Кристаллизатор, перемещающийся вместе с заготовкой, может быть выполнен в виде:
- вращающихся валков (валковая машина);
- бесконечных пластин или лент (конвейерная машина);
- системы вращающихся валков и лент (роторная машина).
Конструкции МНЛЗ, выполненные на базе подобных кристаллизаторов очень перспективны, т.к. позволяют получать заготовки малого сечения, по форме и качеству максимально приближенные к готовому изделию.
Такие машины обычно не предназначены для получения заготовок среднего и большого сечения.
Преимущества машин с перемещающимся кристаллизатором связаны с возможностью осуществления одновременной кристаллизации и обжатия незатвердевшего металла. Первоначально кристаллизация происходит на свободных поверхностях валков и лент, находящихся в расплаве стали. После схождения затвердевших на валках или лентах слоёв и их обжатия выходит полоса необходимой толщины (1,5-40 мм) и ширины (до 1300 мм). Обжатие слитка с жидкой сердцевиной способствует быстрому схождению фронтов кристаллизации, снижению расстояния между осями дендритов (для справки: дендрит – ориентированный кристалл древоподобной формы, растущий обычно навстречу тепловому потоку), повышению однородности отливки. Противодвижение выдавливаемого при обжатии жидкого металла действует подобно электромагнитному перемешиванию с переходом столбчатых кристаллов в равноосные с однородной зоной в центре полосы.
Рассмотрим МНЛЗ с кристаллизатором, выполненным в виде системы вращающихся валков и лент.
МНЛЗ содержит валок-кристаллизатор , малый верхний валок и малый нижний валок , непрерывную металлическую ленту , которая охватывает малый верхний валок и малый нижний валок. Лента и валок — кристаллизатор образуют металлоприёмник и кристаллизатор. Лента удерживается опорными роликами.
Ролики контактируют с рабочим участком ленты и тем самым воспринимают статическое давление расплава и задают траекторию движения ленты на её рабочем участке. Для регулировки степени натяжения ленты имеется натяжной ролик . Боковые стенки кристаллизатора и металлоприёмника образованы боковыми
преградами, которые контактируют с концами ленты и валка-кристаллизатора. Для подачи жидкого металла в металлоприёмник имеется погружной стакан. Зеркало жидкой ванны закрывается огнеупорной плитой, нижняя часть которой имеет форму образующих валков ( валок-кристаллизатор , малый верхний валок), и имеет два отверстия для заливки металла. Валок -кристаллизатор и малый верхний валок, а так же и малый нижний валок снабжены устройствами для подачи охлаждающей воды. Между холостым и рабочим участками ленты расположена система охлаждения ленты. МНЛЗ снабжено механизмом вытягивания листа и системой вторичного охлаждения .
Устройство работает следующим образом. Включают приводы валка-кристаллизованого, малого верхнего валка и малого нижнего валка. Через погружной стакан в металлоприёмник подают жидкий металл. Включают подачу охлаждающей воды через устройства для подачи охлаждающей воды и систему охлаждения . Жидкий металл из металлоприёмника увлекается вращающимся валком и движущейся лентой в кристаллизатор, где в условиях охлаждения металл кристаллизуется и на выходе кристаллизатора получают лист, который вытягивают механизмом вытягивания листа и подвергают вторичному охлаждению при помощи системы вторичного охлаждения.
Для повышения качества металла, снижения расхода энергии и повышения надёжности в МНЛЗ роторного типа можно предложить:
- совершенствование узлов, образующих металлоприёмник, и их взаиморасположение с целью уменьшения колебаний уровня зеркала жидкого металла и повышения скорости разливки металла;
- подбор температурного и теплового режимов кристаллизации и вторичного охлаждения, обеспечивающих возможность дальнейшей прокатки (калибровки) без дополнительного нагрева в печи;
- совершенствование конструкции охлаждающих устройств в валке-кристаллизаторе и в малых валках для повышения стойкости валков.
