لدل شرود به عنوان قطعه کنترل جریان مذاب ورودی به تاندیش

در طی فرآیند فولادسازی، جابجایی مذاب فولاد از پاتیل به قالب‌های ریخته‌گری مداوم از طریق ظرفی به نام تاندیش انجام می‌شود. این ظرف به دو بخش تقسیم می شود: یک بخش ورودی که مذاب فولاد از پاتیل تغذیه می شود و یک بخش خروجی که مذاب از آن به قالب ها می رسد. تاندیش همچنین به عنوان یک راکتور عمل می کند که اهداف اصلی آن عبارتند از: تشکیل و حذف آخال های ماکرو در حین بالا آمدن آنها به سطح مذاب (در حالی که مذاب از طریق تاندیش به داخل قالب ها حرکت می کند)، به حداقل رساندن تلفات حرارتی، تشکیل آخال های ماکرو و تحویل مذاب به روشی متعادل به داخل قالب ها برای دستیابی به درجه حرارت و کیفیت فولاد در هنگام ریخته گری. به لطف وجود تاندیش، ریخته گری مداومامکان پذیر است. این عمدتاً به این دلیل است که مذاب فولاد باید به طور مداوم از تاندیش با تخلیه جزئی به قالب ها وارد شود، زمانی که پاتیل تغییر می کند و باعث می شود مذاب ورودی به ظرف به طور لحظه ای متوقف شود. در دهه های گذشته، صنعت فولاد عمدتاً به دلیل فرآیند ریخته گری مداوم به سرعت در حال تحول بوده است. ریخته گری مداوم فرآیندهای اضافی درگیر در ریخته گری شمش را کاهش می دهد. بنابراین، چندین مزیت از جمله کاهش تعداد عملیات، تجهیزات، مصرف انرژی، نیروی کار و زمان مورد نیاز به دست می آید. قبل از مرحله ریخته‌گری مداوم، فلز مذاب از کوره به داخل پاتیل جوشان برای عملیات فولادسازی ثانویه تخلیه می‌شود. پس از گاز زدایی، آلیاژسازی و تثبیت دمای ریخته گری، پاتیل در بالای دستگاه ریخته گری مداوم قرار می گیرد. فولاد مذاب اکسید زدایی شده در مرحله بعدی از پاتیل از طریق یک لدل شرود به داخل تاندیش منتقل می شود. لدل شرود برای محافظت از فولاد ورودی از تماس با هوا استفاده می شود زیرا به خروجی پاتیل آب بندی می شود. سرعت جریان فولاد توسط یک لدل شرود با یک سیستم دروازه کشویی یا معادل آن کنترل می شود، در حالی که پایین لدل شرود در حمام فولادی درون تاندیش غوطه ور است. این ظرف، فولاد مذاب را از طریق یک سری نازل ورودی غوطه‌ور (SEN) به قالب‌های ماشین‌های ریخته‌گری وارد می‌کند. قالب‌های ریخته‌گری از مس ساخته شده‌اند، با آب سرد می‌شوند و به‌گونه‌ای نوسان می‌کنند که از چسبیدن پوسته‌های فولادی در حال انجماد به دیواره‌ها هنگام انجماد جلوگیری شود. سطح رشته بین رول های نگهدارنده توسط اسپری های آب یا هوا خنک می شود تا زمانی که هسته فولادی کاملاً جامد شود.

لدل شرود (LS) یک لوله سرامیکی با فشار ایزواستاتیک است که برای اتصال مستقیم به نازل جمع کننده دروازه پاتیل طراحی شده است و حداکثر محافظت از جریان فولاد را در برابر اکسیداسیون مجدد ارائه می دهد. قبل از استفاده نیازی به پیش گرم کردن نیست و می توان برای استفاده مجدد فوری در طی عملیات ریخته گری مداوم یا استفاده مجدد در طول ریخته گری مداوم، لدل شرود را با اکسیژن تمیز کرد.

کارایی و بهینه سازی عملکرد تاندیش نیازمند کنترل دقیق جریان فولاد است. اگر سیال مذاب به اندازه کافی کنترل نشود، کیفیت فولاد در حین انتقال آن از پاتیل به قالب کاهش می یابد. بنابراین تلاش‌های زیادی در تحقیق جریان‌های سیال در تاندیش ها برای دستیابی به زمان ماندگاری طولانی‌تر و حذف تمام مناطق مرده انجام شده است. توجه ویژه ای به طراحی، تجهیزات و چیدمان دستگاه های مختلف کنترل جریان برای اصلاح جریان سیال در داخل تاندیش شده است. توجه کمتری به الگوهای جریانی شده است که می توان در هنگام انتقال فولاد مذاب از طریق طرح های مختلف لدل شرود به دست آورد. با دستکاری هندسه لدل شرود، می توان جریان سیال را قبل از تخلیه به شدت تغییر داد. به عنوان مثال، می توان تکانه جت ورودی را کاهش داد و در نتیجه الگوهای جریان سیال را در سراسر حجم کشتی تغییر داد.

