книги из ГПНТБ / Производство стали в конвертерах учебное пособие для подготовки квалифицированных рабочих на производстве С. И. Лифшиц. 1960- 17 Мб

в изложницах должна быть 0,2—0,3 м/мин. Многократные опыты по разливке одной и той же плавки частично сифоном со скоро­

стью 0,24—0,28 м/мин и частично сверху со скоростью 0,85— 0,88 м/мин показали толщину здоровой корки в нижней трети слитка в первом случае 18—23 мм и во втором 5—10 мм при следующем составе стали: 0,09—0,11% С; 0,36—0,42% Мп;

0,035—0,041 % S.

2. Температура стали при разливке должна быть достаточной для нормального кипения в изложницах. Перегретая сталь не обеспечивает получения здорового слитка кипящей стали. При бессемеровском процессе это связано с восстановлением кремния выше 0,03%, а при кислородном — с чрезмерным восстановлени­ ем марганца (выше 0,5%). Недостаточно нагретая вязкая сталь препятствует выделению пузырей; слиток получается рослым и с тонкой здоровой коркой.

3. Высокое содержание в стали углерода, марганца, хрома и серы способствует получению рослого слитка с близким распо­

ложением сотовых пузырей к поверхности и с их распростране­

нием до верхних горизонтов слитка. Для получения здорового слитка необходима определенная величина отношения [FeO]: [С].

С увеличением содержания углерода в металле это отношение уменьшается. Увеличение содержания марганца уменьшает окис-

ленность стали. Хром густит сталь. При его содержании выше

0,2% сталь кипит в изложницах плохо. Наилучшее содержание марганца в бессемеровской стали с содержанием 0,06— 0,12% С — 0,3—0,4% [21]. При продувке мартеновского чугуна кислородом сверху оптимальное содержание марганца в стали

с 0,10—0,22% С составляет 0,35—0,42%- При выкладке конверте­

дувке томасовской стали, возможно чрезмерно бурное выделение

газов из стали и посадка слитков. Положение можно исправить

небольшой присадкой алюминия в изложницу или центровую.

Избыток алюминия приводит к получению рослых слитков с близким расположением сотовых пузырей к поверхности.

4. Присадка на поверхность металла после наполнения из­ ложницы 250 а на 1 т стали смеси, состоящей из песка и окалины

в отношении 3:1, приводит к получению жидкоподвижного шла­ ка и увеличивает продолжительность кипения в изложницах.

В результате оздоровляется головная часть слитка, что позволяет уменьшить обрезь. Применение такой засыпки дало хорошие

17 Зак. 2003

25Р Разливка стали

результаты .в конвертерном цехе, работающем на кислородном дутье.

5. Исправление густого металла с вялым кипением в излож нице может быть достигнуто обдувкой вытекающей из ковша струи кислородом или сжатым воздухом. При этом увеличивает­ ся отношение [FeO]: [С] и улучшается структура слитка.

6. Строение слитка полуспокойной стали

7.Способы и практика разливки стали

Всовременных конвертерных цехах сталь разливается в из­ ложницы, установленные на тележках. Все работы по подготовке составов к приему жидкого металла производятся в специальных отделениях подготовки изложниц. Конвертерная сталь, как пра­

вило, разливается в крупные слитки.

В настоящее время существуют три способа разливки стали:

сифоном, сверху и непрерывная разливка.

Сифонная разливка. При сифонной разливке сталью одно­

временно заполняется группа изложниц, установленная на чу-

гунном поддоне. Сифонная разливка дает следующие преимуще­ ства:

1)чистую поверхность слитков вследствие того, что металл

спокойно поднимается в изложницах;

2)возможность наблюдения за поведением металла в из­ ложницах и регулирования скорости разливки в соответствии с температурой стали;

3)уменьшение общей продолжительности разливки благо­ даря одновременному наполнению нескольких слитков, это ос­

лабляет развитие реакций в ковше; кроме того, меньше времени задалживаются ковши, краны и составы с изложницами, что имеет особо важное значение для конвертерных цехов;

4)облегчение условий работы сталеразливочного стакана,

стопора и пробки благодаря уменьшению времени разливки и уменьшению количества перекрытий отверстия стакана.

