книги из ГПНТБ / Шнееров, Я. А. Полуспокойная сталь

нико-экономические показатели работы сталеплавильных цехов и качество проката свидетельствует производ­ ственный опыт Криворожского металлургического заво­ да. В период начала освоения производства полуспокой­ ной стали ее разливку в мартеновском цехе проводили сверху через стакан диаметром 35 мм. В процессе совер­ шенствования технологии разливки диаметр стакана был увеличен до 60 мм и затем — до 80 мм (табл. 18). Увели­ чение диаметра сталеразливочного стакана позволило значительно повысить среднюю линейную скорость раз­ ливки металла (с 0,8 до 3,4 м/мин). При этом значитель-

73

но сократилась общая продолжительность разливки и снижена на 20 град средняя температура жидкой стали на выпуске. Это позволило уменьшить число плавок, раз­ литых с некроющим стопором, почти полностью исклю­ чить случаи приваривания слитков к поддонам и излож­ ницам и увеличить стойкость ковшей. Брак на первом переделе по рванинам и плене при этом уменьшился на 0,3-0,4%.

Для дальнейшего увеличения скорости наполнения изложниц в последнее время проведено опытно-промыш­

и максимальная линейные скорости разливки составили

Общая продолжительность разливки при использо­ вании стакана диаметром 100 мм, была уменьшена до 25—30 мин (на 30—40%). Такое увеличение скорости разливки требует снижения минимальной температуры жидкой стали перед выпуском с 1575 (сталь Ст.5пс) — 1580° С (сталь Ст.Зпс) до 1560—1565° С.

Наблюдения за стрипперованием свидетельствовали об отсутствии приваров слитков к поддонам и изложни­ цам. Трещины на поверхности слитков также не наблю­

0,015% за счет уменьшения пораженности заготовок рва­ ниной и пленой.

Таким образом, характер изменения структуры кор­ кового слоя слитка полуспокойной стали при увеличении скорости разливки сифоном и сверху подчиняется ко­ личественно и качественно одним и тем же закономерно­

тельно, снижаются трудоемкость зачистки и брак на пер­ вом переделе.

Чем выше скорость разливки, тем в меньшей степени

74

сказывается на структуре коркового слоя слитка недо­ статочная раскисленность полуспокойной стали, поэто­ му качество поверхности раската меньше зависит от воз­ можных колебаний степени раскисленности металла. В связи с этим расширяются пределы допустимых коле­ баний степени раскисленности полуспокойной стали (в сторону ее уменьшения), необходимой для получения слитка нормальной структуры. Это позволяет повысить стабильность качества и свойств полуспокойной стали.

Ввиду того, что скорость наполнения изложниц при сифонной разливке в реальных условиях не может превы­ шать 0,6—0,8 м/мин (нижний предел скорости разливки стали сверху), перевод полуспокойной стали на разлив­ ку сверху безусловно целесообразен. Разумеется, пере ход на разливку полуспокойной стали сверху на заво­ дах, применяющих сифонную разливку, возможен толь­ ко при условии перевода на такой способ разливки ста ли большинства марок, так как только в этом случае персонал приобретает опыт работы выпуска металла из агрегатов с более низкой температурой.

Учитывая возможные в производственных условиях

с обнажением подкорковых пузырей, даже при высокой (4—4,5 м/мин) скорости разливки. В связи с этим для улучшения структуры корковой зоны самой верхней ча­

ковых пузырей, целесообразна разработка дополнитель­ ных мер.

Г л а в а 4

УЛУЧШЕНИЕ СТРУКТУРЫ КОРКОВОЙ ЗОНЫ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ СЛИТКА ПОЛУСПОКОЙНОЙ СТАЛИ

Улучшение структуры коркового слоя верхней часта слитка можно достичь либо путем значительного умень­ шения размеров и количества пузырей, чтобы удалить их с окалиной без образования дефектов на заготовке.

75

как это происходит для остальной части раската нор­ мального слитка, либо путем увеличения толщины здо­ ровой корки до размеров, исключающих возможность вскрытия пузырей при нагреве и прокатке слитков.

