Скорость и температура разливки стали в слитки

Температура и скорость разливки стали

Выдержка металла в ковше.

После выпуска металл выдерживают в сталерозливочном ковше 10-15 мин, и только при емкости ковша менее 15 т выдержка составляет 5-10 мин. За время выдержки вследствие конвективных потоков в металле снижается содержание неметаллических включений. Скорость понижения температуры металла за время выдержки зависит в первую очередь от массы металла и составляет в 30-т ковше 2-2,5° С/мин, а в 100-т ковше - около 1° С/мин.

Температура и скорость сифонной разливки стали

Температура и скорость разливки стали являются факторами, в значительной степени определяющими качество поверхности слитка и его макроструктуру. Верхний предел температуры металла и скорость разливки стали должны быть такими, чтобы предупреждалось появление на слитках не только трещин, но и других дефектов металла, в частности повышенной загрязненности неметаллическими включениями, газовых пузырей и волосовин. Этот предел подбирают дифференцированно в зависимости от марки стали и предъявляемых к ней требований, а также местных условий разливки, например отношения H/D, качества смазки.

Ниже для примера приводится рекомендуемая температура стали в ковше для некоторых марок стали, выплавляемых в 20-40-т электропечах и разливаемых на слитки массой 2-4 т:

Разливку стали следовало бы во всех случаях вести так, чтобы поднимающееся в изложнице зеркало металла сохраняло чистую, свободную от плен и корок поверхность вплоть до достижения обмазки прибыли. Подобный способ разливки исключает образование пленокорочных пороков и обеспечивает максимальную чистоту поверхности слитков и прокатанных заготовок. Однако при разливке стали с большой скоростью увеличивается опасность образования горячих продольных трещин. Поэтому обычно разливку ведут так, чтобы с одной трети - половины высоты изложницы появился бы рант жидкого металла шириной 10-20 мм. Линейная скорость подъема металла в изложнице в этом случае составляет 0,2-0,6 м/мин.

Сталь, содержащую легкоокисляющиеся примеси, например титан, алюминий и др., практически невозможно разлить, сохраняя чистым зеркало металла, как бы ни была высока его температура и как бы быстро не заполняли изложницу. Наличие быстроокисляющихся примесей приводит к образованию корочек из окислов этих примесей в первый же момент соприкосновения металла с воздухом. Для успешной борьбы с корочками при разливке такой стали, кроме повышения температуры металла и скорости разливки, нужно применение других мер, например использование петролатума для смазки изложниц, четыреххлористого углерода и т. п.

Нижнюю часть изложницы необходимо наполнять возможно быстро, для чего стопор открывают быстро, но плавно, добиваясь при этом получения максимально компактной струи. Такое начало разливки легче обеспечить при дистанционном управлении стопором.

Для лучшего формирования усадочной раковины и получения плотной макроструктуры слитка скорость разливки следует несколько снижать после того, как металл зайдет в прибыльную надставку на высоту 90-100 мм. Длительность наполнения прибыльной надставки в зависимости от марки стали и массы слитка составляет 50-75% от продолжительности наполнения тела слитка.

Скорость и температура разливки стали сверху.

Степень поражения слитков, отливаемых сверху, пленами, заплесками и подкорковыми пузырями зависит от характера истечения струи, смазки изложницы, скорости разливки и температуры металла. При разливке стали сверху непосредственно из ковша температура металла перед выпуском должна быть на 85-100° С выше, а при разливке через промежуточное устройство - на 110-130° С выше температуры ликвидуса, которая может быть ориентировочно определена по формуле:

tл = 1539 - 70C - 5Mn - 12Si - 4Ni - 2Mo - 5V - 1,5Cr - 110° С,

где цифры перед химическими элементами соответствуют их процентному содержанию.

При разливке слитков массой до 4-8 т сверху непосредственно из сталерозливочного ковша и через промежуточное устройство применяют стаканы с диаметром отверстия 30-60 мм. Для разливки слитков меньшей массы через промежуточную воронку используют стаканы с диаметром отверстия 15-25 мм. Установка сталеразливочного ковша в случае разливки непосредственно из него должна обеспечивать хорошее совпадение осей стопора и изложницы. Расстояние между ковшом и изложницей должно быть минимальным (не более 150 мм). В начале разливки струю металла притормаживают для того, чтобы на дне изложницы образовалась буферная подушка из жидкого металла. В дальнейшем заполнение изложницы ведется полной струей до момента, когда с разливочной площадки или с борта канавы можно будет наблюдать за поведением металла в изложнице. После этого скорость разливки регулируют по виду поднимающегося в изложнице металла, не допуская обильного образования брызг. Линейная скорость наполнения изложницы металлом должна составлять 0,8- 2 м/мин.

Когда разливку ведут через промежуточный ковш, открывать стопора можно только после заполнения его на 3/4 высоты металлом из большого ковша. Во время наполнения изложниц нельзя допускать снижения уровня металла в промежуточном ковше меньше чем на 1/3 его высоты, чтобы не уменьшать напор струи и исключить попадание в изложницу образовавшегося шлака. Прибыльную надставку заполняют медленно. Время ее заполнения должно быть не менее 50% продолжительности наполнения тела слитка.