Đúc thép liên tục: nguyên lý hoạt động, thiết bị cần thiết, ưu nhược điểm của phương pháp

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Ngày nay, rất nhiều thứ, các bộ phận, v.v. được làm bằng thép. Đương nhiên, điều này đòi hỏi một lượng lớn vật liệu gốc. Vì vậy, các nhà máy từ lâu đã sử dụng phương pháp đúc thép liên tục, đặc trưng bởi tính năng quan trọng nhất - năng suất cao.

Trang bị cần thiết cho công việc

Cho đến nay, một số cơ sở lắp đặt để đúc thép theo cách này đã được biết đến, và chúng được viết tắt là UNRS. Ban đầu, hệ thống lắp đặt kiểu thẳng đứng đã được phát triển và đưa vào sản xuất, đặt ở vị trí thấp hơn mặt bằng phân xưởng 20-30 mét. Tuy nhiên, sau đó mong muốn từ bỏ việc đào sâu xuống sàn nhà đã trở thành động cơ chính cho sự phát triển của các hệ thống lắp đặt này. Điều này dẫn đến việc phát triển và triển khai các nhà máy đúc liên tục kiểu tháp. Chiều cao của các thiết bị này là 40 m Tuy nhiên, phiên bản máy này không được sử dụng rộng rãi vì hai lý do. Đầu tiên, xây dựngmột đơn vị trong xưởng như vậy là khá khó khăn và tốn công sức. Thứ hai, thậm chí nhiều khó khăn hơn đã phát sinh trong quá trình vận hành.

Cài đặt cong và xuyên tâm

Theo thời gian, việc đúc thép liên tục được chuyển sang làm việc bằng máy uốn đứng. Tính năng chính là uốn phôi ra sau trục 90 độ. Sau đó, một cơ chế nắn đặc biệt được sử dụng trong quá trình lắp đặt để nắn thẳng phôi, và chỉ sau giai đoạn này, việc cắt mới diễn ra. Vì một lý do nào đó, việc đúc thép liên tục trên các thiết bị như vậy đã không trở nên rất phổ biến. Đầu tiên, việc uốn cong, tất nhiên, có thể làm giảm chiều cao, nhưng đồng thời hạn chế nghiêm trọng tiết diện của chính thỏi. Càng cần thiết phải lấy được một phần của vật liệu, thì độ uốn cong càng lớn, có nghĩa là chiều cao lại tăng lên. Thứ hai, máy uốn được đặt trong các cửa hàng thép thậm chí còn khó khăn hơn so với máy đứng.

Ngày nay, việc lắp đặt thép xuyên tâm liên tục đang ngày càng trở nên phổ biến hơn. Trên một đơn vị như vậy, thỏi được hình thành trong khuôn và để nó dọc theo cùng một cung mà nó đã đi vào nó. Sau đó, nó sẽ được làm thẳng bằng cơ cấu kéo đúng. Và sau đó bạn đã có thể bắt đầu cắt phôi thành các khoảng trống. Trên thực tế, thiết kế này trở nên hợp lý nhất trong việc tổ chức dòng hàng hóa trong cửa hàng thép.

Quá trình casting bắt đầu từ đâu

Công nghệ liên tụcđúc thép là một quá trình khá phức tạp. Tuy nhiên, công bằng mà nói thì nguyên tắc vẫn giống nhau bất kể thiết lập sản xuất được sử dụng. Bạn có thể xem xét công nghệ này bằng cách sử dụng ví dụ về UNRS dọc.

Máy được cung cấp một muôi để đổ thép thông qua một cần trục đặc biệt. Sau đó, thép chảy vào ống tuýt có nút đậy. Đối với máy một sợi sẽ có một nút chặn, đối với máy nhiều sợi sẽ có một nút cho mỗi luồng. Ngoài ra, cá lăng còn có một tấm vách ngăn đặc biệt để giữ xỉ. Từ tundish, thép sẽ chảy vào khuôn, đi qua kính định lượng hoặc nút đậy. Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là trước lần đúc đầu tiên, hạt giống được đưa vào khuôn từ phía dưới cùng. Nó lấp đầy tiết diện của toàn bộ khuôn hoặc chỉ hình dạng của phôi. Lớp trên cùng của hạt sẽ là lớp dưới cùng của khuôn. Ngoài ra, nó còn có hình dạng của một chiếc đuôi én dùng để kẹp vào trong tương lai với một thỏi.