اصلی ترین وظایف لدل شرود عبارتند از:

• منتقل کردن فولاد مذاب از پاتیل به تاندیش
• جلوگیری از اکسیداسیون مجدد فولاد در حین ریخته گری مداوم
• از پاشیده شدن مذاب جلوگیری می کند

روش ساخت لدل شرود به این گونه است که به وسیله پرس ایزواستاتیک و معمولا هم از ترکیبات آلومینا –کربن، منیزیا- کربن و زیرکونیا-کربن تولید می شود. شایان ذکر است که ترکیب مورد نیاز برای ساختن لدل شرود کاملا وابسته به نوع ماشین ریخته گری مداومی است که در آن مورد استفاده قرار خواهد گرفت. از سوی دیگر قطعا گرید فولاد و نوع محصولی که برای تولید مد نظر است بستگی دارد .

نرخ باز شدن پاتیل آزاد خوب و فضای کافی برای لدل شرود نیز پیش نیاز عملکرد بهینه است. کاهش آخال‌ها در این مرحله این سیستم با تامین کنترل شده و حفظ فشار مثبت آرگون در کل سطح واسط آب بندی نازل/لدل شرود، از آسپیراسیون هوا در محل اتصال بین نازل پاتیل و لدل شرود جلوگیری می کند. کاهش رضایت‌بخش سطوح جذب نیتروژن تا کمتر از 5ppm با طراحی صحیح لدل شرود امکان پذیذ است.

منیپولاتور (بازوی مکانیکی) لدل شرود

مانیپولاتور دستگاهی اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک، ایمن و قابل اعتماد برای قرار دادن لدل شرود زیر نازل کلکتور است که برای اکثر کاربردهای کارخانه فولاد توسعه یافته است.

Shroud Manipulator برای دستیابی آسان به لدل شرود ساخته شده است. این دستگاه کاربر را قادر می سازد تا یک اتصال مستقیم بین سیستم دریچه کشویی پاتیل و تاندیش برقرار کند. برای این منظور، یک لدل شرود، بین تندیش و دروازه خروجی پاتیل با منیپلاتور قرار می گیرد. این در عوض کیفیت فولاد را بهبود می بخشد و از اکسیداسیون مجدد جلوگیری می کند. Shroud Manipulator برای جابجایی پاتیل ها از محل نگهداری، تمیز کردن یا گرمایش به نقطه اتصال در دروازه خروجی پاتیل و برعکس طراحی شده است. علاوه بر این، Shroud Manipulator در طول فرآیند ریخته‌گری، لدل شرود را با نیروی فشار ثابت در محل اتصال پاتیل نگه می‌دارد. تجهیزات کامل با استفاده از ماژول های استاندارد ساخته شده است که منجر به قابلیت اطمینان بالا و نگهداری کم تجهیزات و قطعات الکتریکی و مکانیکی ویژه انتخاب شده است که به خوبی آزمایش شده و عملکرد آنها در صنایع سنگین ثابت شده است. Shroud Manipulator به صورت دستی (کنترل شده توسط اپراتور) و به صورت نیمه اتوماتیک (کنترل شده توسط موتورهای الکتریکی با فرکانس) موجود است.

مشخصات مدل های مختلف لدل شرود:

1-تقسیم بندی بر مبنای تزریق گاز آرگون

1.  عدم وجود سیستم تزریق گاز آرگون
2.  وجود سیستم تزریق گاز آرگون

سیستم تزریق گاز آرگون این قابلیت را دارد که به شکل شیار دار در داخل کاپ، پورس دار درون کاپ و یا شامل کن فلزی و تزریق آرگون از بخش بالایی کاپ، انجام شود.

2-تقسیم بندی بر مبنای طراحی داخلی و خارجی لدل شرود

1. طرح T
2.  طرح Y: این نوع از طراحی منجر به تقویت گلویی لدل شرود و کاهش میزان مکش هوا می شود.
3. مدل Belly: این نوع از طراحی منجر به کاهش فشار جریان فولاد مذاب در بخش پایینی تاندیش و جلوگیری از فشار ریورس به داخل پاتیل می شود.
4. مدل برگشتی(Reverse) : در این طرح کاهش فشار جریان فولاد مذاب در کف تاندیش و جلوگیری از  فشار برگشتی مذاب به داخل مکانیزم پاتیل امکان پذیر است.

جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.