Toate categoriile

Segmentul mașinii de turnare continuă (CCM) și carcasele pentru matrițe: metalurgie, prelucrare CNC în linie prin broșare și integritatea răcirii cu apă

2026-10-01 20:57:23
Segmentul mașinii de turnare continuă (CCM) și carcasele pentru matrițe: metalurgie, prelucrare CNC în linie prin broșare și integritatea răcirii cu apă

Meta Descriere: Un ghid tehnic complet privind cadrele segmentului Mașinii de Turnare Continuă (CCM) din uzinele siderurgice, mansonurile pentru matrițe și suporturile pentru role cu rulmenți. Explorați oțelurile turnate GS-20Mn5 și ASTM A216 WCB, suporturile pentru role din CF8M rezistente la coroziune, strunjirea CNC în linie cu mai multe role (aliniere ≤0,035 mm) și testarea la presiune a mansonurilor cu apă.


În uzinele integrate de producție a oțelului, Mașinile de Turnare Continuă (CCM / Turnătoarele Continue) reprezintă podul central al producției metalurgice, transformând oțelul lichid ( 1,520°C– 1,580°C ) în lingouri, blumuri și bare. Funcționează fără întrerupere, în campanii 24/7:

  • Mansonurile pentru matrițe CCM și cadrele oscilante : Închid plăcile de cupru răcite cu apă ale matriței, care vibrează vertical la frecvențe de până la 400 de cicluri/min, rezistând ciclurilor termice violente, coroziunii chimice a pudrei pentru matrițe și forțelor intense de accelerare dinamică.
  • Segmentele de îndoire, arcuire și întindere CCM (segmentele 0 până la 15) : Cadre masive din oțel turnat de la 5 tone până la 18 tone ansamble de role multiple pentru casă care susțin, ghidează și reduc în mod blând placa de oțel incandescentă parțial solidificată ( 1,000°C– 1,250°C ) împotriva presiunilor interne uriașe de umflare ferrostatică lichidă care depășesc 1.500 până la 3.000 kN 1,500la 3,000 kNpe pereche de role , toate sub pulverizări continue de apă de răcire secundară și abur de decapare.

În aceste condiții severe de funcționare, distorsiunea turnării sau defectarea rulmenților provoacă fisurarea suprafeței plăcii, defecte interne de segregare centrală sau accidente catastrofale de „breakout” ale oțelului lichid care distrug echipamentele segmentului și opresc atelierele de topire timp de zile întregi. care distrug echipamentele segmentului și opresc atelierele de topire pentru zile întregi.

Supraviețuirea unui flux de milioane de tone de oțel necesită inginerie specializată în turnare masivă: turnarea Oțeluri structurale cu înaltă tenacitate (GS-20Mn5 / ASTM A216 WCB / ZG230-450) pentru cadre rigide de segmente, implementând Oțeluri inoxidabile turnate (ASTM A351 CF8M / 1.4408) pentru role interne rezistente la coroziune, executând cu precizie ridicată Strunjirea în linie CNC multi-axială pe ansambluri de segmente de 12 metri (alinierea locașurilor pentru lagăre ≤0.035mm ), și verificarea hidrostatică a galeriilor interne de răcire cu apă.

Acest ghid cuprinzător detaliază metalurgia aliajelor pentru mașinile de turnare continuă (CCM), ridicarea termică internă, turnarea carcaselor interne de răcire cu apă, strunjirea în linie CNC cu mai multe axe și fluxurile de lucru pentru validarea calității.

Heavy cast steel continuous casting machine CCM segment frame and stainless roll chocks


1. Câmpurile de efort mecanic și termic în funcționare în turnarea continuă

                     ┌──────────────────────────────────────────────┐
                     │ Molten Steel Solidification (1550 °C - 1000 °C)
                     └──────────────────────┬───────────────────────┘
                                            │
        ┌───────────────────────────────────┼───────────────────────────────────┐
        ▼                                   ▼                                   ▼
┌───────────────────────────────┐ ┌───────────────────────────────┐ ┌───────────────────────────────┐
│ Ferrostatic Bulging Pressure  │ │ Secondary Water Spray Corros  │ │ Thermal Cycling Frame Sag     │
│ (Liquid core pressure pushing │ │ (High-pressure acidic water   │ │ (Uneven thermal radiation     │
│  rolls and segment frames)    │ │  causing roll chock pitting)  │ │  causing segment misalignment)│
└───────────────────────────────┘ └───────────────────────────────┘ └───────────────────────────────┘
Componentă CCM Încărcare termică și dinamică de funcționare Mod critic de cedare de prevenit Soluție privind calitatea materialului
Cadru segment slab CCM (partea superioară/inferioară) Forță de umflare ferrostatică + strângere cu cilindru hidraulic ( >2,500 kN) Deformare a grinzii de cadru, fisurare prin oboseală la îmbinări Oțel turnat înalt rigid (GS-20Mn5 / ASTM A216 WCB)
Bucși pentru rulouri segment (divizate/monolitice) Spray direct cu apă secundară ( 60°C– 90°C ) + granulație scalantă Coroziune severă cu crăpături cauzată de cloruri, blocare a rulmenților Oțel inoxidabil turnat (ASTM A351 CF8M / 1.4408)
Manta / carcasă pentru apă cu mișcare oscilantă a matriței Oscilație verticală de înaltă frecvență (2–6 Hz) + 150bare răcire Fisurare prin oboseală pe nervurile trecerii pentru apă Fontă ductilă (EN-GJS-500-7) / oțel turnat (WCB)
Blocuri și elemente de fixare pentru alinierea segmentelor Blocare intensă prin forfecare între cadrele superioară și inferioară Deformare prin încovoiere a elementelor de legătură, dezaliniere Oțel aliat călit și revenit (42CrMo4 / ZG35CrMo)