Đúc thêm

Tiếp theo, trong quá trình đúc thép liên tục, cần đợi đến khi mức nguyên liệu vượt lên trên hạt đến độ cao khoảng 300-400 mm. Khi điều này xảy ra, cơ chế bắt đầu, đưa thiết bị kéo vào hoạt động. Nó có các cuộn kéo, dưới tác động của nó, hạt giống sẽ rơi xuống và kéo thỏi đã tạo ra cùng với nó.

Máy đúc liên hoàn có khuôn thường làm bằng đồng với thành rỗng. Anh ấy đang rất căng thẳngbởi tác dụng của nước làm mát, và phần bên trong của nó tương ứng với hình dạng của thỏi cần thu được. Chính ở đây, lớp vỏ dạng thỏi được hình thành. Ở tốc độ đúc cao, có thể xảy ra hiện tượng rách lớp vỏ này và rò rỉ kim loại. Để tránh điều này, khuôn được đặc trưng bởi chuyển động qua lại.

Đặc điểm của hoạt động khuôn

Máy đúc liên tục có một động cơ điện chịu trách nhiệm tạo ra chuyển động qua lại này. Điều này được thực hiện thông qua lực của hộp số với cơ cấu xoay kiểu cam. Đầu tiên, khuôn di chuyển theo cùng hướng với phôi, tức là đi xuống và sau khi quá trình hoàn thành, nó quay trở lại. Hành trình xoay từ 10 đến 40 mm. Khuôn là một ngăn quan trọng trong quá trình đúc thép liên tục trên bất kỳ loại thiết bị nào, và do đó thành của nó được bôi trơn bằng parafin hoặc bất kỳ chất bôi trơn nào khác phù hợp với các đặc tính.

Điều đáng chú ý là trong thiết bị hiện đại, mức kim loại được kiểm soát bằng phương pháp đo bức xạ bằng cách áp dụng một tín hiệu điều khiển đến nút đậy của gáo. Trong chính khuôn, có thể tạo ra môi trường trung tính hoặc không khí khử ở trên mức kim loại để tránh sản phẩm bị oxy hóa trong quá trình sản xuất.

Vỏ thỏi

Điều đáng chú ý là làm việc dưới chân không cũng được coi là một phương pháp đúc đầy hứa hẹn. Một đơn vị có thể thực hiệnđổ qua nhiều khuôn cùng một lúc. Do đó, số luồng của một lần cài đặt có thể lên đến tám luồng.

Tác động tản nhiệt của hạt lạnh để tạo thành lớp da dưới cùng của thỏi. Thỏi sẽ thoát ra khỏi khuôn dưới tác động của hạt, được hút vào vùng làm nguội thứ cấp (SCZ). Ở giữa phôi thép vẫn sẽ ở trạng thái lỏng. Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là, theo yêu cầu của công nghệ đúc thép, độ dày của da phải đạt ít nhất 25 mm tại thời điểm ra khỏi khuôn. Để đáp ứng những yêu cầu này, cần phải chọn tốc độ dòng nguyên liệu phù hợp.

Đặc điểm của quá trình cài đặt và đúc

Đặc điểm công nghệ gần đúng như sau. Nếu tiết diện của thỏi là 160x900 mm, thì tốc độ của nó phải từ 0,6 đến 0,9 m / phút. Nếu tiết diện là 180x1000 mm, thì tốc độ giảm xuống còn 0,55-0,85 m / phút. Chỉ báo tốc độ cao nhất là cần thiết cho tiết diện của thỏi loại vuông 200x200 mm - 0,8-1,2 m / phút.

