3.3 Управление струей жидкой стали при разливке
После подачи сталеразливочного ковша со сталью к разливочной площадке и правильной центровки его над первой изложницей (кристаллизатором) стопор медленно и невысоко приподнимают. Если стопор поднять резко и высоко, то он может выйти из углубления (лунки) стакана и муфты и пробка не перекроет канала стакана. Иногда технологически необходимой является «обработка» стопора, когда один или два слитка наливают с неполным перекрытием канала стакана, т. е. с подтеканием струи.
Старший разливщик открывает канал стакана так, чтобы начальная струя металла поступала в изложницу (воронку или кристаллизатор) медленно. До полного открытия канала на дне изложницы должна образоваться лужица металла – «подушка», которая в дальнейшем смягчит удар струи и не позволит ей сильно расплескиваться.
После наполнения очередной изложницы канал разливочного стакана закрывают пробкой. Даже незначительное подтекание металла в это время должно быть прекращено до подъема стопора над следующей изложницей. При наполнении первых изложниц это несколько затруднено, так как стакан и стопор (пробка) еще относительно холодные и не могут уплотняться. В таких случаях необходимо «обрабатывать» стопор и сокращать до минимума подтекание струи до тех пор, пока по ходу разливки стакан и пробка нагреются до более высокой температуры, после чего обычно удается достигнуть плотного перекрытия канала.
Пущенную струю жидкой стали не следует перекрывать полностью ранее окончательного заполнения изложницы (куста изложниц или кристаллизатора) до требуемого уровня.
В технологических инструкциях скорость разливки металла определяется продолжительностью наполнения изложницы или куста (поддона) изложниц (в минутах). Время наполнения изложницы в свою очередь разделяется на время торможения струи металла при открытии канала стакана (от 5 до 30 сек), время наполнения изложницы и время заполнения утеплителя (прибыльной надставки). Регулирование скорости поступления жидкого металла в изложницу, образование корки слитка (боковых граней слитка) и необходимая структура слитка, а также способ разливки металла находятся в зависимости от характера поступления струи жидкой стали в изложницу.
Из приведенных на (рис. 83) схем видно, что непрерывное поступление струи металла при разливке сверху в любые изложницы не препятствует образованию корки в нижней части слитка. При разливке сифонным способом поступающая снизу струя металла размывает образующуюся корку слитка (особенно в изложницах, уширенных кверху, для спокойного металла), в результате чего повышается количество трещин, увеличиваются усадочная раковина и усадочная рыхлость.
Рис. 83. Схема .поступления струи металла в изложницы: I — разливка сверху; II — разливка снизу( сифонным способом); 1 – изложница; 2 – воздушный зазор; 3 – затвердевшая корка слитка; 4 – струя жидкого металла;( а – изложница уширена книзу; б – изложница уширена кверху)
Эта же схема показывает, что формирующийся слиток, отлитый сверху в изложницу, уширенную книзу, затвердевает в изложнице и в результате усадки свободно отходит от стенок.
Слиток, отлитый как сверху, так и сифонным способом в изложницу, уширенную кверху, при затвердевании подвисает на боковых стенках, что при усадке металла приводит к поперечным трещинам. Поэтому в изложницах, уширенных кверху, условий для получения слитков без трещин меньше.
Отклонение струи от оси изложницы приводит к перекосу в образовании корки, а следовательно, к надрывам и трещинам. При сифонной разливке скорость поступления металла в изложницы заметнее влияет на скорость кристаллизации слитка.
Если сталь затвердевает в канале стакана, при разливке струя разбрызгивается или становится веерообразной, в результате чего на поверхности слитков образуются плены и раковины. Настыли, получающиеся на разливочном стакане снизу, удаляют во время передвижения ковша к очередной изложнице. В это же время, если стопор опущен, промывают кислородом канал стакана.
Если же стопор поднят, канал стакана промывать не рекомендуется. При разливке «холодной» плавки тоже приходится производить эту операцию. Канал разжигают при опущенном стопоре до таких размеров, чтобы можно было наливать полные изложницы.
Бывает, что стопор свободно не поднимается, если вокруг пробки застыл металл или вверху его держит застывший шлак. Чтобы предотвратить застывание шлака после наполнения ковша, на поверхность шлака вокруг стопора подручные сталевара забрасывают сухую коксовую мелочь или сухой каменный уголь. Если шлак все же застыл, ковш подают краном к посадочному трапу, откуда шлак вокруг стопора обивают.
В тех случаях, когда пристывает пробка, стопор приподнимают с помощью деревянного штыря. Если приходится разливать «холодный» или долго задержанный в ковше металл, стопор приподнимают, осторожно опуская ковш на железный штырь, вставленный в канал стакана снизу и упирающийся свободным концом либо на борт изложницы, либо на стальной брус, уложенный на торец изложницы.
Канал стакана до подъема стопора центрируют над изложницей. При открытом канале стакана струю металла не следует регулировать. При регулировке струи на зеркале металла в изложнице образуются всплески и переливы стали между стенкой изложницы и слитком, вследствие чего на поверхности слитка получаются плены, а во-вторых, струя металла может ударять о борт или стенку изложницы, что опасно для окружающих и вредно для слитка и изложницы.
При разливке сверху плохо отцентрированная струя препятствует нормальному образованию корки слитка. При сифонной разливке регулированием скорости наполнения изложниц устраняют завороты корочки в тело слитка, для чего увеличивают количество поступающего в изложницы металла.