Разливка стали в изложницы, (формы) является заключительной операцией производства стали. Качества и свойства стали в значительной степени зависят от условий ее разливки.
Жидкая сталь, выплавленная тем или иным способом, сливается из печи в разливочный ковш, который представляет собой железный кожух, выложенный внутри огнеупорным материалом (шамотом).
В днище ковша имеется отверстие, закрываемое специальным приспособлением — стопором.
Стопор
Стопор представляет собой железную штангу, футерованную огнеупорными кольцами, заканчивающимися огнеупорной пробкой, которая и закрывает отверстие в днище ковша.
Стопор может перемещаться в вертикальной плоскости и тем самым открывать или закрывать отверстие в ковше.
Схема устройства сталеразливочного ковша приведена на рисунке:
Для разливки стали применяют чугунные формы различного профиля, в зависимости от назначения слитка, называемые изложницами.
Для прокатки и поковки чаще всего применяют квадратные изложницы, расширяющиеся кверху, или конические.
Способы разливки стали
Существуют два способа разливки стали:
сверху — отдельно в каждую изложницу. Разливка сверху имеет наибольшее распространение.
и снизу — сифонным способом.
При обоих способах разливки в верхней части изложницы устанавливают керамическую насадку, способствующую более медленному затвердеванию стали и уменьшению усадочной раковины в слитке.
Схема расположения изложниц при заливке приведена на рис. 48.
Оба метода разливки стали — сверху и сифонный — почти равноценны, и выбор того или другого метода определяется местными возможностями и конкретными требованиями к металлу.
Однако стали, которые должны быть особенно чистыми от неметаллических включений (шарикоподшипниковая, быстрорежущая, магнитная и др.), разливаются сверху.
Директивы XX съезда КПСС предусматривают всемерное расширение выплавки и разливки стали в вакууме, а также внедрение в широком масштабе высокопроизводительных способов непрерывной разливки стали, позволяющей улучшить качество и увеличить выход годной продукции.
Способ непрерывной разливки стали характеризуется тем, что жидкая сталь заливается в охлаждаемую водой металлическую форму (кристаллизатор), дойная часть которой может опускаться с определенной скоростью.
Согласовывая скорость разливки стали со скоростью опускания донной части формы, можно получить плотный слиток стали большой длины, без усадочной раковины.
Сталь, залитая в изложницу, охлаждается неравномерно, поэтому кристаллизация ее происходит также неравномерно, по зонам (рис. 49).
Первая зона мелких кристаллов 1 прилегает непосредственно к внутренней стенке изложницы там, где жидкий металл охлаждается быстрее всего.
Вторая зона2 состоит из столбчатых кристаллов, ориентированных к центру слитка.
Третья зона3 в центральной части слитка, в которой охлаждение происходит более медленно, состоит из кристаллов без определенной ориентации.
Химический состав отдельных кристаллов является неоднородным, распределение примесей в слитке неравномерно. Это явление носит название ликвации.
Вследствие уменьшения объема стали при затвердевании в слитке возникает усадочная пористость и рыхлость4, а в его верхней части образуется усадочная раковина 5.
Выделение из жидкой стали газов способствует образованию в слитке газовых пузырей и раковин. Для уменьшения потерь металла на отходы необходимо добиваться уменьшения усадочной раковины.
§