Dựa trên các chỉ số trên, chúng ta có thể kết luận rằng tốc độ đúc trung bình của một sợi sử dụng công nghệ đúc liên tục là 44,2 t / h. Nếu bạn vượt quá tốc độ tối ưu, thì độ xốp trung tâm sẽ tăng lên.

Hơn nữa, cần lưu ý rằng độ ổn định của quá trình đúc và chất lượng của bản thân sản phẩm bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ của kim loại. Theo kinh nghiệm, người ta thấy rằng ở nhiệt độ hơn 1560 độC. Bề mặt của thỏi thường bị bao phủ bởi các vết nứt. Nếu nhiệt độ thấp hơn so với chỉ định, thì kính thường sẽ bị siết chặt. Như vậy, người ta thấy rằng nhiệt độ tối ưu cho phương pháp đúc thép liên tục là 1540-1560 độ C. Để duy trì chỉ số này, nhiệt độ làm nóng của lò trước khi xuất xưởng phải nằm trong khoảng 1630-1650 độ.

Vùng làm mát thứ cấp

Trong phần này, việc làm mát trực tiếp và chuyên sâu nhất cho thỏi được thực hiện với sự trợ giúp của nước từ vòi phun. Có một hệ thống đặc biệt không tải, không phải con lăn điện. Sự quay của chúng giúp phôi không bị cong hoặc vênh. Do làm mát mạnh mẽ trong vùng này, thành của thỏi sẽ nhanh chóng tăng thêm độ dày và sự kết tinh sẽ lan rộng theo chiều sâu. Tốc độ rút phôi và mức độ nguội của nó nên được chọn sao cho vào thời điểm thỏi đi vào cuộn kéo, nó đã hoàn toàn rắn.

Lợi ích của việc casting liên tục là gì

Vì phương pháp đúc thép này đã thay thế phương pháp đổ vào khuôn nên rất đáng để so sánh với phương pháp này. Nhìn chung, cần nêu bật những ưu điểm sau: năng suất cao hơn, giảm chi phí và giảm cường độ lao động của quy trình. Do sự hình thành liên tục của thỏi, khoang co ngót được chuyển sang phần đuôi, ngược lại với khuôn đúc, mỗi thỏi có khoang riêng. Do đó, phần trăm hiệu suất của kim loại thích hợp tăng lên đáng kể. UNRS cho phép bạn có đượcphôi có nhiều hình dạng khác nhau, từ hình vuông nhỏ 40x40 mm đến hình chữ nhật 250x1000 mm. Việc sử dụng các máy đúc liên tục làm cho nó có thể từ bỏ hoàn toàn các nhà máy đúc. Điều này làm giảm đáng kể chi phí của quá trình sản xuất và do đó có giá trên thị trường. Ngoài ra, quá trình xử lý luyện kim đã được đơn giản hóa.

Flaws

Mặc dù có khả năng cơ giới hóa và tự động hóa quy trình cao, tỷ lệ phôi tốt cao và các ưu điểm khác được mô tả ở trên, phương pháp này cũng có một số mặt tiêu cực. Những nhược điểm của thép đúc liên tục như sau.

Thứ nhất, không có khả năng sản xuất các thỏi có cấu hình phức tạp. Thứ hai, phạm vi của thỏi và phôi là khá hạn chế. Việc chuyển đổi máy móc để đổ nguyên liệu của một thương hiệu khác là khá khó khăn, điều này có thể làm tăng giá thành cuối cùng của một sản phẩm của một thương hiệu khác nếu nó được sản xuất tại cùng một nhà máy. Một số loại thép, ví dụ như thép sôi, hoàn toàn không thể được tạo ra bằng phương pháp này.

Nhược điểm cuối cùng của phương pháp đúc thép liên tục là rất đáng kể. Đó là một lỗi thiết bị có thể xảy ra. Sự thất bại của UNRS sẽ dẫn đến những tổn thất lớn về hiệu quả hoạt động. Thời gian sửa chữa càng lâu, tổn thất sẽ càng tăng.