2.6 Подготовка составов с изложницами

В старых цехах при разливке стали в стационарной канаве все операции по подготовке изложниц, поддонов, освобождению изложниц от слитков выполняются непосредственно в разливочных пролетах. Это осложняет деятельность цеха и сдерживает увеличение производительности сталеплавильных агрегатов. В современных сталеплавильных цехах сталь разливают в изложницы, установленные на тележки, которые собирают во дворах изложниц в составы заданной величины. Тележки для изложниц делают низкими, чтобы они были устойчивыми и не опрокидывались. Края тележки изготовляют в виде фартуков, чтобы защитить от брызг и наплесков жидкого металла рельсы путей, колеса самих тележек и сцепные устройства.

В настоящее время на металлургических предприятиях изложницы ставят на тележки в основном двух типов: двухосные грузоподъемностью 60 тонн (рис. 73) и четырехосные грузоподъемностью 120 тонн (рис. 74).

Рис. 73. двухосная тележка для изложниц грузоподъемностью 60 тонн

Имеются тележки грузоподъемностью 160, 180 и 200 тонн. Тележки большой грузоподъемности применяются при больших массах слитков. В двухосных тележках грузоподъемностью 60 тонн, платформа и ходовая часть представляют собой конструктивный единый комплекс. Вся нагрузка передается непосредственно на оси.

Рис. 74. четырехосная тележка грузоподъемностью120 тонн для изложниц: 1 – платформа; 2 -шкворневая балка; 3 – балансирные балки; 4 – букса; 5 – подшипник; 6 – пружина

Сталеразливочные тележки сцепляются между собой при помощи специальных серег со щеколдами – так называемой трамвайной сцепкой.

Размещение изложниц на платформе тележек зависит от принятого способа разливки и от веса отливаемых слитков. При разливке стали сверху в слитки весом 7 т на тележке грузоподъемностью 60 тонн можно разместить от двух до четырех изложниц в один ряд или четыре изложницы в два ряда, на тележке грузоподъемностью 120 тонн – до пяти изложниц в один ряд и до восьми изложниц в два ряда, на тележках грузоподъемностью 180 и 200 тонн – от четырех до пяти изложниц для слитков весом 20–25 т. При сифонной разливке на тележку грузоподъемностью 120 тонн ставят до восьми изложниц (на двух поддонах по четыре), на тележку грузоподъемностью 60 тонн – по три или четыре изложницы.

На (рис. 75) представлена схема установки четырех изложниц для 7 тонных слитков спокойной стали в один ряд на тележке грузоподъемностью 60 тонн. Такая расстановка изложниц позволяет вести разливку стали как из двухстопорных сталеразливочных ковшей, так и из четырехстопорных стационарных промежуточных ковшей.

Рис. 75. тележка грузоподъемностью 60 тонн с четырьмя изложницами для 7 тонных слитков спокойной стали, расположенных в один ряд: 1 – пробка; 2 – центрирующий вкладыш

Если сталь разливают из двухстопорных промежуточных ковшей, передвигающихся перпендикулярно к оси состава, используется двухрядная установка изложниц на специальном поддоне (рис. 76).

Рис. 76. Расположение изложниц на специальном поддоне (в два ряда): 1 – изложница; 2 – тележка; 3 – поддон; 4 – ограничитель

При выборе количества и способа размещения изложниц на одной тележке необходимо максимально использовать грузоподъемность и полезную площадь тележки. Однако нельзя перегружать тележки и близко друг к другу располагать изложницы.

Кроме того, всегда необходимо распределять груз равномерно на платформе тележки, чтобы обеспечить ее устойчивость. Наиболее неустойчивым является положение тележки с одной изложницей, установленной на краю платформы (рис. 77). При такой нагрузке тележка будет опрокидываться или, если она с обеих сторон закреплена, ее свободная сторона будет приподниматься, состав может сойти с рельсов.

