Что такое машина непрерывного литья заготовок и каково ее назначение?

Машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) – революционное оборудование в современной металлургической промышленности, полностью меняющее неэффективный традиционный метод литья. Являясь ключевым звеном между процессами плавки и прокатки, машины непрерывного литья заготовок не только значительно повышают эффективность производства, но и играют незаменимую роль в повышении качества продукции и снижении энергозатрат. В данной статье подробно рассматриваются принцип работы, типы, основные функции и перспективы развития машин непрерывного литья заготовок.

1. Принцип работы машины непрерывного литья заготовок

(1) Основной технологический процесс

Рабочий процесс машины непрерывного литья заготовок в основном включает следующие этапы:

Впрыск расплавленного металла: жидкий металл высокой температуры вытекает из печи и через промежуточное устройство поступает в форму.

Первичное затвердевание: В кристаллизаторе поверхность металла быстро охлаждается, образуя твердую оболочку.

Вторичное охлаждение: После извлечения литейной заготовки из кристаллизатора она попадает в зону вторичного охлаждения и охлаждается путем распыления воды или тумана до полного затвердевания внутреннего металла.

Резка и сбор: Полностью затвердевшие отливки разрезаются на отрезные станки необходимой длины и транспортируются на последующие прокатные участки или склады.

(2) Ключевые компоненты и функции

Форма: отвечает за первоначальное затвердевание металлов, влияя на качество поверхности отливок.

Узел вытягивания: контролирует скорость вытягивания литой заготовки для обеспечения непрерывности производства.

Система вторичного охлаждения: ускоряет внутреннее затвердевание отливок, предотвращая появление таких дефектов, как трещины.

Режущее устройство: разрезает непрерывные отливки на куски необходимой длины.

2. Типы машин непрерывного литья заготовок

(1) Классифицируется по форме литой заготовки

Машина для литья слябов: производит слябы с большим соотношением сторон, в основном используемые для прокатки листов.

Литейная машина: производит квадратные или прямоугольные заготовки, подходящие для производства прутков и проволоки.

Bloom Caster: производит круглые отливки для бесшовных стальных труб, крупных поковок и т. д.

(2) Классифицировано по структуре

Вертикальная литейная машина: Оборудование имеет вертикальную компоновку и подходит для производства высококачественных заготовок.

Литейная машина с изогнутыми формами: в ней используется изогнутый кристаллизатор для экономии пространства. В настоящее время это основная модель.

Горизонтальная разливочная машина: в основном используется для непрерывной разливки цветных металлов, таких как медь и алюминий.

3. Основная функция машины непрерывного литья заготовок

(1) Ключевое оборудование для повышения эффективности производства

Реализовать непрерывную формовку жидкого металла в твердые отливки, исключив периодическое время ожидания, характерное для традиционного литья в формы.

Производственный ритм идеально согласован с плавкой на входе и прокаткой на выходе, образуя эффективную непрерывную производственную линию.

Мощность однопоточного производства может достигать более 200 тонн в час, что значительно повышает общую производительность.

(2) Основное звено, обеспечивающее качество продукции

Точно контролируемый процесс охлаждения обеспечивает равномерную микроструктуру литой заготовки, значительно снижая такие дефекты, как сегрегация и усадочная пористость.

Высокая степень автоматизации, снижающая влияние человеческого фактора на качество

Превосходное качество поверхности, снижающее затраты на последующую обработку и процент брака

(3) Важная гарантия энергосбережения и сокращения потребления энергии

Выход металла может достигать 96-98%, что на 10-15% выше, чем при литье в кокиль.

Высокая эффективность использования тепловой энергии, снижение расхода энергии на повторный нагрев

Система циркуляции охлаждающей воды значительно сокращает потребление водных ресурсов.

(4) Основа для достижения автоматизации производства

Обеспечить ключевые интерфейсы для интеллектуального производства на протяжении всего процесса

Сбор данных в реальном времени обеспечивает основу для оптимизации процессов

Интеграция с оборудованием восходящего и нисходящего потока для создания цифрового завода

4. Преимущества машин непрерывного литья заготовок

(1) Революционное улучшение эффективности производства

Непрерывный режим работы увеличивает производительность в 3-5 раз.

Коэффициент использования оборудования более 85%

(2) Значительное улучшение качества продукции

Внутренняя организация более плотная и однородная

Более высокая точность размеров и более точный контроль допусков

(3) Значительное снижение производственных затрат

Сокращение потребности в рабочей силе более чем на 50%

Снизить потребление энергии на 20-30%

Прямые экономические выгоды, получаемые от повышения урожайности

5. Тенденции развития технологии непрерывной разливки стали

(1) Интеллект и автоматизация

Использование алгоритмов ИИ для оптимизации параметров процесса и повышения качества отливок.

Удаленный мониторинг и прогнозирование неисправностей для сокращения времени простоя.

(2) Новые материалы и новые процессы

Разработать высокоэффективные медные сплавы для кристаллизаторов с целью продления срока их службы.

Технология электромагнитного перемешивания (ЭМС) улучшает внутреннюю структуру отливок.

(3) Технология зеленого литья

Утилизация и использование отходящего тепла для снижения потребления энергии.

Сокращение расхода охлаждающей воды и улучшение экологических показателей.

заключение

Машины непрерывного литья заготовок, являясь основным оборудованием современной металлургической промышленности, играют незаменимую ключевую роль в повышении эффективности производства, обеспечении качества продукции и снижении производственных затрат. Их технологический прогресс напрямую влияет на развитие всей металлургической отрасли. В будущем, благодаря всё более широкому внедрению интеллектуальных и экологичных технологий, машины непрерывного литья заготовок продолжат играть ведущую роль в инновациях и трансформации металлургических производственных процессов.