Лекция 2. Сущность процесса разливки стали.

Лекция 2. Сущность процесса разливки стали.

Основная часть выплавляемой стали используется для получения слитков, которые затем направляются в прокатные и кузнечные цехи. Слитки для прокатки – отливаются m до 30т., для кузнечных работ до 320т.

Сталь из печи выпускается в сталеразливочный ковш. Усеченный конус со сферическим днищем вместимостью 50-480 т.

Сталь в ковше выдерживают 5-15 мин с целью полного удаления газов и шлаков. Жидкую сталь разливают в изложницы (чугунная форма для изготовления слитков). Изложницы для разливки спокойной стали расширены кверху, для разливки кипящей стали – книзу (рис. 1). Изложницы выполняются с квадратным, прямоугольным, круглым и многогранным поперечным сечением (рис.1).

Рис. 1. Схематичное изображение изложницы а – для разливки кипящей стали, б – для разливки спокойной стали, в – различные сечения изложниц

Изложницы для разливки спокойной стали снабжены прибыльной надставкой, обеспечивается подпитка металлом кристаллизующего слитка, это приводит к повышению качества, снижению отходов металла.

Рис. 2 Схематичное изображение разливки стали. 1 – сталеразливочный ковш, 2 – прибыльная надставка (промежуточное устройство), 3 – центровой литник (изложница).

Существуют 2 метода разливки стали: сверху и снизу(сифоном).

1. Метод сверху. При разливки металл поступает из ковша 1 или через промежуточное устройство 3.

+ невозможность попадания НМВ

- сталь в момент заливки разбрызгивается, плохое качество поверхности слитка (рис. 3а).

2. Сифонный метод используется при разливке качественной стали и для получения мелких и средних деталей. Жидкая сталь из ковша 1 поподает в центровой литник 2, затем по каналам 4 из огнеупорных кирпичей сталь сразу поступает в изложницы 5, закрепленные на поддоне (рис. 3б).

	а б Рис. 3. Способы разливки стали. а – разливка сверху, б – сифонная разливка: 1 – массивный сварной кожух, 2 – футеровка шамотным кирпичом, 3 – специальный стопор – штанга с нанизанными цилиндрами из шамота, 4 – рычажная система для перемещения стопора, 5 – жидкая сталь, 6 – насадка из теплоизоляционного материала, 7 – литая чугунная изложница, 8 – керамическая литниковая система

Непрерывная разливка стали.

Жидкую сталь из ковша 1 через промежуточное разливочное устройство 2 непрерывно подают в водоохлаждаемый кристаллизатор 3, из нижней части которого вытягиваются затвердевшие слитки 4. Перед заливкой металла в кристаллизатор вводят затравку, образующую его дно. Жидкий металл попадая в кристаллизатор и на затравку, охлаждается, 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 составляет 0,3 …10 м/мин. На выходе из кристаллизатора слиток охлаждается водой из форсунки в зоне 6. Затем затвердевший слиток попадает в зону 7 резки, где газовым резаком 8 разрезается на слитки заданной длины. Слитки имеют плотное строение и мелкозернистую структуру, в них отсутствует усадочная раковина (рис. 4).

Рис. 5. Строение слитка.

1- зона мелких равноосных кристаллов.

2 – зона столбчатых кристаллов.

3 – зона крупных равноосных кристаллов.

4 - усадочная раковина.

Часть I – срезают и оправляют на переплавку.

Рис. 4. Схема непрерывной разливки стали. 9 – стопорный ковш, 10 – промежуточное устройство, 11 – водоохлаждаемый кристаллизатор, 12 – водоохлаждаемые опорные ролики, 13 – система орошения роликов, 14 – тянущие ролики, для равномерного удаления слитка, 15 – кристаллизатор, 16 – ацетиленокислородные резаки для резки непрерывно подаваемого слитка на мерные части.

Кристаллизация и строение слитка

Залитая в изложницу сталь отдает теплоту ее стенкам, поэтому затвердевание стали начинается у стенок изложницы. Толщина закристаллизовавшейся корки непрерывно увеличивается, при этом между жидкой сердцевиной слитка и твердой коркой одновременно имеются растущие кристаллы и жидкий металл между ними. Кристаллизация слитка заканчивается вблизи его продольного оси. Сталь затвердевает в виде кристаллов древовидной формы – дендридов.

Дата добавления: 2015-08-27