11.3. Разливка стали

С таль выпускают в разливочный ковш и транспортируют к месту разливки. Из ковша сталь разливается в изложницы (чугунные формы) разного поперечного сечения. Из слитков квадратного сечения получают сортовой прокат (двутавровые балки, швеллеры, уголки, рельсы). Слитки прямоугольного сечения прокатывают в листы, слитки круглого сечения идут для производства труб, многогранные – для поковок. Для разливки спокойных сталей применяются изложницы, расширяющиеся кверху (рис. 11.6,а), с прибыльными надставками, футерованными огнеупором. Жидкая сталь в прибыли питает затвердевающий слиток, что уменьшает глубину усадочной раковины и отходы при обрезке. Размеры изложниц зависят от назначения слитка. Для разливки кипящих сталей применяют изложницы, расширяющиеся книзу. Если сталь заливается в изложницу сверху, то образуется много брызг, которые застывают на стенках и снижают качество поверхности. Для разливки легированных и высококачественных сталей применяется сифонная схема, когда заполняется одновременно несколько изложниц (рис. 11.6,б). Изложницы устанавливают на поддоне, в центре которого находится футерованный литник. Жидкая сталь по каналу поступает в нижнюю часть изложниц, заполнение происходит снизу без разбрызгивания металла.

П ри непрерывной разливке (рис. 11.7) жидкая сталь через ковш подается в изложницу без дна – кристаллизатор. В нижнюю часть вводят стальную штангу – затравку, на которой затвердевает металл. При помощи валков штанга движется вниз и вытягивает твердеющий слиток. Затвердевание происходит в зоне вторичного охлаждения – спрейере. Слиток перемещается в зону газовой резки на мерные заготовки. Слитки не имеют усадочных раковин и поступают на станы сортовой прокатки, минуя блюминги и слябинги.

Способы повышения качества стали. Выплавленная любым способом сталь содержит газы, вредные примеси и неметаллические включения, снижающие качество стали. Для дополнительной очистки стали, чаще всего, используют следующие технологические приемы:

1. Продувка стали в ковше инертными газами. Пузырьки инертного газа поглощают, а затем выносят неметаллические включения и газы (водород, азот, кислород), растворенные в стали.

2. Обработка стали синтетическим шлаком. Способ позволяет удалять газы, неметаллические включения, серу. Шлак содержит окислы кальция (55 %), алюминия (40 %), кремния и магния. Его предварительно расплавляют и заливают в пустой ковш. Затем, с определенной высоты в ковш выливают сталь. Интенсивное перемешивание стали со шлаком, способствует полному завершению всех химических реакций.

Такой же эффект достигается при продувке стали шлакообразующей смесью, состоящей из порошков извести и плавикового шпата.

3. Очистка стали вакуумированием. При уменьшении атмосферного давления растворимость газов уменьшается. Сталь «закипает» и пузырьки выделяющихся газов (водород, азот и кислород) увлекают за собой неметаллические включения.

4. Повторный переплав стали. К таким способам относятся: электрошлаковый переплав, переплав в вакуумно-дуговой печи, переплав в электронно-лучевой печи и др. Дополнительная очистка достигается жидким шлаком или вакуумированием.