Кристаллизатор

Кристаллизатор — это ключевой элемент машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), от которого напрямую зависят скорость производства и качество конечной продукции. Его главная задача — быстро и точно сформировать первичную твердую оболочку (корочку) слитка.

Эффективное и равномерное охлаждение внутри кристаллизатора критически важно. Это обеспечивает прочную корочку, способную выдерживать давление жидкого металла. Таким образом, кристаллизатор не просто придает форму, а контролирует процесс кристаллизации для получения высококачественной заготовки.

Факторы влияющие на работу кристаллизатора

Процесс формирования корочки слитка – сложный и многогранный, зависящий от ряда факторов:

1

Марка стали:

Различные марки стали обладают разной высокотемпературной усадкой, что требует индивидуального подхода к геометрии кристаллизатора.

2

Материал и конструкция кристаллизатора:

Материал и конструкция стенок кристаллизатора, а также система охлаждения, играют ключевую роль в теплоотводе.

3

Гидродинамика металла:

Движение жидкого металла в кристаллизаторе, определяемое геометрией погружного стакана, влияет на равномерность формирования корочки.

4

Состав шлака:

Свойства шлака между корочкой слитка и стенкой кристаллизатора оказывают значительное влияние на теплообмен.

5

Геометрия кристаллизатора:

Современные кристаллизаторы имеют сложную геометрию (мультиконусную или параболическую) для компенсации усадки стали.

6

Температурные деформации:

В процессе работы кристаллизатор подвергается значительным температурным деформациям, что требует учета при проектировании креплений и центрирующих устройств.

Численная модель поведения слитка в процессе разливки.

НПФ «Корад» предлагает

1

Оценку конструкции кристаллизаторов и гильз.

2

Расчёт охлаждения кристаллизаторов и обоснование конструкции системы охлаждения кристаллизаторов.

3

Расчёт образования корочки слитка в кристаллизаторе.

4

Определение поля скоростей расплавленного металла в кристаллизаторе и их влияние на теплообмен и качество поверхности заготовки.

5

Оценка конструкции и выбор геометрии погружных стаканов.

6

Разработку базового инжиниринга кристаллизатора.

7

Разработка составов и поставка шлакообразующих смесей (ШОС) для кристаллизаторов МНЛЗ.

Расчетный профиль сортового кристаллизатора

Расчет деформаций в кристаллизаторе

Примеры работ НПФ «КОРАД» в области эксплуатации кристаллизаторов МНЛЗ.

  • Расчёт охлаждения слябового кристаллизатора с заменой сверленых каналов охлаждения в медных стенках на фрезерованные. Замена горячекатаной меди на холоднокатаный микролегированный медный сплав. Опробование и внедрение разработок.
  • Расчёты конусности широких и узких стенок слябовых кристаллизаторов. Разработка профиля узких стенок кристаллизаторов. Опробование и внедрение разработок.
  • Расчёты профиля блюмовых, круглых и сортовых кристаллизаторов различных сечений и скоростей разливки, предназначенных для разливки широкого сортамента марок стали.
  • Технологические расчёты слябовых кристаллизаторов, предназначенных для разливки слябов толщиной до 500 мм, блюмовых кристаллизаторов сечением 300х360 мм, 300х400 мм, 450х540 мм, круглых кристаллизаторов для разливки заготовок диаметром 156...430 мм, 500 мм, 600 мм.
  • Базовый инжиниринг слябовых, блюмовых, круглых и сортовых кристаллизаторов, оценка работы защитных покрытий медных стенок, базовый инжиниринг подвесных роликов и коллекторов подбоя.
  • Разработка систем охлаждения (элементов водоразборного узла МНЛЗ) кристаллизаторов.