Розливання сталі - студопедія
Іноді розливання виробляють через проміжну ємність, яку встановлюють між ковшем і виливницями. Ця ємність має два-чотири стопора і дозволяє одночасно наповнювати чотири виливниці, що значно прискорює процес розливання.
Розливання сталі сифоном. Виливниці наповнюють знизу за принципом сполучених посудин, направляючи струмінь металу не в изложницу, а в спеціальну центровую трубу, від якої в піддоні розходяться канали до 2-4-6-8 изложницам. Канали, як і центровий трубу зсередини футеруют щільно зістикованими вогнетривкими виробами - проводками, що мають зовні форму каналу піддону, а всередині круглий канал для течії стали. Після заповнення всіх изложниц даного куща стопор ковша закривають і перевозять ківш на наступний піддон. Сифоном виробляють розливання майже всіх якісних і легованих сталей.
Порівняння цих двох способів розливання сталі показує, що розливання зверху має наступні переваги перед розливанням сифоном: 1) просту підготовку обладнання; 2) відсутність витрати металу на літники (метал, застиглий в каналах сифонной проводки і в центровий, який доводиться відправляти знову в переплавку).
Після розливання метал остигає в виливниці нерівномірно: спочатку у холодних її стінок, потім у напрямку до центру виливниці. Застигаючи, сталь кристалізується, і обсяг її зменшується. У кожному зливку з'являється неправильної форми порожнеча - усадочная раковина. У навколишньому її пухкої частини концентруються всі забруднення: кристалізується метал поступово виштовхує сюди все, що заважає утворенню правильних кристалів - частинки шлаку, вогнетривких матеріалів та інші домішки. Газові бульбашки скупчуються у вільному просторі. Цю частину зливка (прибуток) відразу ж видаляють і пускають в переплав.
Прагнучи зменшити ці втрати, зверху на виливниці встановлюють надставки, утеплені вогнетривким матеріалом, вони затримують охолодження металу в процесі кристалізації. Надставку не тільки утеплюють, а й обігрівають. Іноді вводять спеціальні екзотермічні добавки.
Для захисту стали від окислення використовують різні методи. Наприклад, розливання дорогих, легованих сталей виробляють в атмосфері аргону: або всю изложницу поміщають в камері, наповнюваної аргоном, або струмінь аргону подають так, щоб вона оточувала струмінь стали і наповнювала внутрішню порожнину виливниці. Дуже ефективна розливання під шаром рідкого шлаку. При цьому перед початком розливання в виливниці кладуть брикет або порошок, що складається з марганцевої руди, селітри, алюмінію, магнію, плавикого шпату, доменного шлаку.
При заповненні виливниць сталлю брикет плавиться, а його горючі складові займаються, поверхня злитка зверху і по стінках виливниці покривається шаром рідкого шлаку, газоподібні продукти згоряння відтісняють повітря з виливниці.
Крім того, згоряння суміші дає додаткове тепло, яке забезпечує необхідну швидкість затвердіння прибутковою частини. Цей спосіб значно покращує якість поверхні злитка, зменшуються шлюб злитка і прокату, відходи стали при зачистці злитків.
ВУкаіни впровадження НРК йде повільніше, ніж в світі, по ряду причин:
- переважне використання машин безперервного розливання (МНРС) вертикального типу.
Впровадження цього способу було направлено на зниження витрат матеріалів і енергії, поліпшення екологічної ситуації та умов праці, підвищення якості продукції.
МНРС відмінно вписуються в технологічний цикл сучасних конвертерних та електросталеплавильних цехів, створюючи умови для поєднання розливання і прокатки металу в єдині ливарно-прокатні комплекси.
Ідея безперервного розливання сталі була сформульована в середині минулого століття, а перше промислове втілення отримала в нашій країні. У науково-виробничому об'єднанні «Тулачермет» почала працювати перша в світі установку безперервного розливання сталі (УНРС). Висота установки визначалася швидкістю затвердіння металу, а перші УНРС були або багатоповерховими вежами, або шахтами, заритими глибоко в землю. Це було дуже незручно.
Раніше злиток, звільнений з виливниці, необхідно було втиснути до певних розмірів, тільки після цього ставала можливою подальша його деформація. Для обтиску тільки що остиглий злиток знову нагрівали, але вже в прокатних цехах, куди прагнуть його доставити якнайшвидше. А МНРС відразу дає заготовку різноманітних перетинів - і квадратну, і прямокутну, і круглу, і, якщо це потрібно, навіть порожню. З'явилися непреривноліті заготовки і для отримання прутків, катанки, балок, труб. Необхідність в потужних обтискних станах, в нагріванні злитка перед подачею на ці стани відпала.
На багатьох заводах всю сталь розливають на МНРС. Парк изложниц, всі операції по їх підготовці та виготовлення (Виливниці недовговічна: після 15 - 20 наливів її доводиться відправляти в переплав), процеси, пов'язані з виготовленням і підготовкою піддонів, центрових, розливних візків, сифонного припасу, на цих заводах відсутні разом зі стриперних відділеннями з потужними кранами, де злиток «роздягають», знімаючи з нього изложницу. НРС передбачена на всіх цехах, що будуються і підприємствах.
МНРС бувають вертикального, радіального і криволінійного типу (рис. 37 і 38).
Сталь з розливного ковша надходить в проміжну ємність, яка має один або два стопори для одночасної заливки одного або двох кристаллизаторов. Проміжний пристрій дозволяє точно регулювати швидкість заливки стали, відокремлює шлак і т.д. Нижче проміжного пристрою розташований мідний водоохолоджуваний кристаллизатор, внутрішня форма якого відповідає формі одержуваної сталевої заготовки. Кристаллизатор забезпечує оптимальний відвід тепла і однорідну товщину скоринки злитка.
Висота кристаллизатора визначається умовами освіти досить міцною скоринки утворюється злитка і зусиллями по його витягуванню, необхідними для подолання сил тертя (зазвичай вона становить 700-800 мм). Перед початком розливання в кристалізатор вводять сталеву штангу-затравки, кінець якої має головку у вигляді хвоста. Утворений в кристалізаторі злиток зчіплюється з головкою затравки і витягується вниз -тянущімі клетями.
Після виходу з кристалізатора злиток має рідку серцевину довжиною 7-8 м. Для її затвердіння злиток направляється в зону вторинного охолодження, яка складається з водяних бризкав з інтенсивної подачею мелкораздробленного водяних струменів і опорних роликів. Ролики перешкоджають деформації заготовки та її спучування під дією ферростатіческого тиску рідкої серцевини.
Із зони вторинного охолодження злиток виходить повністю затверділим і потрапляє в тягнуть валки, які забезпечують задану швидкість витягування, в межах від 0,5 до 8,0 м / хв. Остання операція - різка заготовки на мірні довжини. У зоні різання за допомогою кисневих ризиків, що рухаються разом зі злитком, відрізають мірні заготовки, що відправляються на склад.
Великим недоліком установок вертикального типу є їх висота (до 45 м), тому більш економічними є МНРС радіального (висота до 12 м) і криволінійного типу.
Технологія НРС постійно вдосконалюється, ведуться розробки нових конструкцій кристалізатора і його обладнання. Паралельно з прогресом в технології з'являються нові досягнення в автоматизації процесу. Світова практика показує, що основні тенденції розвитку НРС спрямовані на збільшення швидкості розливання, розширення сортаменту і якості заготовки, зниження витрат.