Рис. 77. Неправильное размещение груза на тележке

Количество изложниц и тележек, потребное для разливки всего металла, определяется весом плавки и весом отливаемых слитков. К расчетному количеству изложниц следует прибавить две или три резервные изложницы для замены забракованных или для разливки излишнего против нормы металла, получившегося в результате перегруза печи. Заранее рассчитанное число тележек с установленными на них изложницами называют составом изложниц.

Разливка всей плавки из печей большой емкости в один состав нерациональна. Разливку ведут ковш – состав, практикуется также разливка из двух ковшей в один состав изложниц. Для сокращения маневровой работы локомотивов часто одновременно подают два сцепленных состава, под разливочной площадкой их расцепляют и заливают сталью каждый отдельно; часто одновременно и убирают два залитых состава из-под площадки.

Длина состава должна быть такой, чтобы он свободно размещался под разливочными площадками, на путях отстоя, на путях во дворах изложниц, стрипперных отделениях, на маневровых путях и на путях нагревательных колодцев. В старых цехах, где используются тележки грузоподъемностью 60 тонн, чтобы выполнить эти требования, частично реконструируют здания и пути, связанные с подготовкой составов.

Подготовка изложниц различными механизмами с элементами автоматизации при разливке металла сверху из многостопорных ковшей требует размещения изложниц на тележках в стабильном положении. Для этого используются разного рода ограничители. Для постоянного фиксирования глуходонных изложниц имеется специальный вкладыш (рис. 75), который одним концом входит в отверстие на платформе тележки, а другим – в выем, который имеется в дне изложницы с наружной стороны. Это обеспечивает на всех составах строго определенное расстояние между центрами изложниц.

Групповые поддоны отливают с приливами в верхней и нижней плоскостях. Нижние приливы входят в отверстия платформы тележки, и поддон фиксируется на тележке, а верхние приливы служат в качестве ограничителей-фиксаторов для изложниц.

В процессе эксплуатации изложницы выходят из строя по одиночке или небольшими группами. Пополнять составы новыми одиночными изложницами нецелесообразно. В этих случаях надо использовать изложницы, бывшие в употреблении, но еще годные. Новые изложницы лучше вводить в эксплуатацию комплектно, целыми составами и подавать их для разливки стали ответственных марок. Для новых составов устанавливают соответствующий режим охлаждения, что повышает стойкость изложниц.

Продолжительность выдержки слитков в изложницах после окончания разливки неодинакова для различных сталей. Минимальная выдержка для кипящей стали и максимальная выдержка для спокойных (с содержанием углерода более 0,45%) и легированных сталей. Время выдержки слитков в изложницах складывается из времени выдержки под разливочной площадкой и времени выдержки вне разливочного пролета, на путях отстоя.

Составы со слитками кипящей и полуспокойной стали убирают из-под разливочной площадки сразу после снятия крышек со всех слитков, т. е. после образования прочной корки в верхней части последних слитков, и подают в стрипперное отделение. Для слитков кипящей стали важно лишь, чтобы к моменту раздевания на них образовалась прочная корка, способная без надрыва выдержать вес слитка во время его подъема в стрипперном отделении и при посадке в нагревательные колодцы. Посадка слитков с жидкой сердцевиной сокращает время нагрева их в колодцах и расход топлива. Такие слитки помещают в ячейки колодцев только строго вертикально, чтобы зона максимальной ликвации не вытянулась по всей высоте слитка.

Слитки спокойных сталей выдерживают сначала на месте разливки, а затем состав выводят на пути отстоя, где он находится до полного затвердевания слитка. Время, необходимое для полного затвердевания слитка, рассчитывают для каждого конкретного случая, учитывая, что величина его зависит от размеров поперечного сечения слитка. Например, для полного затвердевания тела квадратных 7 тонных слитков требуется 1,5–2,0 ч. Во всех случаях продолжительность выдержки спокойной стали на месте разливки должна быть достаточной для образования прочной корки, способной выдержать сотрясения во время передвижения, если даже происходит подвисание слитка. Такая надежная корка образуется обычно только через 30–40 мин после наполнения изложниц. Составы со слитками спокойной стали, имеющими жидкую сердцевину, передвигают плавно, чтобы жидкий металл не выплескивался.