Файл: Роменец, В. А. Технико-экономический анализ кислородно-конвертерного производства.pdf

ны зоны вторичного охлаждения при переходе к отливке заготовок большого сечения, а в ряде случаев и при пере­ ходе к другому марочному сортаменту, что связано с де­ монтажем и последующей сборкой практически всей установки, неизбежно приведут к резкому увеличению времени простоев, а при одинаковых весовых скоростях разливки на вертикальных и радиальных У Н Р С — к за­ метному снижению их производительности по сравнению с вертикальными установками.

Эффективность радиальных установок четко выяв­ ляется при сооружении их во вновь строящихся и осо­ бенно в действующих сталеплавильных цехах со сравни­ тельно небольшим объемом производства. Продукцией этих цехов являются сортовые заготовки небольших профилеразмеров, а сортамент представлен группами марок стали, обладающих достаточными прочностными свойст­ вами при температурах разгиба заготовок и при дефор­ мациях, характерных для данного радиуса кривизны и толщины заготовки. При этом без ущерба качеству про­ дукции достигается значительная экономия капитальных вложений.

При возможно более простой конструкции установок горизонтального и наклонного типов значительно услож­ няется решение вопросов кристаллизации, а следователь­ но, и качества непрерывных заготовок, обусловленного асимметрией их внутреннего строения и существенной осевой рыхлостью. Помимо этого, резко снижается стой­ кость кристаллизаторов и чрезвычайно усложняется под­ вод металла в кристаллизатор. Масса оборудования УНРС указанных типов лишь незначительно меньше [231], чем установок вертикального типа. В противовес уменьшению высоты здания возрастет его длина, что в итоге приводит к приблизительно одинаковой стоимости строительных работ. Производительность установок по­ добного типа не должна заметно отличаться от произво­ дительности вертикальных УНРС, так как, во-первых, продолжительность подготовительных операций зависит только от конструкции оборудования установки, а не от ее типа (вертикального, наклонного или горизонтально­ го), а во-вторых, возможность резкого увеличения ско­ ростей разливки на указанных установках отсутствует по той причине, что скорость разливки определяется толщи­ ной и прочностью формирующейся в кристаллизаторе

413

корки слитка и ее зависанием, последние же определяют­ ся сортаментом, конструкцией кристаллизатора и каче­ ством охлаждения.

В 1952 г. в Гипростали проработана идея изгиба заго­ товок в горизонтальное положение. Установки были раз­ работаны Гипромезом для ряда отечественных заводов. Но этот метод имеет существенный недостаток в том от­ ношении, что изгиб целесообразен только для заготовок толщиной до 200 мм. Кроме того, уменьшение высоты установки в данном случае, как и для радиальных на­ клонных и горизонтальных УНРС, сопряжено с необхо­ димостью увеличения занимаемой ею площади.

Из сказанного отнюдь не следует, что нецелесообраз­ но дальнейшее проведение конструкторских и научноисследовательских работ над УНРС указанных типов. Совершенствование этих машин позволит определить воз­ можные области эффективного применения их в про­ мышленности.

По-видимому, на данном этапе для улучшения техни­ ко-экономических показателей УНРС более перспектив­ но изыскание мероприятий, обеспечивающих повышение производительности за счет снижения продолжительно­

тельность, поэтому фирмы понесли значительные убытки [229]. Примеров успешной эксплуатации радиальных УНРС большой производительности пока немного. Мож­ но указать лишь на работу установок на заводах в Кейхин (Япония) и в Дуйсбург-Хукингене (ФРГ) . Однако в ФРГ освоение проектной мощности установки длилось 15 лет.

Кроме того, следует заметить, что существующие установки радиального типа большой производительно­ сти расположены в цехах, где наряду с непрерывной име­ ет место обычная разливка стали в изложницы, что обе­ спечивает возможность сокращения до минимума ава­ рийных разливок и значительно облегчает техобслужива­ ние и ликвидацию последствий аварий. Этого нельзя

414

сказать о цехах с разливкой всей стали непрерывным способом.

