19. Схема непрерывной разливки стали. Преимущества этого способа разливки стали.
Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный ковш, из которого её разливают в изложницы или кристаллизаторы машин для непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
Н
епрерывная
разливка стали состоит в том, что жидкую
сталь из ковша 1 через промежуточное
устройство 2 непрерывно подают в
водоохлаждаемый кристаллизатор 3,
из нижней части которого вытягивается
затвердевающий слиток 4. Перед
заливкой металла в кристаллизатор
вводят затравку, образующую его дно.
Жидкий металл, попадая в кристаллизатор
и на затравку, охлаждается, затвердевает,
образуя корку, и соединяется с затравкой.
Затравка тянущими валками 5
вытягивается из кристаллизатора вместе
с затвердевающим слитком, сердцевина
которого еще жидкая.
Скорость вытягивания слитка из кристаллизатора составляется 0,3 … 10 м/мин., она зависит от его поперечного сечения, температуры разливаемого металла, условий вторичного охлаждения и теплофизических свойств разливаемой стали. Например, скорость вытягивания слитков с сечениями 100х500 мм около 1 м/мин.
На выходе из кристаллизатора слиток охлаждается водой из форсунки в зоне 6 вторичного охлаждения. Затем затвердевший слиток попадает в зону 7 резки, где его разрезают газовым резаком 8 на слитки заданной длины. Таким способом отливают слитки с прямоугольным поперечным сечением (150х500 … 300х2000 мм), с квадратным сечением (150х150 … 400х400 мм), круглые в виде толстостенных труб. Вследствие направленного затвердевания и непрерывного питания при усадке слитки непрерывной разливки имеют плотное строение и мелкозернистую структуру, в них отсутствуют усадочные раковины. Выход годных заготовок может достигать 96 … 98 % от массы разливаемой стали. МНЛЗ могут иметь несколько кристаллизаторов, что позволяет получать несколько слитков, которые могут быть прокатаны на сортовых станах, миную блюминги и слябинги.
Достоинства* |
Недостатки* |
|
|
* - в сравнение с разливкой в изложницу
20. Строение слитка кипящей стали и его отличие от слитка спокойной стали.
В слитках кипящей стали не образуются усадочные раковины: усадка стали рассредоточена по полостям газовых пузырей, возникающих при кипении в изложнице. При прокатке слитка газовые пузыри завариваются. Кипение стали влияет на зональную ликвацию в слитках, которая развита в них больше, чем в слитках спокойной стали. Углерод, сера и фосфор потоком металла выносятся в верхнюю часть слитка, отчего свойства стали в этой части слитка ухудшаются. Поэтому при прокатке отрезают только верхнюю часть слитка, так как в донной ликвация мала. Для уменьшения ликвации кипение после заполнения изложницы прекращают, накрывая слиток металлической крышкой («механическое закупоривание»), либо раскисляют металл алюминием или ферросилицием в верхней части слитка («химическое закупоривание»).
Слиток кипящей стали имеет следующее строение:
плотную наружную корку А без пузырей;
зону мелких кристаллитов; зону сотовых пузырей П, вытянутых к оси слитка и располагающихся между кристаллитами Б;
зону В неориентированных кристаллитов;
промежуточную плотную зону С;
зону вторичных круглых пузырей К;
среднюю зону Д с отдельными пузырьками.
Отличия от слитка спокойной стали:
больше развита зональная ликвация
Справка:
Спокойная сталь застывает без выделения газов. В верхней части образуется усадочная раковина, а в средней части - осевая рыхлость.
Слитки кипящей стали усадка рассредоточена по полостям газовых пузырей. При прокатке газовые пузыри завариваются. Углерод, сера и фосфор потоками выносятся на поверхность, отчего качества её ухудшаются. Поэтому при прокатке срезают только верхнюю часть.
Слитки полуспокойной стали имеют в верхней части структуру кипящей стали, а в нижней – спокойной. Ликвация в верхней части слитков близка к ликвации спокойной стали, но слитки полуспокойной стали не имеют усадочной раковины.