2. Metalurgie aliajată și selecție de materiale pentru turnări CCM

Ierarhia de selecție a materialelor pentru componente de turnare continuă:

Categorie componentă Standard Material Grad echivalent Compoziție chimică nominală (în % în greutate) Tratamentul termic Proprietăți mecanice Rolul ingineresc
Cadre segmentate grele ASTM A216 WCB / EN 10293 GS-20Mn5 ZG230-450 / 1.1120 0.18−0.23%C,  1.2−1.5% Mn,  ≤0.50% Si Normalizat și revenit Bară m ≥500MPa ,  Bară p 0.2≥300MPa ,  A5≥22% Rezistă la încovoierea ferrostatică ridicată; absența sagerii permanente a cadrului
Bucși cu rulmenți Astm a351 cf8m / EN 10283 1.4408 GX5CrNiMo19-11-2 ≤0.08%C,  18−21%Cr ,  9−12%Ni ,  2.0−3.0%Mo Solubilizat ( 1,080°C ) Bară m ≥485MPa ,  Bară p 0.2≥205MPa ,  A5≥30% Imun la coroziunea cauzată de pulverizarea apei de răcire secundară
Carcase pentru matrițe EN-GJS-500-7 / GB QT500-7 GGG50 / 0.7050 3.5−3.8%C,  2.4−2.8% Si,  ≤0.40% Mn Feritic-perlitic în stare turnată Bară m ≥500MPa ,  Bară p 0.2≥320MPa ,  A5≥7% Amortizare ridicată a vibrațiilor pentru oscilația matriței
Tije de legătură și brațe de strângere ASTM A148 Gr 105-85 / 42CrMo4 1.7225 / ZG42CrMo 0.38−0.45%C,  0.9−1.2%Cr ,  0.2−0.3%Mo Calită și revenită (C&R) Bară m ≥750MPa ,  Bară p 0.2≥550MPa ,  A5≥16% Rezistență ridicată la oboseală la tracțiune pentru cilindri hidraulici cu joc

Controluri metalurgice cheie:

  • Puretate în sulf și fosfor ( S ,P≤0.015%): Degazarea vidată în cuva (VD) elimină fisurarea la cald în zonele de intersecție complexe ale nervurilor interne de răcire cu apă.
  • Tenacitate la impact Charpy : Oțel turnat normalizat GS-20Mn5 asigură ≥35J aT 20°C , împiedicând fisurarea casantă în timpul spălărilor de urgență cu apă rece bruscă.

3. Turnare în nisip de înaltă integritate și miezuri interne răcite cu apă

Automated sand molding and core setting for massive continuous casting machine segment frame

Cadrele segmentare prezintă secțiuni goale complexe de tip cutie, cu canale interne integrate pentru răcirea cu apă și ducturi pentru conductele hidraulice:

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 1. 3D Precision Master Tooling & Furan Resin Sand Molding   │
│    • High mold rigidity prevents mold wall deflection under │
│      massive 15-ton ferrostatic liquid steel pressure       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 2. High-Strength Phenolic Cold-Box Cores for Water Channels │
│    • Cast-in internal water cooling galleries; zero core    │
│      shifting or sand sintering                             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 3. CAE Solidification Modeling & Exothermic Feeder Sleeves  │
│    • Feeder risers located over heavy bearing saddle bosses │
│    • Eliminates internal shrinkage porosity at bearing seats│
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 4. Tangential Bottom Ingate System with Ceramic Filtration  │
│    • Non-turbulent, clean metal entry; zero slag inclusion  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

4. Găurire longitudinală cu mașină CNC cu mai multe role și finisare a cadrelor

Heavy CNC horizontal boring mill precision in-line boring multi-roll bearing seats of CCM frame

Calitatea lingourilor (fisuri interne și segregare centrală) depinde strict de conicitatea distanței dintre role și de alinierea paralelă între role:

