Дипломная (вкр): Проект реконструкции электросталеплавильного цеха

постоянство водяного зазора между гильзой и рубашкой;

высокую скорость протока воды в зазоре;

высокую точность центровки медной гильзы;

установку катушки электромагнитного перемешивания.

Применение новой конструкция вторичного охлаждения заготовки с применением комбинированного: водяного и водовоздушного охлаждения круглофакельными форсунками

Конструкция обеспечивает быструю и правильную скорость затвердевания и предотвращает появление металлургических дефектов как поверхностных, так и внутренних. Это достигается путем:

снижения подогрева поверхности в конце охлаждения струйным душированием.

сведения к минимуму разницы в скорости охлаждения между центром и углами граней слитка путем соответствующего расположения душирующих форсунок.

Регулировка расхода: по 2 независимой системы для каждой зоны каждого ручья, для обеспечения сбалансированного охлаждения блюма (внутренний-внешний радиус, боковые стороны) отдельный контур для внутренного - внешнего радиуса и отдельный контур для боковых сторон.

Система охлаждения подразделяется на ряд независимых зон охлаждения в зависимости от требований по разливаемым размерам, скорости разливки и маркам стали. Каждая зона охлаждения управляется индивидуально с помощью системы автоматики 2-го уровня.

Такая конструкция преследует цель обеспечения идеального режима охлаждения (который характеризуется минимальными механическими напряжениями), позволяющим постепенно сократить коэффициент теплопередачи от кристаллизатора к концу зоны охлаждения, где охлаждение

происходит только путем естественной конвекции воздуха и излучения. По этому же принципу определяется и оптимальная длина охлаждения. Такое распределение интенсивности охлаждения является наиболее эффективным с точки зрения длины в жидком состоянии и средней температуры заготовки.

Проект системы струйного душирования основан на математической модели затвердевания и теплопередачи. Компьютерные программы определяют наилучшее расположение системы струйного душирования на основе предварительно рассчитанного теоретического режима теплопередачи [2].

Выводы

Использование новой конструкции кристаллизатора позволит получить:

постоянство водяного зазора между гильзой и рубашкой;

высокую скорость протока воды в зазоре;

высокую точность центровки медной гильзы;

возможность установки катушки электромагнитного перемешивания (ЭВМ);

возможность получения круглой заготовки диаметром 200 мм для использования при производстве бесшовных горячекатаных труб в трубопрокатном цехе;

снижения трещинообразования и дефектов формы (овальность, скошенность стенок и вмятины);

возможность увеличения скорости разливки и перегрев в промковше без негативных последствий.

Усовершенствование системы вторичного охлаждения позволит достичь:

снижения подогрева поверхности в конце охлаждения струйным душированием;

сведения к минимуму разницы в скорости охлаждения между центром и углами граней слитка;

уменьшение механических напряжений;

быструю и правильную скорость затвердевания.

Кроме этого, смотря в будущее, есть все основания полагать, что внедрение предложенных технологий, а также реализации всех запланированных мероприятий, позволит получить стабильно высокое качество конечного продукта всего марочника сталей, тем самым значительно улучшив приоритетные направления в области повышения качества продукции, а также увеличить объем выпускаемой продукции РУП «БМЗ» на мировом рынке.

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Полное описание конструктивных элементов МНЛЗ до реконструкции

МНЛЗ представляет собой современную установку для получения сортовой заготовки методом непрерывной разливки стали (приложение Б).

Технические характеристики существующей на заводе МНЛЗ до реконструкции приведены в таблице 2.1 [ 3 ].

Таблица 2.1 - Технические характеристики МНЛЗ до реконструкции

Схема МНЛЗ показана на рисунке 2.1

-сталеразливочный ковш, 2-промежуточный ковш, 3-стопор КР-1111, 4-стакан-дозатор, 5- стопорный механизм; 6- кристаллизатор, 7-зона изгиба, 8- разливочная дуга, 9,10,11 -тянущий трайбаппарат №№1,2,3, 12-правильная зона; 13-промежуточный рольганг; 14- машина газокислородной резки (МГКР); 15-рольганг газокислородной резки.

Рисунок 2.1 - Схема МНЛЗ (до реконструкции)

Краткая характеристика и технологические параметры конструктивных элементов МНЛЗ:

подъемно поворотный сталеразливочный стенд служит для перемещения сталеразливочного ковша с металлом после внепечной обработки.

промежуточный ковш (позиция 2 рисунка 2.1) выполняет функции приемной камеры для поддержания ферростатического давления стали на постоянном уровне на протяжении всего процесса разливки и распределение по ручьям.

