Введення
Серйозні труднощі створення виробничої технології безперервного розливання сталі, а також машин для здійснення технологічного процесу визначили появу різних напрямків у вирішенні цієї проблеми. Численність варіантів конструкцій пояснюється тривалим періодом розробок, що проводяться в багатьох країнах. З часу виникнення ідеї безперервного розливання сталі до практичного її здійснення пройшло сторіччя. Відмінності застосовуваних і розроблюваних методів безперервного розливання сталі складаються, головним чином, в розташуванні технологічній осі машини безперервного розливання сталі (вертикальне, криволінійне, радіальне, похиле чи горизонтальне). У кожному варіанті застосовують нерухомі або рухомі кристалізатори з безперервним або періодичним витягуванням заготовки. Домінуючим напрямом, як в країні, так і зарубіжному, є розливання сталі на криволінійних машинах безперервного розливання сталі з безперервною подачею металу в кристалізатор і безперервним витягуванням формує злитка. Розробку конструкцій головних вузлів установок безперервного розливання сталі вели паралельно з відпрацюванням технологічного процесу. У 1944-1947 р.р. були створені конструкції машин для напівбезперервна розливання ПН - 1, ПН - 2 та ГШ - 3. Рішення ряду найважливіших питань технології і конструкцій дозволило в 1948 р створити більш великі напівбезперервні машини ПН - 4 і ПН - 5. Накопичені результати досліджень і досвід роботи дозволили в 1950р. перейти до подальших випробувань у виробничих умовах. Спорудження та експлуатація дослідно-промислових установок на заводах «Червоний Жовтень» і Новотульскій металургійному в 1953р. дозволили уточнити параметри технологічного процесу і конструкцію установок.
Перший сталеплавильний цех, в якому всю сталь розливали на машинах безперервного розливання сталі, був побудований на Новолипецькому металургійному комбінаті. Число машин визначали з урахуванням місткості сталеразливочного ковша, перерізи відливаються заготовок, швидкості розливання сталі.
Найбільший розвиток процес безперервної стали отримав в Японії, де в 1980 р було вироблено 66300000. т. безперервнолитих заготовок, що становить 59,5% від загального виробництва сталі. У середині 1980р. в 100 країнах працювало приблизно 950 машин безперервного розливання сталі (73% для блюмів і сортових заготовок і 27% для слябів).
У країні спостерігається тенденція до будівництва переважно слябових машин безперервного розливання сталі (58%). Велике число машин безперервного розливання сталі для відливання дрібних сортових заготовок в Японії, США і особливо в Італії (80%) пояснюється досить швидким розвитком міні-заводів, невід'ємним елементом яких є сортові машини безперервного розливання сталі. У 1979р. число міні-заводів в світі склало 229. На сортових машинах безперервного розливання сталі відливають квадратні заготовки перерізом від 0,08? 0,08 м, прямокутні до 0,40? 0,52 м з ковшів місткістю до 300 т, а також круглі і статеві заготовки, фасонні, балкові, шести-, восьмигранні злитки. Максимальний перетин безперервнолитих слябів складає 0,3? 2,65 м при місткості сталерозливних ковшів до 430 т.
У нашій країні вперше створені великі сталеплавильні комплекси з безперервною розливанням сталі. Першими такими комплексами є конвертерні цехи НЛМК і металургійного комбінату «Азовсталь» продуктивністю 4 і 3,5 млн.т. відповідно.
1. Механічний пристрій проектованого механізму
Механізми хитання кристалізатора машин безперервного розливання сталі радіального типу повинні забезпечувати зворотно-поступальний рух кристалізатора по ділянці круговій траєкторії з радіусом, рівним радіусу кривизни кристалізатора, з певним законом руху і частотою.
Важливою вимогою до конструкції механізму хитання кристалізатора є отримання високої частоти хитань, яка зменшує крок і глибину складок, що утворюються на поверхні злитка, прискорює тепловідвід і знижує нерівномірність у наростанні товщини скоринки металу. На рис. 1.1.1-1.1.4 показані кінематичні схеми різних типів механізмів хитання кристалізатора радіальних машин безперервного розливання сталі.
Відмінною особливістю важільно-кулачкового і важільно-кулисного механізмів є розташування кристалізаторів на несучих рамах, хитних щодо осі, розташованої в центрі кривизни кристалізаторів.
Механізми не набули широкого поширення внаслідок великої довжини і маси несучих рам, які ускладнюють доступ з боку робочої площадки до механізмів, радіальної частини машин безперервного розливання сталі, змінюють закон руху кристалізатора, через недостатню своєї жорсткість не дозволяють застосовувати високу частоту хитань.
1.1 Кінематична схема механізмів гойдан...
