2.6.1 Оборудование для разливки стали

Сталеразливочный ковш, представляет собой выполненный из сальных листов футерованный сосуд, имеющий форму усеченного конуса, расширяющегося кверху (рисунок 22). Емкость ковшей нахо­дится в пределах 5-480 т; помимо жидкой стали ковш должен вме­щать немного шлака (2-3% от массы металла), который предохра­няет металл от быстрого охлаждения во время разливки.

Сталеразливочные ковши подразделяют по свойствам огнеупорных материалов и по способу выполнения футеровки.

По типу огнеупорного материала – на ковши футеровкой из магнезитового кирпича; по способу выполнения – на ковши из формованных огнеупоров (кирпичная кладка), с набивной и с монолитной футеровкой.

Ковши с монолитной футеровкой получают распространение в последние годы. Арматурный слой и днище в этом случае выкладывают из шамотного кирпича, а рабочий слой выпол­няют из тиксотропной массы.

Наливную футеровку получают заливкой в тиксотропной массы зазор между шаблоном и арматурной кладкой ковша. Наливка футеровки длится около часа, твердение массы 1-2 ч. После изготовления набивного или налив­ного слоя ковш сушат в течение 52 ч.

Преимущества монолитной футеровки – сокращение длитель­ности ремонта ковша и удешевление за счет снижения расхода ша­мотного кирпича, существенное снижение затрат ручного труда на футеровку. Расход массы составляет 2-4 кг/т стали.

Для разливки стали из ковша по изложницам служит стакан с шиберным затвором.

Стакан вставляют в днище ковша в специальный гнездовой кирпич; иногда

вместо гнездового кирпича делают набивное гнездо, заполняя зазор между стаканом и футеровкой дни­ща огнеупорной массой. Стакан имеет форму усеченного конуса с отверстием для струи жидкого металла. Обычно это отверстие имеет круглое сечение, его диаметр («диаметр стакана») составляет 25-120 мм, высота стаканов в зависимости от емкости ковша равна 120-440 мм.

а - общий вид (1 - цапфа; 2 - носок для слива шлака; 3 - стопорный механизм: 4 - сто­пор; 5 - скоба для кантования ковша);

б - установка стопора и стакана в ковше (1 - стакан; 2 - гнездо стакана; 3 - шамотная кладка; 4 - стержень стопора; 5 - шамотная катушка; 6 - пробка);

в - шиберный затвор в открытом (I) и закрытом (II) положениях (1-гнездовой кирпич; 2 - разливочный стакан; 3 - неподвижная плита; 4 - подвижная плита; 5 - стакан-коллектор; 6 - шток гидроцилиндра)

Рисунок 22 – Сталеразливочный ковш

После установки стакана вновь отфутерованный или отремонтированный ковш сушат и прогревают до 700-800 °С. В просушенный ковш устанавливают стопор.

Шиберный затвор собирают и подготавливают к плавке на специальном стенде и затем крепят к днищу ковша под разливочным стаканом, вставляемым с наружной стороны ковша. Быстрота установки шиберного затвора и высокая надежность обусловили его широкое внедрение в сталеплавиль­ных цехах. Однако успешная разливка нескольких плавок возможна лишь при использовании высококачественных огнеупорных плит и тщательной сборке и уста­новке затвора. В отечественной практике нашли применение плиты из корунда и периклаза, позволяющие разливать от одной до трех плавок.

ИЗЛОЖНИЦЫ И ПРОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

Конфигурация изложниц, характеризуемая формой поперечного и продольного сечений, определяется сортом выплавляемой стали и дальнейшим переделом слитка.

Поперечное сечение изложниц (рисунок 23) может быть квадратным, прямоугольным, круглым, многогранным. Слитки квадратного сече­ния идут на сортовой прокат; слитки прямоугольного сечения при отношении их ширины В к толщине Н менее 1,5 для получения как листа, так и сортового проката; плоские слитки при отношении В/Н в пределах от 1,5 до 3,0 – для прокатки на лист. Слитки круглого сечения используют для изготовления труб, бандажей, колес. В мно­гогранные изложницы отливают слитки для кузнечных поковок.

По форме продольного сечения изложницы бывают двух типов: с уширением кверху для разливки спокойной стал и с уширением книзу для разливки кипящей стали. Для разливки кипящей и полуспокойной стали иногда применяют изложницы бутылочной формы, верхнее отверстие которых после наполнения изложницы сталью закрывают пробкой или крышкой. Быстрое застывание металла в суживающейся части бу­тылочной изложницы обеспечивает снижение химической неоднород­ности стали но сравнению с разливкой в обычные сквозные излож­ницы.

Рисунок 23 – Формы поперечного сечения изложниц

В отдельных случаях спокойную сталь неответственного назначения разливают в уширяющиеся книзу изложницы; верх таких изложниц утепляют изнутри футеровкой пли теплоизоляционными вкладышами .

Поддоны служат для установки сквозных изложниц при разливке сверху и изложниц с центровой при сифонной разливке. Поддон представляет собой литую чугунную плиту толщиной 100-200 мм. Верхняя рабочая поверхность поддона должна быть гладкой; это обеспечивает плотное прилегание изложницы к поддону и предотвра­щает прорыв жидкого металла под изложницу. На рисунке 25 изображен четырехместный поддон для сифонной разливки стали.

Рисунок 25 – Четырехместный поддон для сифонной разливки стали

Центровая, или центровой литник, (рисунок 26) служит для приемки металла из сталеразливочного ковша. Она представляет собой чугунную или стальную футерованную изнутри трубу с расширением вверху и утолщением с нижней части для обеспечения ее устойчивости на поддоне. Центровые обычно делают разъемными из двух половинок для облегчения удаления литника и замены сифонного кирпича.

Рисунок 26 – Центровая

Центровая должна быть на 300-400 мм выше изложниц с прибыльными надставками. Расход центровых составляет 0,05-0,5% от массы разливаемой стали.

Сифонный кирпич предотвращает размывание поддона, центровой и дна изложниц жидкой сталью при разливке.