Детали сопла разливочного устройства
Стаканы промежуточного ковша — важнейшие функциональные компоненты, устанавливаемые в нижней (или боковой) части промежуточного ковша в процессах непрерывной разливки стали. Они используются в первую очередь для управления и направления потока расплавленной стали из ковша в кристаллизатор и служат своего рода «мостом», соединяющим ковш и кристаллизатор, играя важнейшую роль в обеспечении стабильности процесса и качества слитка.
Стаканы промежуточного ковша обычно изготавливаются из высокочистых огнеупорных материалов (таких как алюмоуглеродистые, циркониевые или магнезиальные сплавы). Они должны выдерживать эрозию, коррозию и термические удары, возникающие при высокотемпературной жидкой стали (выше примерно 1500 °C), что требует исключительной огнеупорности, коррозионной стойкости и термостойкости. Их эксплуатационные характеристики напрямую влияют на бесперебойность работы установки непрерывной разливки и качество отлитых слитков (например, содержание включений и поверхностных дефектов).
Что такое непрерывное литье?
Непрерывное литье — это процесс, при котором расплавленный металл затвердевает в виде заготовки, блюма или сляба для последующей прокатки на чистовых станах. Это высокоэффективный процесс, который произвел революцию в производстве стали, исключив необходимость литья отдельных слитков.
Роль разливочного устройства
Перед поступлением в кристаллизатор расплавленная сталь поступает в огнеупорный сосуд, называемый промежуточным ковшом. Промежуточный ковш выполняет несколько важных функций:
Буфер: Он действует как буфер, удерживая определённое количество расплавленной стали, обеспечивая непрерывную подачу стали в кристаллизатор даже при замене ковша.
Выравнивание температуры: Он помогает выравнивать температуру расплавленной стали, уменьшая её колебания.
Удаление включений: Более лёгкие неметаллические включения в стали могут всплывать на поверхность в промежуточном ковше, что повышает чистоту конечного продукта.
Сопло промежуточного ковша: сердце управления потоком
Стакан промежуточного ковша расположен в нижней части промежуточного ковша и направляет расплавленную сталь в кристаллизатор. Это высокотехнологичный керамический компонент, способный выдерживать экстремальные температуры, химическое воздействие расплавленной стали и эрозионное воздействие текущего металла.
Основные функции стакана промежуточного ковша:
Регулирование расхода: важнейшей функцией является точное управление расходом расплавленной стали в кристаллизатор. Это достигается за счёт диаметра и формы отверстия стакана. Постоянный расход крайне важен для:
Стабильной скорости разливки: Поддержание постоянной скорости разливки предотвращает колебания в процессе кристаллизации, которые могут привести к дефектам.
Регулирование уровня в кристаллизаторе: Точное управление расходом помогает поддерживать постоянный уровень расплавленной стали в кристаллизаторе, что критически важно для качества поверхности.
Защита струи: Стакан помогает создать ровный, стабильный поток расплавленной стали, минимизируя контакт с атмосферой. Это предотвращает повторное окисление стали, которое может привести к образованию включений.
Распределение включений: В некоторых процессах литья используются многоканальные стаканы для равномерного распределения стали в кристаллизаторе, что влияет на характер течения внутри кристаллизатора и способствует удалению включений.
Износостойкость: Стаканы промежуточного ковша подвергаются сильному износу под воздействием расплавленной стали. Обычно они изготавливаются из высококачественных огнеупорных материалов, таких как оксид алюминия и графита, оксид циркония или оксид магния и углерода, часто со специальной обработкой против засорения.
Типы разливочных стаканов
Стаканы промежуточного ковша бывают различных конструкций в зависимости от процесса разливки и типа разливаемой стали:
Дозирующие стаканы: имеют фиксированное отверстие и контролируют поток с помощью ферростатической головки в промежуточном ковше.
Стаканы с шиберным затвором: оснащены механизмом скользящей пластины для регулировки отверстия стакана, что обеспечивает точное и динамичное управление потоком.
Стаканы со стопорным стержнем: для открытия и закрытия отверстия стакана используется огнеупорный стопорный стержень, что обеспечивает хорошее управление потоком.
Многопортовые стаканы: используются для оптимизации потока стали в кристаллизаторе для лучшего удаления включений и затвердевания.
Важность выбора и обслуживания разливочного стакана
Правильный выбор, установка и обслуживание стаканов промежуточного ковша имеют первостепенное значение для эффективной и высококачественной непрерывной разливки стали. Любые проблемы с стаканом, такие как засорение, эрозия или трещины, могут привести к перерывам в разливке, дефектам стали и снижению производительности.
По сути, стакан промежуточного ковша — это небольшой, но мощный компонент, играющий ключевую роль в обеспечении бесперебойной и успешной работы машины непрерывной разливки стали, напрямую влияя на качество и экономическую эффективность производства стали.
