РАЗЛИВКА СТАЛИ И СТРОЕНИЕ СЛИТКА

Разливка стали имеет большое значение для качества получаемой стали.

При всех способах производства жидкая

сталь выпускается в разливочный ковш.

Это котел, склепанный из листовой стали,

выложенный изнутри огнеупорным

кирпичом. Емкость должна быть такой,

чтобы вместить всю плавку. В днище ковша имеются отверстия, которые закрываются огнеупорными пробками.

С помощью рычажного приспособления пробка поднимается и открываются отверстия для выпуска стали.

​

Из ковша сталь разливается в изложницы –

чугунные формы с гладкой внутренней

поверхностью для облегчения удаления

слитка и во избежание образования трещин.

РАЗЛИВКА СТАЛИ СВЕРХУ

В изложницы сверху сталь разливают непосредственно из ковша. При этом исключается расход металла на литники, упрощается подготовка оборудования к разливке.

К недостаткам следует отнести менее качественную поверхность слитков, из-за наличия пленок оксидов от брызг металла, затвердевающих на стенках изложницы. Применяется для разливки углеродистых сталей.

При сифонной разливке одновременно заполняются несколько изложниц. Изложницы устанавливаются на поддоне, в центре которого располагается центровой литник, футерованный огнеупорными трубками, соединённый каналами с изложницами. Жидкая сталь из ковша поступает в центровой литник и снизу плавно, без разбрызгивания наполняет изложницу. Поверхность слитка получается чистой, можно разливать большую массу металла одновременно в несколько изложниц. Используют для легированных и высококачественных сталей.

СИФОННАЯ РАЗЛИВКА СТАЛИ

Перед заливкой металла в кристаллизатор вводят затравку – стальную штангу со сменной головкой, имеющей паз в виде ласточкиного хвоста, которая в начале заливки служит дном кристаллизатора. Вследствие интенсивного охлаждения жидкий металл у стенок кристаллизатора и на затравке затвердевает, образуется корка, соединяющая металл с затравкой. Затравка движется вниз при помощи тяговых роликов 6, постепенно вытягивая затвердевающий слиток из кристаллизатора. После прохождения тяговых роликов 6, затравку отделяют. Скорость вытягивания составляет в среднем 1 м/мин. Окончательное затвердевание в сердцевине происходит в результате вторичного охлаждения водой из брызгал 4. Затем затвердевший слиток попадает в зону резки, где его разрезают газовым резаком 7, на куски заданной длины. Слитки имеют плотное строение и мелкозернистую структуру, отсутствуют усадочные раковины.

НЕПРЕРЫВНАЯ РАЗЛИВКА СТАЛИ

ПРОЦЕСС ЗАТВЕРДЕВАНИЯ И СТРОЕНИЕ СЛИТКА

После заливки жидкой стали в изложницу начинается процесс затвердевания стали.

Сначала кристаллизуются слои металла, расположенные у дна и стенок изложницы, а также на поверхности. Здесь скорость охлаждения высокая, образуется поверхностная корка, имеющая мелкозернистое строение.

ПРОЦЕСС ЗАТВЕРДЕВАНИЯ И СТРОЕНИЕ СЛИТКА

Глубже скорость охлаждения уменьшается и кристаллы растут более свободно, они вытягиваются и получаются столбчатые кристаллы.

В центре слитка скорость ещё меньше, образуются крупные беспорядочно ориентированные кристаллы.

Таким образом, строение слитка неоднородное: в нем можно различить зоны мелких, столбчатых и беспорядочно ориентированных кристаллов.

​

Так как жидкий металл имеет меньшую плотность, то при затвердевании сталь уменьшается в объеме, давая усадку примерно на 2%. Поскольку во время охлаждения снаружи уже образовалась корка, то при дальнейшем затвердевании во внутренних зонах под коркой образуется пустота, называема усадочной раковиной.

Эта часть слитка для дальнейшей обработки

непригодна и её приходится обрезать,

что увеличивает отходы металла.

Чтобы уменьшить отходы металла нужно

усадочную раковину сделать меньшей.

Это достигается задерживанием охлаждения

верхней части слитка, для чего на изложнице устанавливается шамотная надставка; тогда усадочная раковина перейдет в эту часть слитка (так называемую прибыль). Затем прибыль отрезают и она идет в отходы.

В слитках больших размеров часто имеет место химическая неоднородность металла (ликвация), являющаяся следствием неравномерной кристаллизации. Сера и фосфор повышают температуру плавления стали. Значит, в первую очередь затвердевают те кристаллы, где меньше этих примесей. Химическая неоднородность ухудшает механические свойства стали.