Технические характеристики промежуточного ковша приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Технические характеристики промежуточного ковша

тележка промковша используется для транспортировки промковша от участка загрузки до участка разливки. Основные параметры тележки промковша приведены в таблице 2.3

Таблица 2.3 - Основные параметры тележки промковша

кристаллизатор (позиция 6 рисунка 2.1) предназначен для охлаждения поступающей из промковша жидкой стали с помощью водоохлаждаемых медных плит, и определяет поперечное сечение ручья. Технические характеристики кристаллизатора приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Технические характеристики кристаллизатора

регулирование уровня в кристаллизаторе

В целях оптимизации уровня качества при разливке, очень важно поддерживать постоянный уровень стали в кристаллизаторе, для этого используется изотопный излучатель автоматического поддержания уровня металла в гильзе кристаллизатора (САПУ).

катушка электромагнитного перемешивания

Система электромагнитного перемешивания металла в кристаллизаторе наружного типа состоит из катушек, установленных с наружной стороны кристаллизатора, на балансирной станине, вместе со специальной системой водяного охлаждения.

устройство подачи шлакообразующей смеси для смазки кристаллизатора.Располагается на тележке промковша и служит для автоматической подачи порошка в кристаллизатор в процессе разливки с целью предотвращения налипания расплавленной стали на гильзе кристаллизатора, предотвращения окисления стали, изоляции поверхности стали, защиты от поглощения посторонних включений и регулирования теплопередачи.

механизм качания используется для создания вертикального колебательного движения, которое, в свою очередь, передается на кристаллизатор и закрепленные на нем опорные валки.

Механизм качания состоит из сменной рамы, привода качания, стола качания, направляющей стола качания, рамы основания механизма качания.

В устройстве механизма качания закреплены кристаллизатор и зона изгиба. Кристаллизатор поднимается и опускается, амплитуда качания постоянна и составляет ±3 мм, а частота колебаний может настраиваться от 50 до 200 мин-1.

Качание кристаллизатора и стола качания осуществляется с помощью эксцентриковых кривошипно-шатунных механизмов, расположенных с фиксированной и незакрепленной сторон, которые работают синхронно посредством валов и муфт и связаны с редукторами и двигателем привода. Частота вращения двигателя и число движений качания зависит от скорости.

Эксцентриковое качание подается на кристаллизатор с помощью поршня, верхний подшипник которого привинчен к столу качания. Ход привода механизма качания задан постоянно с помощью эксцентрикового вала с амплитудой 3 мм.

Основные параметры приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Основные параметры механизма качания

зона изгиба (позиция 6 рисунка 2.1)

Основными составными частями сегмента являются:

внешние рамы с роликами; внутренние рамы с роликами; боковые направляющие ролики ручьев; верхние и нижние подшипники; опорные ролики; трубопроводы охлаждающей воды.

Внешние и внутренние рамы представляют собой сварную стальную конструкцию. Ролики установлены на консолях, которые крепятся на внешних и внутренних дугах. Опорные ролики центрируются и закрепляются фланцевой плитой на верхней части внешней рамы.

Направляющие ролики ручьев, корпусы подшипников, внешние и внутренние рамы охлаждаются изнутри. Зазор между роликами (зазор разливки) можно настроить с помощью прокладок на роликах и на раме внутренней дуги. Формат разливки настраивается с помощью прокладок для форматов разливки. Верхняя подвеска сегмента установлена на сменной раме устройства механизма качания. Нижняя опора опирается в разливочной дуге.

В таблице 2.6 приведены технические параметры зоны изгиба.

Таблица 2.6 - Технические параметры зоны изгиба

разливочная дуга (позиция 8 рисунка 2.1)

Задачей разливочной дуги является направление поступающего из кристаллизатора в тянущее устройство и правильную зону. Кроме того, разливочная дуга применяется в виде направляющей конструкции для затравки. Направление ручья осуществляется 8 роликами на наружной дуге.

Направление затравки во время ее ввода осуществляется размещенными между опорными роликами наружной и внутренней дугах направляющими для затравки.

Основными составными частями разливочной дуги являются:

рама разливочной дуги с внутренним охлаждением; верхняя и нижняя опоры;

ролики внешней дуги; ролики внутренней дуги; направляющая холодной затравки. Их технические параметры приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Технические параметры разливочной дуги

тянущий трайбаппарат (позиции 9,10,11 рисунка 2.1)

Предназначены для ввода и вывода затравки и транспортировки горячего слитка. Их параметры приведены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Основные параметры тянущих трайбаппаратов