Файл: Молочников Н.В. Создание нового прокатного и другого металлургического оборудования доклад по творческим работам и изобретениям, представленным вместо диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2024

Просмотров: 28

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

2) в зоне вторичного охлаждения по одной из сторон сляба установлены поддерживающие ролики с укороченными бочками, что позволяет отказаться от подпружинивания роликов в этой зоне;

3)впервые применена радиальная жесткая затравка с фрик­ ционным приводом;

4)отсоединение затравки от слитка производится одновременно ■с началом его правки;

5)тянущая клеть имеет рычажную систему установки валков

игидравлические нажимные устройства.

В создании АНРС для Руставского металлургического завода принял участие Украинский институт металлов.

В 1963 г. во ВНИИМЕТМАШе по инициативе А. И. Целикова был разработан и в настоящее время проходит испытания радиаль­ ный агрегат непрерывной разливки стали, который работает в сов­ мещенном процессе с прокатным станом, состоящим из планетар­ ной клети, трех двухвалковых клетей и моталки. Скорость выхода слитка из кристаллизатора в агрегате составляет 3 -j- 5 м/мин. Ско­

рость выхода

проката

из

стана

3 —5 м/сек. Производитель­

ность агрегата

около 21

тыс.

т в год.

Годовая экономия от совме­

щения процессов непрерывной разливки и прокатки составит при­ мерно 500 тыс. рублей.

В последнее время во ВНИМЕТМАШе и Институте Физики АН Латвийской ССР по предложению автора ведутся работы по при­ менению бегущих магнитных полей в агрегатах непрерывной раз­ ливки стали с целью увеличения скорости выхода слитка из кри­ сталлизатора. Эти работы, представляющие собой эксперименталь­ ные и теоретические исследования 132], направлены в основном на создание условий, необходимых для совмещения АНРС с непре­ рывными прокатными станами, в особенности с листовыми ста­ нами.

V.ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

1.Машина для испытания металла на ползучесть

В1943 г. автором был разработан проект машины для испыта­ ний металла на ползучесть для Института механики Академии Наук СССР. Несколько таких машин было изготовлено в 1944— 45 гг. и в настоящее время они эксплуатируются в различных ис­ следовательских организациях Союза.

2.Машина для испытаний железнодорожных рельсов

на усталостную прочность

В 1956 г. в Гипромезе был разработан проект машины ориги­ нальной конструкции для испытаний железнодорожных рельсов на усталостную прочность.

21


Машина была изготовлена по этому проекту в 1960 г. в Герман­ ской Демократической Республике по заказу АН СССР и в настоя­ щее время находится в эксплуатации.

3. Оборудование для исследования работы доменных печей

До последних лет для исследований работы доменных печей применялось конструктивно несовершенное оборудование и кустар­ ные приспособления, требующие большого числа тяжелых немеха­ низированных операций. Это в значительной мере отражалось на научном уровне и качестве исследований, существенно ограничи­ вало круг исследуемых вопросов. Отсутствие надлежащего совре­ менного исследовательского оборудования начало ощущаться осо­ бенно остро в последние годы, когда проведение всесторонних исследований работы доменных печей большого объема стало одной из наиболее актуальных задач дальнейшего развития доменного производства.

Следует при этом отметить, что в связи с увеличением полезного объема печей и значительным повышением технологических пара­ метров доменной плавки процесс проведения исследований намно­ го усложнился, а требования в отношении тематики, объема и ка­ чества выполнения исследований возросли.

В 1958—59 гг. в Гипромезе были разработаны технические про­ екты и рабочие чертежи комплекса нового оборудования для все­ сторонних исследований работы доменных печей большого объема. Этот комплекс включает в себя, в частности, машины для исследо­ вания распределения шихтовых материалов на колошнике печи [181, машины и устройства для исследования состава и свойства материалов, температуры, дазления и состава газов в шахте печи; машину для исследований процессов, протекающих в горне печи на горизонте воздушных фурм [20].

Разработанные машины, отличаясь оригинальностью конструк­ ции, имеют встроенные электрические приводы и аппаратуру, обес­ печивающую дистанционное и автоматическое управление их рабо­ той. В практике доменного производства такие машины были предложены и заработаны впервые.

Машина для отбора проб газа и материалов и замера темпе­ ратуры в печи позволяет автоматически производить отборы и за­ меры последовательно в ряде точек по радиусу на различных го­ ризонтах шахты. Оригинальность машины состоит в наличии при­ водной каретки, движущейся в жестких направляющих, и раздвиж­ ных промежуточных неприводных кареток с подпружиненными фрикционными роликами, которые исключают продольный изгиб исследовательской трубы при введении ее в печь.

Машина для исследований профиля засыпи шихты на колошни­ ке доменной печи позволяет автоматически одновременно в не­ скольких точках по радиусу колошника производить замер уровня

28


засыпи, т. е. определять топографию засыпи с дистанционной пе­ редачей сигналов замера на записывающий прибор. При этом гер­ метизация рабочего пространства печи не нарушается.

