В сталелитейной промышленности технология непрерывного литья и прокатки (особенно двухвалковая разливка и прокатка) представляет собой метод непрерывной разливки стали, позволяющий непосредственно и непрерывно разливать расплавленную сталь в тонкие полосовые заготовки. Основным оборудованием является стан непрерывной разливки и прокатки стали. По сравнению с традиционным длительным процессом «непрерывное литье + горячая прокатка», сталелитейные станы значительно сокращают производственный цикл и снижают энергопотребление, что делает их важнейшим технологическим направлением для прокатки стальных заготовок до состояния, близкого к конечному.
Основные этапы и компоненты сталелитейного и прокатного цеха
1. Подготовка сырья:
Металлолом/железная руда: Процесс начинается с металлолома (переработанной стали) или железной руды. Железная руда обогащается для удаления примесей, а затем обычно перерабатывается в окатыши или агломерат.
Кокс: Уголь нагревается без доступа кислорода для получения кокса, который служит топливом и восстановителем в доменной печи.
Флюс: Известняк или доломит добавляют для удаления примесей в виде шлака.
2. Сталеплавильное производство:
Доменная печь (ДП): При использовании железной руды доменная печь восстанавливает железную руду коксом и известняком для получения расплавленного чугуна (чугуна).
Кислородный конвертер (ККП): Расплавленный чугун из доменной печи (или смесь чугуна и лома) очищается в ККП. Кислород продувается через расплавленный металл для удаления углерода и других примесей, превращая его в сталь.
Электродуговая печь (ЭДП): В ДСП в качестве сырья в основном используется металлический лом. Электрическая дуга плавит лом, а затем кислород и другие добавки используются для рафинирования стали. ЭДП более гибкие и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем доменно-конвертерные технологии.
3. Ковшовая металлургия:
После первичной сталеплавильной печи расплавленная сталь перекачивается в ковш для вторичного рафинирования. Этот этап требует точного контроля температуры и химического состава для соответствия конкретным требованиям к продукту.
Дегазация: удаление растворенных газов, таких как водород и азот.
Легирование: добавление ферросплавов (например, ферромарганца, феррохрома) для достижения требуемых свойств стали (прочности, коррозионной стойкости и т. д.).
4. Непрерывная разливка:
Это критически важный этап, на котором расплавленная сталь кристаллизуется, образуя полуфабрикаты, такие как слябы, блюмы или заготовки.
Промежуточный ковш: Расплавленная сталь поступает из ковша в промежуточный ковш, который служит резервуаром и распределяет сталь по изложницам.
Изложницы: Сталь кристаллизуется, проходя через водоохлаждаемые медные изложницы, образуя прочную корку.
Вытяжные ролики: Частично затвердевшая заготовка непрерывно протягивается вниз тянущими роликами.
Распыление: Водяная струя охлаждает заготовку до полного затвердевания.
Резка: Непрерывная заготовка разрезается на заготовки необходимой длины (слябы для плоского проката, блюмы для фасонного проката, заготовки для длинномерного проката).
Комбинированный процесс
На современном сталелитейном заводе разливка и прокатка представляют собой интегрированный непрерывный процесс. Расплавленная сталь непрерывно разливается в полуфабрикат (заготовку, блюм или сляб), который в горячем состоянии напрямую подается в прокатный стан. Такая интеграция значительно повышает эффективность, устраняя необходимость повторного нагрева стали из холодного состояния, что экономит время и энергию. Готовая продукция, будь то двутавровые балки, стальные листы или катанка, затем охлаждается, режется на мерные длины и готовится к отгрузке.
