Тема 9. Внепечная обработка и разливка стали 1

9.1. Внепечная обработка стали 1

9.1.1. Причины развития внепечной обработки стали 1

9.1.2. Основные задачи внепечной обработки стали 3

9.1.3. Технологические основы внепечной обработки 3

9.1.3.1. Вакуумирование стали 4

9.1.3.2. Продувка инертным газом 9

9.1.3.3. Обработка металла синтетическими шлаками 11

9.1.3.4. Обработка металла твердыми порошкообразными материалами 13

9.2. Разливка стали 15

9.2.1. Способы разливки: 15

9.2.2. Оборудование для разливки стали 19

9.2.2.1. Основное оборудование для разливки в изложницы. 19

9.2.2.2. Конструкция основных механизмов машины непрерывного литья заготовок 21

9.2.3. Качество стального слитка 31

9.2.3.1. Качество слитка стали при разливке в изложницы 31

9.2.3.2. Качество непрерывнолитого слитка 37

9.3. Библиографический список 40

9. Внепечная обработка и разливка стали

   1. Внепечная обработка стали

      1. Причины развития внепечной обработки стали

1. Развитие непрерывной разливки стали.

Это предопределило необходимость повышения предела прочности в зоне подсолидусных температур. Способ решения задачи – исключение выделения избыточных фаз по границам дендритных кристаллитов. Это потребовало совершенствования технологии в целях более глубокого рафинирования металла от вредных примесей и неметаллических включений. В качестве целевых функций при подготовке металла к непрерывной разливке рассматривают:

• содержание серы в металле не более 0,005%;

• общее содержание кислорода не более 0,001%;

• содержание водорода не более 0,0002%;

• минимум неметаллических включений.

При этом изменение технологии с целью повышения качества не должно приводить к снижению производительности основных сталеплавильных агрегатов.

2. Резко возрастающие требования к качеству стали.

Современное материаловедение в качестве основного направления повышения прочностных характеристик металла рассматривает уменьшение степени дефектности кристаллической структуры, что соответствует получению сталей, чистых от примесей. При этом значительное возрастание эксплуатационных свойств сталей возможно при многократном снижении допустимых пределов содержания примесей: суммарное содержание серы, кислорода, фосфора, водорода, азота, свинца, меди и никеля не должно превышать 0,005%.

3. Ограниченные возможности традиционных сталеплавильных процессов по получению металла с низким содержанием примесей.

4. Упрощение технологии выплавки стали традиционными процессами при использовании внепечной обработки:

• снимаются задачи глубокого удаления примесей;

• в качестве основных технологических задач остаются нагрев до заданной температуры и получение заданных значений по содержанию углерода и фосфора (при этом во многих случаях имеет место унификация химического состава полупродукта вне зависимости от заданной к получению марки стали).

2. Основные задачи внепечной обработки стали

В процессах внепечной обработки ставится задача проведения следующих процессов:

1. Глубокое раскисление стали.

2. Дегазация металла.

3. Глубокое удаление серы и фосфора.

4. Удаление и модифицирование неметаллических включений.

5. Перемешивание металла, выравнивание температуры и состава.

6. Получение металла с узкими пределами содержания элементов.

В зависимости от возможностей процесса внепечной обработки решаются либо одна задача, либо несколько последовательно или параллельно.