Немаловажное значение для повышения эффективно­ сти работы установок непрерывной разливки стали при­ обретает заимствованный из отечественной практики опыт организации разливки плавки на плавку [232, 233], ве­ роятность осуществления которого повышается при сов­ мещении непрерывной разливки с кислородно-конвертер­ ным производством. Рекордная продолжительность раз­ ливки плавки на плавку (более 60 плавок подряд) имеет место в кислородно-конвертерном цехе Д. При наличии подъемно-поворотных столов для замены промежуточных ковшей возможное количество проводимых подряд раз­ ливок плавки на плавку определяется надежностью ра­ боты узлов УНРС, обеспечивающих в первую очередь «жесткость» технологической оси установки. На УНРС вертикального типа это требование легче выполнимо и поэтому шире возможности в организации разливки ука­ занным методом.

Об этом, в частности, свидетельствует и различное отношение к методу разливки плавки на плавку фирм, владеющих вертикальными и радиальными УНРС. Так, фирма United States Steel Corp. (США), владеющая вер­ тикальными УНРС, считает указанный метод разливки прогрессивным и экономически целесообразным [234]. Западногерманская же фирма Mannesmann A. G., экс­ плуатирующая радиальные УНРС и являющаяся их по­ ставщиком на мировом рынке, относительно организации разливки плавки на плавку имеет противоположное мне­ ние [235].

Одним из перспективных решений на пути создания непрерывного процесса получения конечной продукции металлургических предприятий является совмещение ра­ боты УНРС с прокаткой. В последнее время это направ­ ление получает все более широкое распространение в ми­ ровой практике производства металлопродукции. В сов­ мещенном агрегате горячая непрерывная заготовка после УНРС передается по рольгангу в проходные нагрева­ тельные устройства (для выравнивания температуры) и затем задается в прокатные клети, обжимающие ее до заданных размеров.

По такой схеме уже работают четырехручьевые ради­ альные УНРС завода в Экорсе (США),гдеизэлектроста-

415

вой и сортовой варианты совмещенного агрегата, один из которых (листовой) нашел применение на заводе в Гейри. Подобный же агрегат предполагается установить и на заводе в Саут-Уорксе [236, 237]. Предварительное об­ жатие на УНРС непрерывнолитых листовых и сортовых заготовок осуществляется и рядом других зарубежных фирм [238—244].

В отечественной практике имеются проработки совме­ щения непрерывной разливки с редуцирующим станом, предполагающие осуществление интенсивного обжатия непрерывнолитых заготовок по ширине в валках, имею­ щих глубокие прямоугольные калибры, с последующей прогладкой широких граней для удаления местного утолщения у кромок. Технологический процесс редуци­ рования позволяет также решить проблему огневой за­ чистки поверхности литых слябов, для которых перед за­ чисткой требуется обжатие со степенью деформации не менее 40%- При редуцировании отпадает необходимость в производстве широкого сортамента типоразмеров ли­ тых заготовок, что позволяет сократить в некоторых слу­ чаях число УНРС в цехе. Кроме того, следует ожидать увеличения выхода годного за счет повышения качества литых слябов.

Предварительная оценка эффективности совмещения непрерывной разливки с редуцированием показала, что имеет место значительное увеличение капиталовложений. Только детальный анализ технико-экономических показа­ телей с учетом всей совокупности определяющих их фак­ торов позволит дать окончательный ответ на вопрос о це­ лесообразности совмещения УНРС с редуцирующими станами.

Из рассмотрения тенденций развития непрерывной разливки стали вытекают основные направления и воз­ можности повышения ее эффективности. Это — увеличе­ ние емкости разливочных ковшей, повышение производи­ тельности за счет организации разливки плавки на плав­ ку, выбор типа установок в соответствии с марочным сортаментом и сортаментом профилеразмеров непрерыв­ нолитых заготовок, а также совмещение УНРС с про­ каткой.

416