирующее устройство должно обеспечивать подвод стали в кристаллизатор хорошо сформированной струей, разъедание или затягивание канала погружного стакана не допускается. Эрозия или затягивание канала разливочного устройства зависят, в первую очередь, от физико-химических процессов, протекающих в контактном слое огнеупор-жидкая сталь. При различном соотношении сил адгезии между контактным слоем, огнеупором и сталью может происходить либо вырывание отдельных частиц огнеупорного материала, либо налипание на стенках канала продуктов взаимодействия стали с огнеупором. Если адгезия контактного слоя к стали больше чем к огнеупору, этот слой смывается потоком металла, т. е. наблюдается размывание канала. Когда же адгезия вязкого контактного слоя к огнеупору больше, чем к стали, канал стакана затягивается. В случае равновесия указанных процессов разъедание и затягивание канала стакана не наблюдаются. В зависимости от химического состава разливаемой стали применяют кварцевые, высокоглиноземистые, корундографитовые, шамотные и цирконовые стаканы. Измельченный шликер затем стабилизируют, т. е. непрерывно перемешивают на протяжении нескольких суток в специальной мешалке.
Промышленные испытания белокаменских огнеупоров дали положительные результаты. Промышленные испытания огнеупоров марки МЛС–62, произведенные ЗАО при участии ВАО, дали положительные результаты. С целью увеличения серийности разливаемых плавок и стойкости промковша, а также для снижения себестоимости стали на ОАО были проведены промышленные испытания промежуточных ковшей с измененной футеровкой с использованием в кладке задней стенки огнеупоров МЛС–62 производства ЗАО. Испытания показали реальную возможность увеличения серийности разливки металла на МНЛЗ (машина непрерывного литья заготовок) до 16 плавок без применения торкретпокрытия и 20 и более плавок с защитным торкрет-слоем. Удельный износ огнеупоров марки МЛС-62 составил 3,7–4,4 мм/пл., в сравнении с огнеупорами марки ШКУ–39 (текущее производство) 10–12 мм/пл. Снижение удельных затрат на футеровку и оборудование промежуточных ковшей составило 0,68 грн/т стали при использовании ковшей с измененной кладкой в сравнении с ковшами текущего производства. Применение совместных разработок конвертерного цеха и НПО по изменению схемы кладки промежуточных ковшей позволит снизить расход огнеупоров на футеровку промковшей и повысить их стойкость. Для справки. Торкретпокрытие – магнезиальный защитный слой, предохраняющий рабочий слой огнеупоров от износа. Белокаменский огнеупорный завод основан в 1893 г. В апреле 2003 г. на базе ОАО создано ООО, в декабре 2003 г. ООО реорганизовано в закрытое акционерное общество. В настоящее время на заводе действуют огнеупорный и корундовый цеха. Предприятие специализируется на выпуске шамотных, корундовых и муллитокорундовых огнеупоров.