Metinvest

Blog
23 сеп 2020
Преди около 60 години в Украйна за първи път беше внедрена нова металургична технология – непрекъснато леене на стоманата. Забележително е, че това беше една от първите в света промишлени инсталации за непрекъснато леене на стомана (УНРС). Тя беше пусната в експлоатация на 30 юли 1960 година в Донецк. През първата година в инсталацията са произведени 16,7 хил. тона сляби. А в продължение на първите 10 години в инсталацията беше усвоено производството на 30 марки стомана. Оттогава насам машините за непрекъснато леене на заготовки (МНЛЗ, каквото е съвременното наименование на УНРС) се превърнаха в неразделна част от световната металургия.

Началото на прилагането на технологията за непрекъснато леене в целия свят съвпада с технологичната революция в леенето на стомана. Само преди 50-60 години в металургията доминират мартеновите пещи. Топенето в тях продължавало няколко часа, докато не се получи стомана с нужните характеристики. Но строителството на мартенови пещи е прекратено още през 70-те години на XX в. Тогава вместо тях започват активно да се внедряват кислородни конвертори и електродъгови пещи за топене на стомана (EAF), които днес осигуряват на практика 100% от стоманолеярните мощности в света.

От метода на топене зависи не само изборът на суровина и съставът на шихтата. Новите технологии повлияха и на броя на междинните конверсии между все още разтопената стомана и вече твърдите готови валцовани продукти. Въпреки че Машините за непрекъснато леене на заготовки (МНЛЗ) вече доминират в съвременната металургия, в промишлени мащаби все още продължават да се използват два метода на леене на стоманата:

  • разливане на стоманата в блокове;
  • производство на стокови полуфабрикати посредством непрекъснато леене.

Мартеновият метод за леене на стомана се появява много преди да бъде разработена технологията за непрекъснато леене. Затова, на практика, във всички съществуващи към момента по света мартенови цехове в началото се произвеждали стоманени блокове. Леенето на течната стомана ставало в специални леярски кофи, а от тях материалът се изливал в кокили (постоянни метални форми), където се оформяли стоманените блокове (квадратни, правоъгълни, кръгли). Съществуват два основни метода за разливане на стоманата в кокилите: чрез изливане на разтопения материал отгоре, последователно във всяка форма, или отдолу – през сифон, едновременно в няколко форми. Сифонът позволява да се ускори процеса и да се получи полуфабрикат с по-добро качество. След това блоковете се нагряват и обработват под налягане в специални подготвителни и деформиращи машини – слабинги (за получаване на заготовки, от които впоследствие се произвежда плосък прокат – стоманен лист и рулон) или блуминги (за производството на квадратни, правоъгълни и кръгли заготовки). Чак след това получените блокове, квадратни или кръгли заготовки постъпват в цеховете за валцуване, където от тях се произвеждат готови валцувани продукти.

Всички тези етапи изисква немалко време и големи разходи на енергия, например, за нагряване на блоковете, както и за обработката им под налягане.

Разливане на стоманата: особености на процеса

След Втората световна война металурзите успяват да усъвършенстват из основи описаната по-горе трудоемка и енергоемка процедура. Именно в края на 40-те – началото на 50-те години на XX век се появяват първите опитни и опитно-промишлени машини за непрекъснато леене на стомана от вертикален тип. А през 1960 година в Донецк е пусната в експлоатация голяма промишлена Инсталация за непрекъснато леене на стомана (УНРС), за която стана дума в началото. Технологията за непрекъснато леене дава възможност от течната стомана директно да се произвеждат сляби, квадратни или кръгли заготовки, подходящи за валцуване до получаване на готови метални изделия. През 70-те години на XX в. били създадени радиалните и криволинейни Машини за непрекъснато леене на заготовки (МНЛЗ), които днес са стандартни за тази технология.

Забележително е, че първата украинска Инсталация за непрекъснато леене на стомана е включвала мартенова пещ. Но проектите на повечето стари стоманодобивни цехове не са предвиждали възможност за внедряване на нова прогресивна технология, дори и за монтиране на ново оборудване. Поради тази причина МНЛЗ започват масово да се появяват заедно с появата на нови и по-високоефективни стоманодобивни мощности. В големите металообработващи комбинати това са кислородно-конверторните цехове, а в малките металургични заводи били използвани електродъгови пещи за топене на стомана.

На практика, леенето на конверторната и електротехническа стомана днес изцяло се извършва с прилагането на следната технология: течният метал се излива в кофи за разливане на стомана, и след като се доведе до необходимите параметри в кофа-пещ, тя се подава в междинните кофи на Машината за непрекъснато леене на заготовки. От тях металът се пропуска през кристализатор, където полуфабрикатите постепенно се охлаждат, втвърдяват и, след като се покрият с кора, се получава предварително зададената форма на сляб, квадрат или кръг.

При това в съвременната металургия активно се използва технологията за извънпещна обработка на стоманата. При нея окончателните характеристики на метала се достигат не в стомано-топилна пещ (мартенова, конвертор или електродъгова пещ EAF), а в инсталация пещ-кофа. По този начин значително се ускорява процесът на топене и се увеличава производителността на оборудването, също така, осигурява се непрекъснато подаване на разтопената стомана в МНЛЗ.

По данни на worldsteel.org, през 2019 година с помощта на метода за непрекъснато леене световното производство на продукти от стомана достига 1,8 млрд. тона, като същият показател за Украйна е повече от 11 млн. тона.

Какви са предимствата на машините за непрекъснато леене на заготовки?

На първо място, повишава се качеството на готовата продукция, подобряват се физическите ѝ, химически и геометрични характеристики, качеството на повърхността, както и структурата на самата стомана. Второ, намаляват се разходите на енергия (газ и електричество) и на консумативи, например, на огнеупорните материали. И трето, всичко това взето заедно позволява да се намали себестойността на полуфабрикатите и на произвежданите готови валцувани продукти от метал.

Но нима все пак тази технология за непрекъснато разливане е чак толкова добра, и е без каквито и да е недостатъци? Нищо не е съвършено. Към недостатъците ѝ можем да отнесем намаляването на рециклирания скрап, с което се увеличава натовареността на снабдителите на предприятието, а също и високата стойност на самата технология. Така например, новата Машина за непрекъснато леене на заготовки – сляби, заедно с останалото оборудване струваше на ММК „В. И. Ленин” 150 млн. щат. долара. Но подобни инвестиции се изплащат от произвежданите допълнителни обеми висококачествена продукция.

споделете кнопка открытия/закрытия "поделиться"
изтеглете pdf