Объясните понятия: спокойная сталь, кипящая сталь?

Сталь можно разделить на три категории по степени раскисления:

- кипящая сталь;

- спокойная сталь;

- полуспокойная сталь.

Кипящая сталь - это не окисленный вид стали, с высоким содержанием неметаллических примесей. Низкоуглеродистая сталь, выпускаемая слабо раскислённой, в связи, с чем при твердении стали процесс окисления углерода продолжается, что отражается в виде выделения пузырьков газа. Обозначается кипящая сталь двумя буквами – КП.

Полуспокойная сталь – представляет собой сталь, полученную при не полном раскислении металла по сравнению с кипящей сталью, но при этом большем, нежели кипящая сталь.

олуспокойная сталь затвердевает без кипения, но с достаточным выделением газов. Полуспокойная сталь имеет в своём составе меньшее количество пузырьков, нежели КП сталь, при этом усадочная раковина незначительно меньше, нежели у спокойной стали. Свойства и качество данной стали приближаются к спокойной и маркируются обозначением ПС.

Спокойная сталь - раскисленная сталь, в составе которой находится минимальное количество неметаллических примесей и шлаков. Спокойная сталь является более раскисленной в сравнении с полуспокойной и кипящей сталью. Данный эффект возможен при заполнении ковша или печи увеличенным количеством раскислителей: ферросилиция, алюминий итд.

Процесс кристаллизации проходит спокойно, спокойная сталь отличается плотной структурой Спокойная сталь маркируется буквами СП.

Спокойная сталь является обладателем наиболее лучших механических свойств по сравнению с другими видами стали, на втором месте находится полуспокойная сталь, третье кипящая сталь.

Полуспокойная сталь дешевле спокойной стали, кипящая сталь в свою очередь дешевле полуспокойной и спокойной.

В то же время кипящая сталь уступает спокойной и полуспокойной сталям по механическим характеристикам, в связи с этим кипящую сталь не используют для изделий, которые имеют ответственные назначения.

Какие способы разливки стали применяются в настоящее время и какой способ является более перспективным?

Разливка стали.

Процесс разливки стали и последующего ее охлаждения оказывает существенное влияние на получение высококачественного металла. Существует разливка стали в изложницы и непрерывная разливка.

Изложницы —это металлические (обычно чугунные) формы с круглой, многоугольной или квадратной формой поперечного сечения. Форма сечения изложницы зависит от дальнейшего использования слитка; квадратные изложницы применяют для проката и поковок; шести- и восьмигранные — для поковок; прямоугольные — для прокатки листов; круглые — для прокатки цельнотянутых труб; специальные профили —для различных назначений.

Разливка стали в изложницы может производиться в каждую имеющую дно изложницу отдельно сверху или одновременно в несколько изложниц, не имеющих дна, снизу сифоном. В последнем случае металл из ковша заливается в общий литник 1, из которого по горизонтальным каналам 3 поддона он расходится по изложницам 2, поставленным по нескольку штук на металлический поддон (рис. 7).

Рис. 7. Сифонная разливка стали

Первый способ применяют при получении крупных слитков (до 100 т) и при разливке так называемой «спокойной стали», т. е. полностью раскисленной в печи или в ковше и застывающей в изложнице спокойно. «Кипящая» сталь, раскисленная неполностью в печи, при заливке в изложницы бурлит в результате выделения окиси углерода при охлаждении стали. Разливку «кипящей» стали производят сифонным способом, который применяют и при изготовлении мелких и средних слитков (до 100 шт.) одновременно.

При разливке сверху усадочная раковина, образующаяся под коркой, получается меньше, так как горячий металл поступает в верхнюю часть слитка.

При сифонном способе одной струей можно заливать несколько изложниц; поверхность слитков получается более чистой.

Рис. 8. Схема непрерывной разливки стали

Наиболее совершенный способ разливки стали (изобретенный в СССР) — непрерывная разливка, заключающаяся в том, что жидкий металл из ковша 1 (рис. 8) через промежуточную емкость 2 непрерывно поступает в кристаллизаторы 3, охлаждаемые водой. Далее затвердевающий металл формируется прокаткой между валками 4 и потом разрезается на куски газорезками 5. Куски стали кантователями укладываются на элеваторы.

Рассмотренный способ разливки стали имеет следующие достоинства:

1) при получении заготовок небольшого сечения исключается необходимость применения дорогостоящих обжимных станов (блюмингов);

2) исключается необходимость в изложницах, поддонах и т. д.;

3) отсутствуют прибыльные части слитков, что позволит съэкономить до 20% металла.

Таким образом, слитки из сталеплавильных цехов при применении непрерывной разливки стали могут направляться в горячем состоянии непосредственно в прокатку, что обусловливает значительную экономическую эффективность такого непрерывного цикла производства стали.