        ┌───────────────────────────────────────────────────────┐
        │ 1. Full Stress-Relief Annealing (600 °C – 650 °C)     │
        │ • Eliminates casting stresses; guarantees zero drift  │
        └──────────────────────────┬────────────────────────────┘
                                   │
                                   ▼
        ┌───────────────────────────────────────────────────────┐
        │ 2. Heavy CNC Gantry Milling Center Operations         │
        │ • Precision face milling of top/bottom split pads     │
        │ • Hydraulic cylinder mounting face machining          │
        └──────────────────────────┬────────────────────────────┘
                                   │
                                   ▼
        ┌───────────────────────────────────────────────────────┐
        │ 3. In-Line Multi-Spindle Horizontal Line-Boring       │
        │ • Line-boring 4 to 12 bearing saddle pockets in one   │
        │   continuous setup across 8 to 12-meter frames        │
        │ • Coaxiality and roll centerline pitch $\le 0.035\text{ mm}$│
        │ • Bearing bore roundness $\le 0.020\text{ mm}$ (ISO H7)   │
        └───────────────────────────────────────────────────────┘

5. Testare hidrostatică a mantelei de apă și asigurare a calității

Quality inspector conducting fluorescent magnetic particle inspection MT on CCM segment fillets

Parametru de inspecție a calității Standard de testare Criterii de acceptare
Test hidraulic al trecerii interne a apei Banc de testare hidraulică standard de fabrică 16bare presiunea apei menținută pentru >30minute ; cădere de presiune nulă, absență totală de condensare
Testarea ultrasonoră (UT) EN 10228-3 Clasa 3 / ASTM A609 Nivelul 1 scanare volumetrică completă (100 %) a suporturilor rulourilor, a proeminențelor cilindrilor și a trunioanelor de ridicare
Testare cu Particule Magnetice (MT) EN 10228-1 / ASTM E709 (fluorescent) inspecție completă (100 %) a tuturor buzunarilor pentru lagăre prelucrate, a nervurilor structurale și a îmbinărilor sudate; absență totală de fisuri
aliniere cu tracker laser 3D tracker laser 3D (SpatialAnalyzer) Distanța între centrele rulourilor ( ±0.05mm ), pătratul diagonalei cadrelor ( ≤0.10mm )
Verificarea proprietăților mecanice ISO 6892-1 / ASTM E23 pe eșantioane atașate Verificate Bară m ,Bară p 0.2,A5; Impactul Charpy ≥35J aT 20°C

6. Turnare CCM la Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd.

Producția componentelor masive pentru mașini continue de turnare necesită capacitate mare de ridicare cu macarale, freze numerice de mare dimensiune de tip floor-type, instalații de tratament termic certificate și cabine complete de inspecție NDT.

Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. livrează cadre segmentate CCM, blocuri de rulouri și carcase de matrițe finite, complet certificate și gata de punere în funcțiune:

  • Infrastructură de producție pentru piese grele : Fabrică de turnătorie grea pe o suprafață de 80.000 m², echipată cu două poduri rulante capabile să toarnă piese turnate din oțel individuale de la 1 tonă până la 25 de tone.
  • Versatilitatea materialului : Producție certificată a oțelurilor GS-20Mn5, ASTM A216 WCB, oțel inoxidabil rezistent la coroziune CF8M și fonte ductile (QT500-7).
  • Centre de prelucrare CNC cu portal mare și centru de alezat în linie : Mașini-unelte CNC grele cu portal și freze orizontale de alezat, care asigură alinierea lagărelor cu mai multe role în cadrul ≤0.035mm cadrelor de 12 metri.
  • Testare hidrostatică internă : Mese de testare cu apă sub presiune ridicată, care verifică integritatea canalelor interne de răcire până la 25bare .
  • Certificare completă de calitate : Certificată ISO 9001, oferind certificate de încercare a materialelor EN 10204 3.1 și 3.2, rapoarte UT/MT pentru 100 % din produse și înregistrări de aliniere cu tracker laser 3D.

Modern steel mill continuous slab casting machine operating with red-hot glowing steel slab


Concluzie

Cadrele segmentale ale mașinilor de turnare continuă și carcasele matrițelor funcționează într-un punct critic, supuse simultan ciclărilor termice la temperaturi ridicate, presiunilor mari de umflare ferrostatică și coroziunii agresive a apei de răcire. Asigurarea calității de top a suprafeței lingourilor și prevenirea accidentelor catastrofale de rupere a oțelului lichid necesită o metalurgie de oțel turnat cu degazare în vid (GS-20Mn5 / WCB), blocuri de role din oțel inoxidabil (CF8M), strunjire CNC precisă, în linie, cu mai multe role și verificare hidrostatică completă (100 %) a mantalelor de răcire.

Colaborarea cu un partener experimentat, integrat, specializat în turnarea masivă și prelucrarea precisă garantează funcționarea optimă a mașinilor de turnare continuă pe durata maximă a campaniei, fără nicio rupere neplanificată și cu o calitate superioară a structurii interne a lingourilor.

Contactați Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. pentru a trimite desenele cadrelor segmentale sau ale blocurilor de role pentru mașini de turnare continuă (CCM).

Dandong City Pengxin Machinery Co., Ltd. — Turnări masive și prelucrare precisă, din 1958.