Обычно сифоном разливается вся кипящая сталь и спокой­ ная, когда требуется чистая поверхность слитка (трубная сталь, листовая и др.).

Основным недостатком сифонной разливки спокойной стали является образование корочки окислов, плавающей на зеркале металла. При определенных условиях эта корочка может зали­ ваться (заворачиваться) свежими порциями металла; в месте заворота наблюдается вскипание металла и искрение вследствие

взаимодействия углерода металла с окислами корочки. В месте

заворота образуется внутренний порок слитка, переходящий на изделия из него. Этот порок макроструктуры обнаруживается в

виде светлой корки, сопровождающейся загрязнениями и пу­ зырями. На рис. 92 представлена головка железнодорожного рельса из бессемеровской стали со «светлой коркой».

Корки могут образовываться и в донной части слитка в виде белых пятен (рис. 93); это первые порции металла, застываю­

щие на дне изложницы.

Кроме этого, сифонная разливка имеет еще ряд недостатков:

1)загрязнение стали неметаллическими включениями в ре­ зультате размыва сифонных кирпичей;

2)потеря металла в виде литников;

3)менее благоприятные условия питания усадочной рако­

вины;

4) более сложная подготовка составов к приему металла по

сравнению с разливкой сверху.

Недостатки сифонной разливки могут быть устранены при применении сифонного припаса высокого качества, тщательной подготовке составов и соблюдении определенных правил разлив­

ки. Затраты на сифонную разливку полностью окупаются умень­ шением стоимости зачистки заготовки.

17*

ние слитков и проката надлежащего качества.

1. Светлые корки в головной части слитка и белые пятна в донной части могут быть сведены до минимума, если будут про­ ведены следующие мероприятия:

а) снижение до возможного устанавливаемого опытом мини­ мума присадок алюминия, увеличивающих вязкость жидкой стали;

б) разливка стали с такой температурой и скоростью, при

которых металл поднимается в изложницах с чистым зеркалом

на % высоты слитка и с образованием легкой пленки в верхней

части до входа в прибыль; при этом уменьшается и количество

внешних пороков на слитках;

в) устранение заплечиков между телом слитка и прибылью;

заплечики мешают свободному входу корки в прибыль; корка, цепляясь за заплечики, ломается и тонет в верхней части слит­

ка, загрязняя ее; (В последнее время для устранения заворотов корки в под­

прибыльной части слитка применяют прибыльные надставки с нижним сечением, несколько большим верхнего сечения излож­ ницы. Это позволяет корке свободно подниматься в прибыль. Поперечные трещины на слитке при этом не образуются; зави­

сание слитка по всему сечению способствует отрыву литника. Например, для 4,6-т слитка размер верхнего сечения изложницы

стопора, что способствует свободному подъему корки в прибыль;

верхняя часть прибыли должна заполняться медленно; д) устранение подкачки прибыли с перерывом струи, при

которой в нижнюю часть слитка вталкиваются остывшие и заг­

рязненные порции металла из сифонных путей;

е) устройство изложниц со сферической формой дна, облег­ чающей всплывание донных корок.

2. Для отливки слитков, прокат из которых не подвергается зачистке, нельзя использовать изложницы с выгарами и сеткой разгара глубиной более 5 мм, занимающими более 35% внут­ ренней поверхности изложницы.

3.При температуре изложниц перед покраской 80—100° и перед разливкой 60—90° количество наружных пороков на слит­ ках наименьшее.

4.Надлежащая покраска изложниц является важнейшим ус­

ловием получения хорошей поверхности слитка и уменьшения

•258 Разливка стали

герметически закрываемую камеру (рис. 96) и при помощи мощ­ ных насосов выкачивать из этой камеры воздух, создавая в ней разрежение, то из жидкой стали начнут выделяться растворен­ ные в ней газы. Установлено, что чем ниже давление, тем выше раскислительная способность углерода. Например, если снизить давление до 76 мм рт. ст. раскислительная способность угле-

Рис. 95. Конвертерный цех с установкой для непрерывной разливки стали

рода увеличится в 10 раз, а при давлении 10—30 мм рт. ст. раскислительная способность углерода может превышать раскислительную способность алюминия. Таким образом, при обра­ ботке кипящей стали в вакууме можно получить слитки спокой-

1 Атмосферное давление 760 мм рт. ст.