Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Разливка стали и строение слитка




Методы разливки стали. Из плавильной печи сталь выпускается в футерованный шамотом стальной сварной кожух — ковш емкостью до 480 т. В днище ковша имеется огнеупорный стакан с отверстием, закрытый огнеупорной пробкой. При помощи специального устройства пробку можно поднять и через отверстие стакана произвести разливку стали в изложницы или кристаллизатор установки непрерывной разливки стали (УНРС).

Разливка в изложницы — чугунные (реже стальные) толстостенные формы квадратного, многогранного, прямоугольного или круглого сечений — осуществляется двумя способами: сверху и снизу (сифонная). Форма изложницы диктуется последующим видом обработки давлением. Масса слитков 1...18 т. Но отливают и большие по массе слитки — до 300 т.

При разливке из ковша 1сверху (рис. 45, а) каждая изложница заполняется металлом отдельно, а при сифонной разливке (рис. 45, б) происходит одновременное заполнение металлом нескольких изложниц снизу через центральный стояк 4 и поддон 3, футерованные шамотом.

Каждый из способов разливки имеет существенный недостаток: при разливке сверху происходит разбрызгивание металла, что отрицательно сказывается на качестве поверхности слитков; при разливке сифоном металл загрязняется неметаллическими включениями.

Этих недостатков лишен разработанный в СССР высокопроизводительный, эффективный метод разливки на УНРС. УНРС могут быть одно- и многоручьевыми, вертикальными и радиальными.

На рисунке 45,в приведена схема разливки на вертикальной одно-ручьевой УНРС производительностью 10...25 т/ч. Металл из ковша 1 через промежуточный ковш 2 поступает в бездонную водоохлаж-даемую изложницу — медный водоохлаждаемый кристаллизатор 3—на затравку из того же металла. Внутреннее сечение кристаллизатора соответствует заданной форме непрерывной заготовки. В кристаллизаторе образуется наружная твердая корка заготовки, внутри которой еще остается жидкий металл 5, кристаллизующийся в зоне вторичного охлаждения 4, где его поверхность обильно поливается водой. Движение заготовки 7 вниз осуществляется с помощью системы тянущих роликов 6. Затем непрерывную заготовку с помощью газового резака разрезают на слитки нужной длины.

В результате применения этого метода повышается качество металла (плотность, мелкозернистость), ликвидируются отходы на обрезание усадочных раковин, отпадает необходимость в изложницах, прокатке слитков на обжимных станах и др.

С целью улучшения качества стали A.M. Самариным и Л. М. Новиковым было предложено перед разливкой вакуумировать сталь в ковше. Создаваемое при этом разряжение не только дегазирует металл, улучшая его свойства, но и очищает его от неметаллических включений, всплывающих наверх.

Хороших результатов добиваются также при обработке стали в ковше синтетическими шлаками (метод разработан А. С. Точинским). Выплавленный в электропечах шлак с низким содержанием закиси железа и высоким (до 55%) содержанием окислов кальция и алюминия СаО и А12О3 заливают в ковш, куда затем выпускают из печи сталь. В результате химических реакций происходит рафинирование металла, при этом в 2...3 раза уменьшается содержание серы, повышается чистота стали от неметаллических включений.

 

 
 

Рис. 45. Схемы разливки стали: а — сверху (1 — ковш; 2 — изложница; 3 — поддон); б — снизу (сифонная) (4 — центральный стояк; 5 — утеплитель; 6' — футеровка); в — непрерывная (1 — ковш; 2 —промежуточный ковш; 3 — кристаллизатор; 4 — холодильник; 5 — зона незакристаллизовавшегося металла; 6 — тянущие валики; 7 — слиток; 8 — ацетиленовый резак).

Строение слитка. После разливки стали в изложницы происходит формирование слитка. В связи с направленностью теплоотвода — от центра к стенкам изложницы — быстро формируется мелкозернистая зона А (корка), затем кристаллизуется следующий слой — зона ориентированных столбчатых кристаллов (дендритов) Б и, наконец, в центральной части образуются крупные неориентированные кристаллы — зона В (рис. 46).

В зависимости от степени раскисленности стали слитки имеют некоторые особенности.

Слиток спокойной стали (рис. 46, а) имеет усадочную раковину 2, образующуюся вследствие разности объемов жидкого и твердого металлов, и усадочную рыхлость 3, являющуюся местом скопления неметаллических включений, газовых пузырей и т. д. Для уменьшения усадочной раковины применяют прибыльные надставки к изложницам, в которых она и формируется. Тем не менее, 15...20% от длины слитка перед прокаткой отрезают — усадочную раковину и рыхлость. Внизу слитка имеется также мелкозернистая зона Г.

Изложницы с кипящей сталью накрывают крышками или раскисляют с поверхности: за счет бурного выделения окиси углерода происходит рост металла и усадочной раковины не образуется (рис. 46, б). Однако металл будет иметь большое количество подкорковых газовых пузырей П, вторичных круглых пузырей К и отдельных пузырей Д. Лишь промежуточная зона С будет плотной, как и зоны Л и Б. Газовые пузыри, как правило, завариваются при прокатке. Кипящие стали используются для изготовления изделий неответственного назначения.

Слиток полуспокойной стали (рис. 46, в, е) имеет промежуточное строение: нижняя часть — как у спокойной стали, верхняя — как у кипящей.

 
 

 

Рис. 46. Схема строения стального слитка:

а, г — спокойная; б, д — кипящая; в, е — полуспокойная сталь;

1 — неметаллические включения; 2—усадочная раковина; 3 — рыхлость.

 







Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 465. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия