Особенности разливки стали сверху и сифоном

В зависимости от сортамента, условий организации производства, мощности прокатных станов и т. п. для стали, раз­ливаемой в изложницы, используют разливку сверху или разливку сифоном. К достоинству разливки стали сверху относится простота организации раз­ливки; последняя порция горячего ме­талла поступает в зону образования уса­дочной раковины, что особенно важно при разливке спокойных сталей. Недо­статки этого способа следующие:

1. При ударе струи металла о поддон или дно изложницы металл разбрызги­вается; брызги, окисляясь во время по-

лета, попадают на стенки изложницы. Поднимающийся при наполнении из­ложницы металл взаимодействует с этими окислившимися каплями, в ре­зультате образуются подкорковые пу­зыри и другие поверхностные дефекты. Поверхность слитка стали, разлитого сверху, хуже, чем при разливке сифо­ном. Требуются дополнительные тру­довые затраты по зачистке поверхности проката из такой стали.

2. Разлить сверху большую массу металла можно только в крупные из­ложницы; операция разливки сверху большой массы металла в малые слит­ки настолько продолжительна по вре­мени, что металл в ковше начинает затвердевать; кроме того, необходи­мость в частых открытиях и закрытиях стопорного устройства при разливке плавки на большое число мелких слитков приводит к быстрому выходу устройства из строя.

Достоинствами разливки стали си­фоном являются:

1. Возможность одновременного наполнения не одного, а нескольких изложниц с малой скоростью, что важно для стали некоторых марок.

2. Возможность наблюдения сверху за характером поверхности поднимаю­щегося в изложнице металла.

3. Малое число открываний и за­крываний стопорного устройства.

4. Отливка в случае необходимости одновременно большого числа мелких

слитков. Это особенно важно, когда на заводе нет мощного обжимного прокат­ного стана или когда разливают стали, склонные к значительной ликвации.

Основным недостатком сифонного способа разливки является усложне­ние производства. При сифонной раз­ливке необходимо помимо изложниц иметь поддоны с сифонной провод­кой, сифонную проводку, центровые с воронками и соответствующим огне­упорным припасом, которые необхо­димо хранить, высушивать, собирать для каждой разливки, очищать от пыли и т. п. Перечисленные операции требуют дополнительных помещений, оборудования и главное — затрат руч­ного труда. При небрежной работе си­фонная проводка может быть источ­ником попадания в сталь включений.

На практике решение о выборе того или иного способа разливки при­нимают с учетом всех перечисленных факторов.

ВИДЫ БРАКА СТАЛИ,

РАЗЛИВАЕМОЙ В ИЗЛОЖНИЦЫ

Всю разливаемую в слитки сталь под­вергают после прокатки на обжимном стане тщательному контролю. В неко­торых случаях контролю подвергают слитки и до отправления в прокатный цех. Существуют разные виды брака (табл. 24.3).

Таблица 24.3.Виды брака стали, его характеристика и возможные причины образования

Дефект	Характеристика дефекта	Возможные причины образования дефекта
Отклонение химического состава от принятых норм	Несоответствие данных химического анализа нормам ГОСТа или ТУ для заданной марки стали	Нарушение технологии ведения плавки; применение некачест­венных или неизвестного хими­ческого состава ферросплавов и раскислителей; ошибка в расче­тах; неточная дозировка шихты или ферросплавов
Неметаллические вклю­чения:
эндогенные	Неметаллические вещества, образующиеся в результате химико-физических процессов при плавке, разливке и кристаллизации стали	Переокисление ванны; повышенное содержание серы; недостаточная температура металла при выпуске плавки; наличие вязкого шлака при выпуске плавки; продолжительный выпуск плавки в ковш и длительная разливка, увеличивающая контакт жидкой стали с воздухом и огнеупорами; вторичное окисление
экзогенные (шлако­вые)	астицы огнеупоров шлака, еска и других веществ, опавшие в сталь извне при ыплавке и разливке	Недостаточная чистота желоба, 1 талеразливочного ковша, ифонных проводок и изложниц; подкачка» слитков при разливке
Усадочная раковина	[олость, не заполненная металлом, располагается реимущественно в центре ерхней (прибыльной) части литка спокойной стали	Определенный состав стали; онусность слитка; температура азливки; состав засыпки; юливка и «подкачка» слитков
Усадочная рыхлость	Неплотное строение в виде мелких пор, располагающихся в центральной части (по сечению) литка ниже усадочной >аковины; обнаруживается на «травленых и слаботравленых макротемплетах	1изкая температура стали, пособствующая увеличению язкости металла и обогащению неметаллическими включениями; неправильно выбранный способ шзливки стали
Пористость	1еплотное строение в виде мелких пор, расположенных по всему сечению. Выявляются при макроконтроле на нетравленых и лаботравленых макротемплетах	1ерегрев плавки; нераскисл ен-ность металла; газонасыщенность
Пузыри внутренние газовые	Толости, не заполненные металлом в слитке спокойной стали. Выявляются при макроконтроле по всему сечению темплета либо в изломе	1овышенная газонасыщенность плавки; густая жирная смазка изложниц; нераскисленность плавки; смазка изложниц недостаточно обезжиренной смолой или лаком; низкая температура разливки
Сотовые пузыри*	'азовые пузыри, расположенные	юльшая скорость наполения
	в виде сот на очень малом	изложниц при разливке;
	)асстоянии от поверхности	повышенная газонасыщенность,
	слитка кипящей или	переокисленность плавки
	полуспокойной стали
Транскристаллизация	Сильное развитие длинноосных дендритов, ориентированных	Н[а характер транскристалли­зации влияют химический состав
	перпендикулярно к грани слитка	стали, размеры и форма слитка
	и сходящихся к его оси.
	Выявляется на поверхности из-
	лома в виде лучисто-кристалли-
	ческой структуры за зоной
	мелкозернистых кристаллов,
	расположенных непосредственно
	у граней слитка
Пятнистая дендритная	Химико-физическая неодно-	Высокая температура разливки;
микроликвация	родность в отдельных зонах	большая скорость разливки;
	слитка как следствие разделения	замедленное застывание стали в
	примесей в жидкой стали и при	центральных участках слитка
	переходе ее в твердое состояние
	при наличии междендритных
	кристалллов
Трещиновидное разъеда-	Тонкие сильноразъедаемые при	Неметаллические и шлаковые
ние и древовидный излом	глубоком травлении нарушения	включения; вторичное окисление
	сплошности, похожие на	металла; газонасыщенность
	волосовины, выявляемые на
	микротемплетах; в продольном
	изломе древовидность представляется в виде светлых
	сглаженных плоских участков,
	выделяющихся на общем фоне
	излома

* Сотовые пузыри, находящиеся на глубине, достаточной для того, чтобы они при прокатке заваривались и не обнажались, дефектом не являются.

ЙЙ

Продолжение табл. 24.3

Дефект	Характеристика дефекта	Возможные причины образования дефекта
Рослость слитка	Увеличение высоты слитка про-	Для спокойной стали:
	тив уровня стали в изложнице	нераскисленный металл, перегрев
	или прибыльной надставки после	плавки, газонасыщенность. Для
	разливки; для спокойных ста-	кипящей стали:
	лей — брак, для кипящих — до-	газонасыщенность,
	пустима при высоте ее не более	недораскисленность
	300-350 мм
Голенище	Полая верхняя часть слитка	Перераскисленность кипящей
	кипящей стали, имеющая тонкую	стали; избыточная скорость
	наружную оболочку и открытая	разливки; высокая газонасы-
	сверху	щенность (особенно азотом);
		бурное выделение газов перед
		началом кристаллизации
		слитков; высокая температура
		стали
Пояс	Спай двух слоев металла слитка;	Перерыв струи при разливке
	на горячем слитке обнаружи-	стали
	вается в виде более темной, чем
	основной металл, полоски
Трещины горячие,	Разрыв металла, ориентирован-	Высокая скорость наполнения
продольные, поперечные	ный вдоль или поперек оси	изложниц; высокая температура
	слитка и проникающий в его	разливки; неудовлетворительная
	глубину	смазка изложниц (привар
		слитка); небрежная установка
		прибыльных надставок и в
		результате образование
		воротников и зависание слитков
		при остывании
Волосовины:
внутренние	Вытянутые вдоль направления	Газонасыщенность стали;
	деформации нарушения сплош-	загрязнение сдали неметал-
	ности металла (как следствие	лическими включениями
	раскатанных газовых пузырей
	или чаще неметаллических
	включений). Выявление на
	травленых ступенчатых образцах,
	в готовых деталях магнитным
	методом
наружные	Волосные трещины на	Жирная смазка изложниц;
	поверхности металла	недостаточно обезвоженная
		смола или лак для смазки
		изложниц
Завороты корки	Приваренные к поверхности	Низкая температура при
внутренние, наружные	слитка куски окисленного	разливке; малая скорость
	металла, затвердевшего до	наполнения изложниц;
	окончания заполнения изложниц	прерывистая разливка; плохо
		смазанные или несмазанные
		изложницы

При разливке в изложницы удобно использовать порошкообразные сме­си, которые до начала разливки поме­щают на дно изложницы. При сопри­косновении порошков с разливаемым металлом формируется жидкий шлак, изолирующий металл от атмосферы и стенок изложницы в процессе разлив­ки. Шлак должен соответствовать сле­дующим требованиям: 1) быстро фор­мироваться, быть однородным и жидкоподвижным, способным в течение всего периода разливки изолировать металл; 2) с одной стороны, хорошо отделяться от металла, с другой — лег­ко ассимилировать всплывающие не­металлические включения; 3) не дол­жен вступать со сталью во взаимодей­ствие, которое может привести к не­желательному изменению состава металла или его загрязнению.

Составы шлакообразующих смесей на заводах различны (зависят от мест­ных условий, соотношения цен на ма­териалы и т.д.). На ряде заводов ис­пользуют, например, смеси следующе­го состава, %: алюминиевого порошка 3—20, силикатной глыбы 15—20, пла­викового шпата 10—30, вермикулита 20-25, марганцевой руды 10-20. В та­ких смесях алюминий выполняет роль источника тепла, а марганцевая руда — окислителя. Иногда в состав смеси вводят древесные опилки. На ряде заводов Японии для защиты зер­кала металла широко используют та­кие материалы, как рисовая соломка, рисовая шелуха и т. п.

ОСОБЕННОСТИ