ریخته گری پیوسته فولاد

ریخته گری پیوسته، فرایندی نسبتاً جدید در دوره های تاریخی محسوب می شود. اگرچه ریخته گری پیوسته تسمه توسط بسمر (Bessemer) در سال ۱۸۵۸ مطرح شد، اما ریخته گری پیوسته فولاد تا دهه ۶۰ میلادی استفاده گسترده نیافت. تلاشهای اولیه مشکلات فنی زیادی داشت مانند "گسیختگی": لایه فولاد در حال انجماد به قالب می چسبد، پاره می شود و فولاد مذاب اجازه می یابد در تمام کف دستگاه پاشیده شود. این مشکل توسط ژانقانز (Junghans) در سال ۱۹۳۴ از طریق نوسان عمودی قالب (با استفاده از مفهوم "تسمه منفی" به این معنا که قالب سریعتر از لایه فولاد به سمت پایین بیاید تاچسبندگی اتفاق نیافتد) حل شد. بسیاری نوآوریها و پیشرفتهای دیگر، فرایند ریخته گری پیوسته را به فرایند پیچیده کنونی آن برای تولید بیش از ۹۰ درصد فولاد امروز جهان شامل فولاد کربنی ساده، آلیاژی و فولادهای زنگ نزن، تبدیل کرد. در فرایند ریخته گری پیوسته فولاد، تغار، فولاد کافی را برای ایجاد یک جریان پیوسته تا قالب، حتی در حین تعویض پاتیلها که بطور دوره ای و متناوب از فرایند فولادسازی پر و آورده می شوند، نگه می دارد. همچنین تغار می تواند به عنوان ظرف تصفیه عمل کرده و ناخالصی های مضر را بصورت یک لایه سرباره شناور کند. اگر ذرات ناخالصی جامد اجازه یابند در محصول باقی بمانند، نقایص سطحی از قبیل "زخمک" ممکن است در حین عملیاتهای نورد بعدی تشکیل شود یا باعث تمرکز تنشهای درونی موضعی شود و در نهایت عمر خستگی را کاهش دهد. به منظور تولید محصولات با کیفیتتر، فولاد مذاب باید از قرار گرفتن در معرض هوا از طریق پوشش سرباره روی کل سطح مایع در هر ظرف و با بکارگیری نازلهای سرامیکی بین ظرفها، محافظت شود. اگر این اتفاق نیافتد، اکسیژن هوا با فولاد واکنش داده و ناخالصی های اکسیدی مضر تشکیل می شود. ریخته گری پیوسته روش ریخته گری است که در آن مذاب از انتهای تاندیش (tundish) به قالب به طور مداوم ریخته میشود. مراحل انجماد و خروج محصول پیوسته بوده و ابعاد قالب محدود کننده ابعاد بیلت تولیدی می باشد.

تکنولوژی ریخته گری مستمر، برای آلیاژهای آهنی و غیر آهنی مورد استفاده قرار میگیرد.بستگی به موقعیت های قالب (عمودی یا افقی) ماشین آلات ریخته گری پیوسته هم عمودی یا افقی نامیده می شوند.

محصول ریخته گری پیوسته نه تنها باید از نظر ابعاد دقیق باشد بلکه باید از جنبه کیفی نیز تنوع داشته باشد. از جنبه های کیفی آن می توان به تمیز بودن ، نداشتن ترک سطحی و نداشتن ناخالصی ها به شرح زیر اشاره نمود.

در ریخته گری پیوسته انجماد سریع، فلوتاسیون محتویات غیر فلزی در رشته ها را نسبتا به تاخیر می اندازد . این محتویات میتواند منتهی به تشکیل مناظق ضعیفی یا سستی گردد که در فرایند بیشتر مشکلاتی را ایجاد می کند.

 ریخته گری پیوسته عمودی

ریخته گری فولاد معمولا در ماشین آلات پیوسته عمودی انجام می پذیرد . در این روش فلز مذاب ، به صورت مداوم از انتها با سرعت و وزن ثابت (با تحت کنترل نگه داشتن سطح مذاب) به قالب ریخته می شود که قالب مسی بوده و با آب سرد میشود(منطقه خنک کننده اولیه). سرد شدن مذاب باعث می شود شکل آن جامد به موازات حرکت عمودی به خود بگیرد. حرکت نوسانی که قالب دارد از چسبیدن آن به مذاب جلوگیری می نماید.

وقتی محصول ریخته گری از قالب بیرون می رود در منطقه خنک کننده ثانویه آب ( یا آب با هوا) که بر روی سطح ریخته گری اسپری می گردد سرد میشود.

1- انتقال مذاب از کوره به تاندیش

2-انتقال مذاب از تاندیش به قالب

3-شکل گیری بیلت توسط قالب مسی

4-انتقال بیلت با کشاننده هلالی

5-هدایت بیلت توسط غلتک های هیدرولیکی دامی بار

6-انتقال بیلت به سیستم خنک کننده توسط افشانک های آب پاش

فرآیند کلی سیستم ریخته گری پیوسته

مذاب پس از رسیدن به دمای مناسب توسط جرثقیل به محل ورودی ماشین ریخته گری (قالب مسی) حمل می شود و با باز شدن دریچه کف پاتیل، مذاب به داخل ماشین تخلیه می شود. در این شرایط آب در اطراف مجموعه قالب جریان می یابد تا یک لایه سفت شده در اطراف مذاب ایجاد شود، سطح قالب نیز همزمان با پودر ریخته گری و یا روغن، روانکاری می شود.

عملکرد بهینه مکانیزم لرزش از چسبیدن مذاب به قالب و همچنین از به وجود آمدن سایر عیوب در شمش جلوگیری می کند. با گذار از مکانیزم لرزش استرند ها به محفظه خنک کاری برای تکمیل فرایند انجماد وارد می شود. در این مرحله می توان با تنظیم دبی آب خنک کاری گرید فولاد و اندازه ریختگی را تنظیم کرد.

پس از خروج از محفظه خنک کاری، استرندها به قسمت خروجی و صاف سازی می رسند که در آن، شعاع استرند ها از مقدار مورد نظر در ریخته گری به حالت افقی تغییر می یابد. با برش بیلت ها در اندازه های مورد نظر در بخش میز برش، محصول نهایی (بیلت، بلوم یا تختال) به محل خروجی بستر خنک کن و سپس بسته بندی هدایت می شوند.