2.1.2. Непрерывная разливка стали

Примерно в 70-х годах в металлургической промышленности нашей страны и за рубежом широкое распространение получил метод разливки стали в специальных установках непрерывной разливки. В этих установках жидкий и частично закристаллизовавшийся металл непрерывно перемещается относительно места заливки в специальных кристаллизаторах, образуя слиток неограниченной длины, который на выходе из установки разрезается на слябы размерами, кратными размерам будущего листа или другого проката. Процесс кристаллизации металла при непрерывной разливке протекает на всей длине разливочной машины. В момент заливки сталь кристаллизуется по поверхности, затем при перемещении слитка в кристаллизаторах на протяжении нескольких десятков метров (вплоть до его выхода из установки непрерывной разливки) кристаллизуется все сечение слитка.

Метод непрерывной разливки стали был разработан в нашей стране. Он быстро получил мировое признание, так как обеспечивал наиболее полный выход годного металла, резкое повышение производительности и улучшение условий труда в металлургической промышленности при практически полном устранении тяжелых ручных операций. Заметно снизилась себестоимость стали. Однако метод непрерывной разливки металла вызвал ряд трудностей при производстве качественной стали для труб мощных газопроводов.

При непрерывной разливке отсутствует возможность дополнительной очистки стали от вредных примесей, как это имеет место при разливке металла в изложницах, когда неметаллические включения и газы в значительной степени всплывают и сосредоточиваются в прибыльной части, которая затем обрезается. При непрерывной разливке все вредные примеси, имеющиеся в стали, остаются в прокате. Поэтому для получения высококачественной стали, необходимой для производства труб, потребовалось обеспечивать как можно более полную очистку чугуна и стали в процессе их выплавки и разливки. Для этого применяют продувку жидкого металла аргоном, вакуумирование, обработку стали в ковше синтетическими шлаками, а также модификацию жидкой стали в ковше кальцием, алюминием и редкоземельными металлами.

При методе непрерывной разливки оставшиеся в стали примеси сосредоточиваются по центру слитка, в результате чего образуется расслоение в центральной по толщине зоне листа или ярко выраженная ликвационная полоса. Поэтому для получения качественной листовой или рулонной стали из сляба, полученного методом непрерывной разливки, необходимо в процессе кристаллизации непрерывного слитка применять метод магнитного перемешивания его центральной, еще жидкой зоны.

Магнитное перемешивание обеспечивает равномерное распределение оставшихся примесей по сечению металла и позволяет устранить или значительно уменьшить ликвационные скопления в центральной по толщине зоне листа, а также слоистость металла. Скопления ликвационных включений в металле могут вызывать зарождение трещин в швах при сварке. Слоистость не наблюдается в листовой стали, прокатанной из обычного слитка, полученного в изложницах, и в термически обработанной стали непрерывной разливки.