Сталеплавильное оборудование, МНЛЗ

Вертикальная 2-х ручьевая установка полунепрерывной разливки сталей (УПНРС) предназначена для разливки стали в цилиндрические заготовки диаметром 250 мм и 360 мм, используемых в дальнейшем для переплава их на установках электрошлакового переплава (ЭШП), в вакуумно-дуговых печах (ВДП) в условиях действующего СПЦ-4 и в качестве заготовок для передела на сортовой товарный прокат.

• системой электромагнитного перемешивания (ЭМП) металла заготовки как в процессе начала формирования корочки слитка в районе кристаллизатора, так и в фазе окончания затвердевания осевой зоны слитка.
• системой водо-воздушного охлаждения, выполненную на базе программируемых контроллеров, современных регулирующих клапанов и расходомеров, обеспечивающая требуемое по технологии мягкое, равномерное охлаждение отливаемого слитка.
• системой автоматического регулирования уровня металла в кристаллизаторе с использованием электромагнитного датчика уровня и электромеханического исполнительного механизма перемещения стопора промковша.
• Автоматизированная система управления (АСУ ТП) реализована по двухуровневому иерархическому принципу с децентрализацией вычислительных средств по основным технологическим узлам УПНРС.

АСУ ТП УПНРС выполняет следующие функции:

• управление цифровыми приводами механизмов качания кристаллизатора, перемещения кареток;
• выдача заданных значений частоты и тока в преобразователи частоты системы электромагнитного перемешивания;
• измерение расхода, температуры и давления охлаждающей воды для систем водо-воздушного охлаждения, охлаждения оборудование;
• измерение расхода, температуры и давления охлаждающей воды замкнутого контура химочищенной воды;
• измерение общей длины непрерывной заготовки;
• управление устройствами участка отделения затравки и выгрузки слитка;
• регистрация, архивирование информации и просмотр за указанный промежуток времени.

Рисунок 1. УПНРС. Общий вид.

Рисунок 2. УПНРС, 3D-модель.

Техническая характеристика двухручьевой установки полунепрерывной разливки стали (УПНРС)

Краткое описание основного технологического оборудования.

Промковш

Ковш промежуточный предназначен для приема жидкого металла из сталеразливочного ковша, распределения его по кристаллизаторам организованной струей, обеспечения ее стабильности при меняющемся уровне в стальковше.

- Уровень металла, мм:

• максимальный... 746
• номинальный... 700

• при максимальном уровне... 4790
• при номинальном уровне... 4440

• ход механизма по вертикали, мм...90
• угол поворота механизма,°... 180

• максимальное усилие на штоке, Н... 5000
• максимальный ход штока привода, мм... 100
• максимальная скорость перемещения штока, мм/с... 18

Манипулятор защитной трубы

Манипулятор служит для установки на сливное отверстие стакана-дозатора стальковша огнеупорной защитной трубы.

Труба защищает струю жидкого металла от вторичного окисления при переливе металла из стальковша в промковш, что сокращает количество неметаллических включений в слитке, т.е. способствует повышению качества получаемого продукта.

Кристаллизатор

Кристаллизатор предназначен для формирования слитка заданного сечения (⌀250мм ⌀360мм) и его первичного охлаждения.

- Высота кристаллизатора (по медной гильзе), мм... 800
- Диаметр подвесных роликов, мм... ⌀140
- Охлаждение кристаллизатора и катушек статора ЭМП — химочищенной водой

• давление, МПа не более... 1
• расход (для типоразмеров ⌀250/⌀360), м3/ч... 85/170

Механизм качания кристаллизаторов

Механизм качания кристаллизатора предназначен для сообщения кристаллизатору возвратно-поступательного движения в вертикальном направлении.

Целью качания кристаллизатора является предотвращение зависания корочки слитка на стенках гильзы и обрыва непрерывно-литой заготовки на выходе из кристаллизатора.

Механизм качания кристаллизатора выполнен в виде компактного быстродемонтируемого узла, что сокращает объем работ по обслуживанию и ремонту оборудования непосредственно в ручье УПНРС.

Закон движения при качании: синусоидальный
Амплитуда качания, мм... ± 2 3,5 5
Частота качания, мин... 150…250
Смазка редукторов: жидкая, заливная.
Смазка подшипниковых узлов механизма качания: пластичная, централизованная.
Смазочный материал: УНИОЛ-2м

Каретка ЭМП

Под кристаллизатором каждого из ручьев установлена каретка, несущая статор (комплект полюсных катушек) электромагнитного перемешивания металла в слитке.

Каретка ЭМП с помощью опорных катков, базируется на вертикальных направляющих колоннах, установленных сбоку от каждого из ручьев УПНРС.

Подвижная установка статора ЭМП позволяет осуществлять перемешивание на этапе окончательного затвердевания осевой зоны слитка.

Ход перемещения каретки, м... ~10,1
Скорость перемещения каретки, м/мин... 0,3..2,4
Подвод воды на охлаждение каретки и статора ЭМП:

• расход охлаждающей жидкости, м3/час... 15
• условный проход, мм... 32х2
• давление в системе, МПа... ≤1

Каретка тянущая

Под кареткой ЭМП, на тех же направляющих установлена тянущая каретка, предназначенная для вытягивания (и удержания) отливаемого слитка из кристаллизатора с помощью затравки.

- Ход перемещения каретки, м... ~11,8
- Скорость перемещения каретки, м/мин

• рабочая... 0,3...0,8
• транспортная.. 2,4

Кантующая рама

Для приема вертикально стоящего отлитого слитка, кантовки его в горизонтальное положение и укладки на приемный рольганг предназначена кантующая рама

- Угол поворота рамы , град... 90°
- Время подъема рамы, сек... 30
- Масса подвижных частей, кг... 3200
- Количество г/цилиндров, шт... 2
- Диаметр поршня, мм... 125
- Диаметр штока, мм... 80
- Ход, мм... 1350

Рольганг приемный

Рольганг приемный служит для приема кантуемого слитка и передачи его дальше по существующей технологической линии.

- Диаметр роликов, мм... 300
- Длина бочки ролика, мм... 1120
- Шаг роликов, мм... 1500
- Скорость движения слитка, м/с... 0,57
- Мощность двигателя, кВт... 5,5

Система охлаждения слитка

Система выполнена на базе программируемых контроллеров, современных регулирующих клапанов и расходомеров и способна обеспечить равномерное регулирование интенсивности охлаждения слитка в процессе разливки.

Позволяет реализовывать оптимальный (для каждой группы марок сталей) режим охлаждения слитка в зоне вторичного охлаждения.

Обеспечивает возможность гибкого изменения теплоотвода с поверхности слитка, обеспечивает широкий диапазон пределов регулирования интенсивности охлаждения слитка.

Обеспечивает мягкое, равномерное охлаждение по периметру и длине слитка, что способствует повышению качества непрерывнолитых заготовок, снижению пораженности слитка поверхностными трещинами.

Способствует обеспечению стабильного процесса разливки.

Техническая характеристика системы
Расход воды, max... ~20 м3/час
Расход воздуха, max... 1000 нм3/час
Рабочее давление воды... 3…5 бар (на +/- 0,0 м)
Рабочее давление воздуха... 4-6 бар

Системы охлаждения оборудования

Для охлаждения кристаллизаторов и статоров ЭМП используется замкнутая система охлаждения с химочищенной водой.

Для охлаждения ряда узлов УПНРС используется техническая вода из заводской системы чистого оборотного цикла.