Для решения этой задачи были использованы сред­ ства теплофизического (применение изложниц с «полу­ закрытым верхом») и химического (дополнительное раскисление головной части слитка) воздействия на верхнюю часть кристаллизующегося слитка полуспокой­ ной стали.

ные (I) изложницы было установлено их преимущество

промышленного внедрения бутылочных изложниц на оте­

технологии разливки полуспокойной и кипящей стали в такие изложницы были выполнены на заводе «Азов-

76

Линейная скорость наполнения изложниц металлом со­ ставляет 0,25—0,45 м/мин.

При разливке нормально и недостаточно раскислен* ной полуспокойной стали продолжительность искрения металла после наполнения изложниц нового типа оказа­ лась на 5—10 с меньше, чем для обычных изложниц, вследствие более быстрой герметизации жидкой стали

77

в среднем на 3,4% (14,2 против 17,6%) ниже, чем в обыч­ ных, что, по-видимому, обусловлено меньшим поступле­ нием атмосферного кислорода во внутреннюю полость ИПВ вследствие уменьшения размеров горловины.

Газонасыщенность полуспокойной стали практически не зависит от типа изложниц. Однако в связи с некото­ рым уменьшением вторичного окисления зеркала метал­

78

ниц). Однако после наполнения в ИПВ отмечается бо лее интенсивное остывание металла: через 2—3 мин разность температур стали на расстоянии 80 мм от зер­

сивным отводом тепла в верхней части ИПВ вследствие

79

увеличения ее охлаждающей массы (толщины стенок). Однако существенное различие в скорости кристалли­ зации имеет место, вероятно, лишь до образования зазо­ ра между слитком и стенками изложницы, после чего кристаллизация резко замедляется и влияние на нее массы стенок изложницы становится незначительным. Обычно зазор образуется не позднее третьей минуты после окончания разливки [184]. Расчетами по меТО-

550

дике В. А. Ефимова [185]. установлено, что вслед­ ствие меньшей площади поперечного сечения и увели­ чения скорости кристаллизации зазор в верхней части ИПВ образуется раньше.

Исследования подтвердили, что при разливке нор­ мально раскисленной и недораскисленной полуспокойной стали в изложницы с «полузакрытым верхом» пузыри в корковой зоне головной части слитка имеют меньшие размеры, чем при отливке в обычные изложницы; в

80

зоне, оцененные по угловым темплетам слитков одних и тех же плавок.

Слиток полуспокойной стали, отлитый в ИПВ, харак­ теризуется удовлетворительной макроструктурой, рас­ средоточенной усадочной раковиной и толстым «мо­ стом» над ней (рис. 28).

Уменьшение размеров пузырей в головной части слитков нормально и недо­ статочно раскисленной по­ луспокойной стали из ИПВ объясняется ускоренным за­ твердеванием периферийно­ го слоя металла в первые минуты кристаллизации (до образования зазора).

Степень развития хими­ ческой неоднородности в слитках полуспокойной ста­ ли при использовании новых

изложниц практически не изменилась. Однако область повышенных концентраций ликвирующих элементов располагается ниже (на горизонтах, соответствующих 21—25% от верха), чем в обычных слитках (16—21%).

Обтекаемая форма головной части новых слитков удобна для прокатки на обжимном стане в связи с луч­ шими условиями захвата валками, что определяет раз­ личие формы головных концов раскатов новых и обыч­ ных слитков (рис. 29). Последние в продольном сечении имеют осевое нарушение сплошности, являющееся следствием «утяжки». Головные торцы раскатов опытных слитков в большинстве случаев ровные или овальные, без трещин и разрывов. Как видно из рис. 29, дефекта­ ми было поражено на сравнительном слитке около 2,0%, а на опытных — менее 1% длины раската.

Учитывая, что в некоторых случаях дефекты, связан­ ные с «утяжкой», имеют место не по оси раскатов, была изучена макроструктура поперечных проб (75X75 мм), отобранных от раскатов опытных слитков на горизонтах 1,2, 3 и 5% от головного торца. Дефекты макрострукту-