Машина для исследований процессов, протекающих в горне до­ менной печи, позволяет автоматически через воздушную фурму вводить в горн печи исследовательский рабочий орган без наруше­ ния герметичности фурменного прибора.

Создание этих машин делает возможным в значительной мере расширить тематику и объем исследований, повысить культуру исследовательских работ, улучшить их качество, обезопасить пер­ сонал, занятый выполнением этих работ.

В 1961 г. отделом металлургии чугуна Института черной метал­ лургии Госкомитета по черной и цветной металлургии при Госпла­ не СССР с помощью указанных машин был проведен большой комплекс исследований доменной печи объемом 2000 ж1*3, результа­ том которого явилась всесторонняя оценка работы этой печй и установление целесообразности дальнейшего сооружения таких печей, а также печей большого объема. Эти исследования, имею­ щие большое народнохозяйственное значение, позволили также дать рекомендации по повышению эффективности работы печей объемом 2000 ж3.

Необходимо отметить, что машины для отбора проб газа и за­ мера температуры в шахте печи стали применяться на доменных печах объемом 2000 ж3 в качестве постоянно работающего техноло­ гического оборудования, обеспечивающего контроль хода доменной плавки. Этими машинами оснащается также ряд доменных печей, строящихся за рубежом по советским проектам.

VI. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НОВЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1. Сталеплавильный агрегат непрерывного действия

Во ВНИИМЕТМАШе в течение последних трех лет создается конструкция опытно-промышленного сталеплавильного агрегата непрерывного действия (САНД) годовой производительностью 40000 г стали. Работа проводится совместно с лабораторией ЦНИИЧЕРМЕТа. Создание САНД является одной из важнейших проблем в сталеплавильном производстве.

Современным способам производства стали в мартеновских пе­ чах, конверторах и электропечах присущи недостатки, свойствен­ ные, любому периодическому процессу. К ним относится невозмож­ ность создания условий в едином объеме рабочего пространства для эффективного протекания различных по своей природе процес­ сов, в частности, процессов рафинирования металла от серы, фос­ фора и т. д. Каждый из них требует условий, которые несовмести­ мы с условиями, необходимыми для других процессов.

29



Кроме того, периодические процессы имеют ограниченные воз­ можности в повышении качества стали, плохо поддаются автома­ тизации; они являются тормозом на пути создания металлургиче­ ского завода с непрерывным циклом — от руды до готового прока­ та. Емкость периодических печей непрерыно растет и достигла 900 тмартеновских печей; 300 т — конверторов, что резко увеличи­ вает вес оборудования, в том числе кранов и ковшей.

Указанные недостатки устраняются при переводе сталеплавиль­ ного производства на непрерывный процесс.

Сущность непрерывного процесса заключается в расчленении комплекса необходимых технологических операций на ряд звеньев, проводимых последовательно в оптимальных для данной операции условиях.

Для реализации процесса в САНД был спроектирован ряд по­ следовательно расположенных аппаратов конвертерного типа, сое­ диненных между собой металлопроводами, по которым металл не­ прерывно перетекает из одного аппарата в другой [31].

В трех первых агрегатах за счет вдувания в чугун порошкооб­ разных реагентов происходит глубокое рафинирование чугуна от серы, кремния (совместно с марганцем) и фосфора при температу­ ре 1300—1400°С. В четвертом аппарате металл обезуглероживает­ ся продувкой через него кислорода.

По проекту, разработанному во ВНИИМЕТМАШе и «ЦНИИЧЕРМЕТ» питание САНД чугуном производится попеременно из двух ковшей-миксеров, кантуемых по определенной программе для -обеспечения постоянного расхода. Аппараты для переработки чу­ гуна выполнены съемными. Это дает возможность заменять вышед­ ший из строя аппарат без прекращения процесса во всем агрегате.

Устройство для ввода реагентов в металл предусматривают по­ дачу вертикальных и наклонных фурм.

Предусмотрены механизмы для непрерывной уборки шлака из аппаратов.

Для накопления стали в опытно-промышленном агрегате уста­ навливается индукционный миксер по сменным тиглем.

Проведенные разработки и расчеты показывают, что промыш­ ленный агрегат будет значительно компактнее, чем конвертеры и мартены такой же производительности.

Увеличение производительности не влечет за собой значитель­ ного утяжеления печей и конструкций цеха.

Выдача стали непосредственно в агрегат непрерывной разливки исключает необходимость в тяжелых ковшах и мощном крановом оборудовании.

Один агрегат для непрерывной выплавки стали производитель­ ностью 6 млн. г в год заменит пять конверторов емкостью по 250 г или девять мартеновских печей емкостью по 900 т.

Предварительные технико-экономические расчеты показывают, что в цехе САНД в сравнении с конверторным цехом производи­

ло