20(2). Разливка стали в изложницы и на машинах непрерывного литья заготовок (мнлз)

Разливка – важный этап сталеплавильного производства. Технология и организация разливки в значительной степени определяют качество готового металла и количество отходов при дальнейшем переделе стальных слитков. Неправильно организованной разливкой можно испортить качественно выплавляемую сталь. Даже незначительная небрежность в подготовке разливочного оборудования часто ведет к большим потерям металла при разливке.

Применяют два основных способа разливки стали: разливку в изложницы и непрерывную разливку. Разливку в изложницы подразделяют на разливку сверху и сифоном.

Изложницу изготавливают из литейного чугуна. Внутренняя ее часть бывает круглого квадратного, прямоугольного сечения шести-, восьми-, 12-гранники.

При разливке сверху сталь непосредственно из ковша поступает в изложницы, устанавливаемые на чугунных плитках – поддонах. После заполнения каждой изложницы стопор или шиберный затвор ковша закрывают, ковш транспортируют к следующей изложнице, вновь открывают стопор (шиберный затвор) и после заполнения сталью новой изложницы цикл повторяют.

При сифонной разливке, основанной на принципе сообщающихся сосудов, сталью одновременно заполняют несколько (от двух до шестидесяти) изложниц. Жидкая сталь из ковша поступает в установленную на поддоне футерованную изнутри центрованную, а из нее по футерованным каналам поддона в изложницы снизу. После наполнения всех установленных на поддоне изложниц стопор (шиберный затвор) закрывают и ковш транспортируют к следующему поддону и т.п. Оба способа разливки широко применяют. Вопрос в том, какой из них является лучшим, до сих пор не решен.

Процесс формирования слитка спокойной стали в изложнице протекает следующим образом. Во время контакта жидкой стали со стенками изложницы образуется плотная корочка из мелких кристаллов. После формирования корки условия теплоотвода стабилизируются, и тепло из горячей середины отводится через стенки изложницы в окружающее воздушное пространство. Это способствует образованию зоны столбчатых кристаллов (дендритов). После этого происходит отрыв твердой металлической корки слитка от поверхности изложницы и слиток охлаждается в воздушной рубашке – полости, заполненной воздухом между поверхностью слитка и изложницы. Это приводит к образованию равноосных кристаллов в центральной части слитка. При кристаллизации последних порций жидкой стали образуется усадочная раковина. Для устранения этого, в теле слитка раковину выводят в прибыльную часть с помощью прибыльной надставки, установленной на изложнице. Впоследствии прибыльную часть обрезают при прокатке.

Непрерывную разливку или литье начали широко применять в последние 20 лет. Сущность способа заключается в том, что жидкую сталь непрерывно заливают в водоохлаждаемую изложницу без дна – кристаллизатор, из нижней части которого вытягиваю затвердевший по периферии слиток с жидкой сердцевиной. Далее слиток движется через зону вторичного охлаждения, где полностью затвердевает, после чего его разрезают на куски определенной длины. Разливку ведут до израсходования металла в сталеразливочном ковше или же разливают без перерыва металл из нескольких ковшей (разливка методом «плавка на плавку»). Агрегаты для разливки стали этим методом называют машинами непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) или установками непрерывной разливки стали (УНРС). Непрерывным способом разливают преимущественно спокойную сталь, поскольку при разливке кипящей стали не достигается существенного увеличения выхода годного и трудно получить достаточную толщину беспузыристой корки в слитке из-за большой скорости разливки и сложности обеспечения необходимой степени окисленности металла.

Основные преимущества перед разливкой в изложницы:

1. существенно повышается выход годного металла.

2. Упрощается производство по заводу в целом и улучшаются его технико-экономические показатели в связи, что отпадает необходимость в обжимных станках, уменьшаются энергетические затраты, потребность в рабочей силе.

3. Повышается качество металла.

4. Уменьшаются затраты ручного труда и улучшаются условия труда при разливке.

5. Создаются условия для автоматизации процесса разливки.