Maszyny COS i instalacje zintegrowane do produkcji

wyrobów płaskich

Wydział Inżynierii Metali i Informatyki PrzemysłowejKatedra Metalurgii Stopów Żelaza

Marek DziarmagowskiKraków 2008

• Budowa maszyny COS• Proces CSP - Compact Strip

Production• Proces ISP - Inline Strip Production • Proces DSP - Direct Sheet Plant• Proces DSC - Direct Strip Casting • Proces KTN - Krupp Thyssen Nirosta

Plan prezentacji

Maszyna COS dla wlewków płaskich

1. Kadź główna

2. Kadź pośrednia

3. Krystalizator

4. Komora wtórnego chłodzenia

Czas przebywania elementarnej objętości ciekłej stali w kadzi pośredniej

V

VT spr

Tr – czas, min

Vsp - objętość ciekłej stali w kadzi pośredniej, m3

- objętościowy przepływ ciekłej stali przez kadź pośrednią, m3/min.

V

p – liczba pasm v – prędkość wyciągania pasma, m/min F – pole przekroju pojedynczego pasma, m3

Objętościowy strumień przepływu ciekłej stali przez kadź pośrednią

V = p·v·F

Kształtka podwylewowa w kadzi pośredniej

Schemat działania zasypkiw krystalizatorze

Podstawowe składniki zasypki

Składniki:

CaO, Al2O3, SiO2, Na2O, CaF2, C

Materiały do wytwarzania zasypki:

- pył podymnicowy,- wapno,- boksyt,- soda,- fluoryt,- pył grafitowy.

Rozkład wtrąceń niemetalicznychwe wlewku płaskim

Wpływ prędkości odlewaniana zawartość wtrąceń niemetalicznych

System wtórnego chłodzenia

Powstawanie wybrzuszeńpomiędzy rolkami

Przykład niewłaściwegorozmieszczenia rolek napędowych

Przykład właściwegorozmieszczenia rolek napędowych

Segregacja węglawe wlewku płaskim

Krystalizator i wylew zanurzeniowy maszyny COS w instalacjach

zintegrowanych

Instalacja CSP - Compact Strip Production Thyssen Krupp Stahl AG

Maszyny COS Piece Cięcie

Czyszczenie

Walcarki Zwijarka ZwijarkaPieceChłodzenielaminarne

Podstawowe parametry procesu CSP Thyssen Krupp Stahl AG

Ciekła stal: BOF 380 MgZawartość Si w stali < 2,4%Pojemność kadzi pośredniej: 70 MgIlość odlewanych pasm: 2Promień łuku: 3 mLiquid core reduction - LCR: 63mm 48 mmSzerokość pasma: 900 ÷ 1600 mmPrędkość wyciągania pasma: 4,0 ÷ 5,5 m/minGrubość produkowanych blach: ≥ 0,8 mmZdolność produkcyjna: > 2,0 mln Mg/rok

Instalacja ISP – Inline Strip Production Cremona

Maszyna COSNagrzewanieindukcyjne

Czyszczenie,cięcieWalcarki Walcarki Zwijarka

Podstawowe parametry procesu ISP Cremona

Ciekła stal: EAF 100 MgPojemność kadzi pośredniej: 20 MgIlość odlewanych pasmPromień łuku: 5,2 m Liquid core reduction - LCR: 60 mm 40 mmSzerokość pasma: 650 ÷ 1330 mmPrędkość wyciągania pasma: < 6,0 m/minGrubość produkowanych blach: ≥ 0,8 mmZdolność produkcyjna: 0,9 mln Mg/rok

Instalacja CSP – Compact Strip Production AST Terni

Maszyna COS Piec

Cięcie

Czyszczenie Czyszczenie

Walcarka

Nagrzewanieindukcyjne

Walcarka

Cięcie

Chłodzenielaminarne

Zwijarki

Piec

Podstawowe parametry procesu CSP AST Terni

Ciekła stal: EAF 180 MgZawartość Si w stali: < 3,2%Ilość odlewanych pasm: 2Promień łuku: 3 mLiquid core reduction - LCR: 60 mm 50 mmSoft reduction 1,5 mm Szerokość pasma: 1000 ÷ 1560 mmPrędkość wyciągania pasma: 5,1 m/minZdolność produkcyjna: 1,8 mln Mg/rok (87% stale nierdzewne, 13% stale krzemowe)

Instalacja DSP – Direct Sheet Plant Corus NL

Maszyny COS Piec Walcarki Walcarki Zwijarka

Podstawowe parametry procesu DSPCorus NL

Ciekła stal: BOF 320 MgIlość odlewanych pasm: 2Promień łuku: 3 mLiquid core reduction: 90 mm 70 mmSzerokość pasma: 750 ÷ 1560 mmPrędkość wyciągania pasma: 6 m/minZdolność produkcyjna: 1,3 mln Mg/rok

Instalacja DSC – Direct Strip Casting Technical University, Clausthal

Maszyna COS Walcarki Zwijarka

Podstawowe parametry procesu DSC Technical University, Clausthal

Ciekła stal: Piec indukcyjny 1,3 MgPrędkość wyciągania pasma: 40 m/minGrubość pasma: 8 ÷ 15 mmSzerokość pasma: 300 mmZdolność produkcyjna: 280 Mg/h przy szerokości pasma 1m

Instalacja KTN – Krupp Thyssen Nirosta Krefeld

Maszyna COS

Rolki ciągnące

Piec

Walcarka Chłodzenielaminarne Zwijarki

Rolki ciągnące

Podstawowe parametry procesu KTN Krefeld

Pojemność kadzi: 90 MgPojemność kadzi pośredniej 18 MgPrędkość wyciągania pasma 60 – 100 m/minGrubość pasma: 1,8 ÷ 4,5 mmSzerokość pasma: 1100 ÷ 1450 mmGrubość produkowanych blach: 1,4 ÷ 3,5 mmZdolność produkcyjna: 0,4 mln Mg/rok (stale nierdzewne)

Podsumowanie

1.W celu zmniejszenia kosztów produkcji blach zaczęto z końcem lat 80-tych stosować procesy zintegrowane, w których odlane pasmo jest dogrzewane i walcowane w jednej linii produkcyjnej.

2. W ostatnich latach widoczne są próby dalszej redukcji kosztów produkcji blach przez zastępowanie maszyn COS w procesach zintegrowanych odlewaniem stali na taśmę lub między walce spełniające rolę krystalizatora.

3. Wadą procesów zintegrowanych jest niższa zdolność produkcyjna w porównaniu do zdolności produkcyjnej walcowni gorącej i otrzymywanie wyrobów o gorszej jakości powierzchni.