Разливка стали на МНЛЗ в черной металлургии

Машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), она же - установка непрерывной разливки стали (УНРС) – металлургический агрегат, внедрение которого принципиально изменило технологию производства и последующей обработки стали. На сегодняшний день на металлургических предприятиях работают МНЛЗ, различающиеся по мощности и конструкции машины, типу литой заготовки. Но в любой установке присутствует важнейший функциональный узел – водоохлаждаемый кристаллизатор. Само наименование свидетельствует о его назначении: в кристаллизаторе происходит начальный процесс затвердевания слитка. Представим процесс: жидкая сталь непрерывной струёй поступает в форму, где первая её порция затвердевает и сразу же, движением специальной клети, за ней «вытягивается» новый поступающий металл и таким образом наращивая слиток, длина которого ограничена лишь габаритами приёмного оборудования. За время нахождения в кристаллизаторе поверхность слитка застывает в виде достаточно плотной корки, оставляя внутри расплавленный металл.

Что же требуется для нормального функционирования кристаллизатора? В первую очередь: высота, теплопроводный и устойчивый к термической деформации материал система охлаждения, обеспечивающие на выходе образование достаточно затвердевшей заготовки.

Его высота обычно составляет от 500 мм для мелких квадратных заготовок до1500мм. для более крупных квадратных, круглых, прямоугольных слитков. Материалом для изготовления стенок кристаллизатора служит медь и теплопроводная жаростойкая сталь. Бывают также, изготовленные исключительно из цельного медного блока с толщиной стенки 150-175 мм. и отверстиями для охлаждающей воды. Но более распространены сборные устройства, состоящие из медных (до 20мм толщиной) и стальных пластин, между которыми пропускают охлаждающую воду. Расход воды зависит в основном достигает 280 – 300 м3/ч и зависит от конструкции кристаллизатора и сечения заготовки. Чтобы обеспечить равномерное продвижение металла и предотвратить разрывы заготовки, система оборудована механизмом качания (возвратно-поступательного движения) кристаллизатора с амплитудой до 40 мм, и частотой от 10 циклов в минуту и выше. Параметры движения синхронизированы с работой тянущей клети. Износостойкость этого устройства в основном определяется эксплуатационной стойкостью медных стенок и стыков между ними, что в значительной степени зависит от технологии производства и качества технического обслуживания на предприятии черной металлургии.

При производстве медных кристаллизаторов или перед началом их эксплуатации на их внутреннюю поверхность наносится защитное покрытие, а в ходе эксплуатации стенки покрывают смазкой. Смазкой может служить парафин, масло репейное и рапсовое и др. Для восстановления изношенных медных пластин применяют механическую обработку (дробеструйную очистку или переточку) с последующим нанесением покрытий.

Использование непрерывной разливки стали, в странах где металлургия довольно развита, составляет около 95 %, в России же всего 50% продукции разливается на МНЛЗ.