Металлургия » Металлургия стали

Способы повышения скорости разливки кипящей стали

Способы повышения скорости разливки кипящей стали
Уровень окисленности кипящей стали, при ее выплавке существующими методами таков, что ее можно разливать со скоростью подъема металла в изложнице не более 1 м/мин, поскольку при большей скорости толщина здоровой корочки слитка получается недостаточной (<8—10 мм). Для решения проблемы «здоровой корочки» и повышения скорости разливки применяют следующие методы:
1. Применение интенсификаторов кипения — порошкообразные смеси, содержащие окислы железа и способные легко передавать кислород этих окислов жидкой стали. Вследствие увеличения окисленности стали повышается интенсивность ее кипения, что обеспечивает утолщение здоровой корочки.
Применение интенсификатора кипения позволяет получать здоровую корочку достаточной толщины (10-20 мм) при увеличении скорости разливки до 2,0—2,5 м/мин, при этом повышенной загрязненности стали неметаллическими включениями не отмечается.
Подробнее

Особенности разливки кипящей стали

Особенности разливки кипящей сталиОсобенности разливки кипящей стали
Кипящую сталь разливают и сифоном, и сверху в уширяющиеся книзу сквозные изложницы. В обоих случаях для предотвращения заплесков металла на стенки изложницы и образования плен на нижней поверхности слитков нижнюю часть изложницы заполняют медленно. В дальнейшем скорость наполнения изложницы при разливке сверху определяется диаметром стакана сталеразливочного ковша, а при разливке сифоном — сечением каналов сифонного кирпича. При сифонной разливке перегретой стали и при чрезмерной ее окислениости могут происходить выплески металла из центровой. В этом случае в центровую для дополнительного раскисления вводят небольшие количества алюминия. При разливке кипящей стали важным фактором является скорость подъема металла в изложнице, определяющая толщину здоровой корки в слитке. Скорость разливки сверху без интенсификаторов кипения обычно составляет 0,5—1,0 м/мин и при скорости около 1,0 м/мин получают здоровую корочку минимально допустимой толщины (8—10 мм). Продолжительность отливки слитков массой 5—20 т при разливке сифоном составляет 5—12, при разливке сверху 2—4 мин.
После окончания наполнения изложницы металл в ней некоторое время кипит, а затем для уменьшения развития химической неоднородности кипение прекращают, применяя механическое или химическое закупоривание слитка. Состав с изложницами выдерживают у разливочной площадки до начала транспортировки не менее 20 мин.
Подробнее

Методы снижения головной обрези

Методы снижения головной обрезиМетоды снижения головной обрези
Наряду с применением футерованных прибыльных надставок в сочетании с засыпкой верха слитка теплоизолирующими смесями используют ряд других способов снижения величины головной обрези верха слитков спокойной стали.
1. Применение теплоизоляционных вкладышей. Вкладыши в виде пластин закрепляют у стенок прибыльной надставки или же в верхней части изложницы вдоль ее стенок, В последнем случае изложницы применяют без прибыльных надставок.
Благодаря низкой теплопроводности вкладышей охлаждение металла в прибыльной части изложницы происходит медленнее, чем при использовании обычных прибыльных надставок; это уменьшает глубину усадочной раковины в слитке и обрезь металла при прокатке на 2—5 %.
Подробнее

Защита металла в изложнице от окисления

Защита металла в изложнице от окисленияЗащита металла в изложнице от окисления
Для предотвращения образования и заворота корки при сифонной разливке спокойной стали, а иногда и при разливке сверху применяют следующие способы защиты поверхности металла в изложнице от окисления и охлаждения.
Разливка под слоем жидкого шлака. На поверхности поднимающегося в изложнице металла создают слой жидкого шлака, который защищает сталь от окисления и охлаждения, что исключает образование окисленной корочки. Шлак также поглощает частицы окислов, всплывающие из металла. Помимо этого, в результате прилипания шлака к стенкам изложницы между ними и поднимающимся металлом остается тонкая (1—3 мм) шлаковая прослойка, что обеспечивает получение чистой поверхности слитка.
Разливка под теплоизолирующими смесями и материалами. При разливке углеродистых и низколегированных сталей, не содержащих легкоокисляющихся элементов применяют более дешевые материалы — малотеплопроводные неплавящиеся и частично плавящиеся. К первым относятся диски и плиты, получаемые прессованием из слюды, асбестита, графито-опилочной смеси и др. Диски во время заполнения изложницы плавают на поверхности поднимающегося металла.
Подробнее

Особенности разливки спокойной стали

Особенности разливки спокойной сталиОсобенности разливки спокойной стали
Спокойную сталь разливают и сифоном и сверху, как правило, в изложницы, расширяющиеся кверху с прибыльными надставками.

Технология разливки
При разливке сверху струя металла должна быть направлена строго по центру изложницы. Во избежание разбрызгивания металла при ударе о дно изложницы разливку начинают медленно при неполностью открытом стопоре. После образования «подушки» жидкого металла разливку ведут полной струей. Скорость разливки при этом определяется диаметром разливочного стакана (40-55мм). Прибыльную часть слитка заполняют медленно, что способствует выводу усадочной раковины в прибыль.
Подробнее

Температура и скорость разливки стали

Температура и скорость разливки сталиТемпература и скорость разливки стали

Сталь, выпускаемая из печи, должна быть нагрета на 100—150 °С выше температуры плавления, которая зависит от состава стали и, обычно снижается при увеличении содержания углерода и легирующих элементов.
Перегрев необходим для обеспечения нужной температуры стали при разливке, а также для компенсации потерь тепла за время выпуска, выдержки стали в ковше до начала разливки и за время разливки, длительность которой для ковшей большой емкости может достигать 1—1,5 ч. Наиболее сильно сталь охлаждается при выпуске и в первые минуты выдержки в ковше, когда тепло расходуется на нагрев футеровки ковша; обычно за это время температура металла понижается па 30—60 °С.
Нормальной температурой начала разливки считают температуру, превышающую температуру плавления стали на 90—120 °С при сифонной разливке и на 70—110 °С при разливке сверху.
Чрезмерно высокая температура стали при разливке ведет к ухудшению качества слитка. Перегретая сталь дольше затвердевает в изложнице, поэтому в слитке сильнее развивается химическая неоднородность. Быстрая разливка горячего металла ведет к увеличению пораженности поверхности слитков продольными трещинами. С увеличением температуры возрастает также количество растворенных в стали вредных газов, что ухудшает свойства готового металла.
Подробнее

Химическая неоднородность слитков

Химическая неоднородность слитковХимическая неоднородность слитков

Жидкая сталь представляет собой однородный раствор углерода, кремния, марганца, фосфора, серы, кислорода и газов в жидком железе, но содержание этих примесей в различных точках стального слитка неодинаково. Химическая неоднородность, или ликвация, возникает при затвердевании слитка.
Причиной возникновения ликвации является то, что растворимость ряда примесей в твердом железе ниже, чем в жидком. Вследствие этого растущие при затвердевании оси кристаллов содержат меньшее количество примесей, чем исходная сталь (процесс «избирательной кристаллизации»), а остающийся жидкий металл обогащается примесями.
Склонность к ликвации различных элементов, содержащихся в стали, неодинакова. Степень ликвации обычно характеризуют следующим выражением:


где С — максимальное, минимальное и среднее содержание элемента в той или иной части слитка.
Различают ликвацию двух видов: дендритную и зональную.
Подробнее

Слиток полуспокойной стали

Слиток полуспокойной стали
Полуспокойная сталь по степени раскисленности занимает промежуточное положение между спокойной и кипящей сталью. Ее раскисляют как правило в ковше, вводя силикомарганец, ферромарганец и ферросилиций в количестве, обеспечивающем получение заданного содержания в стали марганца и введение 0,06—0,13 % Si.
Полуспокойную сталь разливают в сквозные расширяющиеся книзу или в бутылочные изложницы. При затвердевании в изложнице наблюдается «искрение» — образование и выделение небольшого количества монооксида углерода. Длительность искрения служит показателем оптимальной степени раскисленности стали и должна составлять 10—40 с.
В верхней части слитка полуспокойной стали (см. рисунок 1, б,в) имеются сотовые или округлые пузыри (они могут отсутствовать), концентрированная усадочная раковина и под ней усадочная рыхлость, доходящая до 35— 45 % высоты слитка. Пузыри расположены у поверхности слитка, так как окисленность металла и интенсивность кипения недостаточны для формирования беспузыристой корки заметной толщины. В ниженй части слитка, где велико ферростатическое давление, пузыри из-за недостаточной окисленности металла не образуются.
Слиток полуспокойной стали
Подробнее

Слиток кипящей стали

Слиток кипящей стали
В процессе разливки кипящей стали и после ее окончания сталь в изложнице «кипит», т. е. происходит окисление углерода по реакции [С] + [О] = СО с выделением пузырьков окиси углерода.
Окисление углерода и образование пузырьков СО происходит на поверхности формирующихся при затвердевании стали кристаллов. Значительная часть пузырей СО, выделяющихся при кипении остается в слитке. В дальнейшем они завариваются при прокатке.
Для уменьшения неоднородности состава готовой стали кипение вскоре после наполнения изложницы прекращают, накрывая слиток массивной металлической крышкой (механическое закупоривание) или раскисляя металл в верхней части изложницы алюминием (химическое закупоривание).
В слитках кипящей стали не образуется концентрированной усадочной раковины. Усадка здесь рассредоточена по многочисленным газовым полостям. Форма слитка кипящей стали отличается от формы слитка спокойной стали. Поскольку в слитке отсутствует усадочная раковина нет необходимости применять изложницы, расширяющиеся кверху. Кипящую сталь разливают в сквозные изложницы, расширяющейся книзу. Это упрощает процесс раздевания слитков — изложницу просто снимают с затвердевшего слитка.
Механически закупоренный слиток кипящей стали характеризуется расположением газовых пузырей в определенном порядке. Структура механически закупоренного слитка кипящей стали, приведена на рисунке 1, а.
Слиток кипящей стали
Подробнее

Слиток спокойной стали

Слиток спокойной стали
Строение слитка спокойной стали представлено на рисунке 1.
Слиток спокойной стали



1 — мост металла над раковиной;
2— усадочная раковина;
3 — усадочные пустоты;
4 — осевая усадочная рыхлость;
5 — зона беспорядочно ориентированных равноосных кристаллов;
6 — мелкие равноосные кристаллы;
7, 8 — зоны столбчатых кристаллов;
9 — столбчатые кристаллы, направленные к тепловому центру;
10 — конус осаждения

Рисунок 1 – Строение слитка спокойной стали
Подробнее

РЕКЛАМА

Видео металлургия

Счетчики