Особенности разливки кипящей стали.

Кипящую сталь в слитки разливают сифоном и сверху в уширяющиеся книзу сквозные чугунные литые изложницы.

Стопор сталеразливочного ковша открывают плавно и нижнюю часть изложницы заполняют медленно.

Скорость заполнения изложницы сталью определяется величиною диаметра стакана ( рис. 11.1, поз. 6), однако на ее величину влияют процессы торможения струи стали стопором сталеразливочного ковша.

Скорость разливки, существенно, влияет на качество слитка. Чрезмерно высокая скорость увеличивает количество продольных трещин, уменьшает толщину здоровой «корочки» на поверхности слитков кипящей стали.

При разливке стали должно соблюдаться соотношение: , где V – скорость разливки; Т – температура стали, ⁰С.

Скорость разливки стали всегда выражается в [м/мин], что отражает процесс подъема жидкого металла в изложнице при разливке. В большинстве случаев V=(0,15…1,0) м/мин, а при «скоростной» разливке некоторых марок стали – до 5 м/мин.

Толщина плотной (здоровой) наружной (поверхностной) «корочки» слитка определяется скоростью наполнения изложницы сталью. Скорость подъема мениска (уровня) жидкой стали в изложнице не должна быть ниже 0,8 м/мин, чтобы толщина «корочки» не была меньше минимально допустимой (8…10мм).

После наполнения изложницы, металл продолжает в ней кипеть и для уменьшения химической неоднородности стального слитка процесс кипения стали подавляют механическим или химическим закупориванием.

Состав слитков в изложницах у разливочной площадки выдерживают (20…60) мин, в зависимости от массы слитка и назначения стали, а затем железнодорожным транспортом на малой скорости (чтобы металл не плескался внутри изложницы) вывозят на «отстойные» пути для окончательной (или почти полной) кристаллизации стали. После завершения кристаллизации слитков их можно стрипперовать, подавать в прокатный цех или на склад холодных слитков.

Для сохранения высоких скоростей разливки стали (более 1 м/мин), что обеспечивает высокую пропускную способность разливочных пролетов сталеплавильных цехов, в процессе разливки применяют интенсификаторы кипения стали в изложнице.

Химический состав интенсификатора кипения: (70…85)% мелкой прокатной окалины, (5…20)% CaF₂; до 10% CaCO₃; до 12% NaNO₃, до 13% молотого коксика. Расход смеси – (200…850) г/т стали. Смесь могут затаривить в пакеты небольшой массы и вручную забрасывать в изложницы в процессе разливки стали. Окалина, входящая в состав интенсификатора, передает кислород стали, что усиливает процесс ее «кипения» (дегазации), обеспечивает значительное увеличение толщины здоровой «корочки» на поверхности слитка при высоких скоростях разливки стали, достигающих 2,5 м/мин.

Обдувание струи стали кислородом позволяет увеличивать скорость разливки стали.

Комбинируя применение интенсификаторов «кипения» стали с увеличенными дозами раскислителей, удается повысить скорость разливки стали до (4 … 5) м/мин, т.е. организовать скоростную разливку стали.

Разливка стали на установке непрерывной разливки стали (УНРС), виды УНРС, их компановка

Общие сведения.

В последние годы придается огромное значение, как важному фактору, повышению эффективности производства, внедрению малоотходной технологии непрерывной разливки стали.

Начало внедрения непрерывной разливки стали в бывшем Советском Союзе относится к 1953г., когда на Кузнецком металлургическом комбинате началась эксплуатация машин непрерывного литья сортовых заготовок (МНЛЗ). В 1955 г. начала работать промышленная установка на заводе «Красное Сормово» (г. Нижний Новгород).

На Донецком металлургическом заводе (Украина) в 1960 г. была сооружена по проекту института «Гипросталь» крупнейшая, по тому времени, установка непрерывной разливки стали с годовой производительностью 400 тыс.т. (разливка углеродистой и легированной стали на слябы).

В 1991г. доля стали, разлитой на МНЛЗ, составила: Россия – 24,6%; США – 75,7% и Япония – 94,4%. С тех пор процесс непрерывной разливки стали на сортовую и листовую передельные заготовки получает все большее распространение в большинстве развитых в техническом отношении стран.

Вводятся в эксплуатацию мини – металлургические заводы, использующие литейно – прокатные агрегаты. Автоматизируются процессы непрерывной разливки стали и литейно – прокатные агрегаты.

       Наиболее производительные МНЛЗ (УНРС) успешно эксплуатируются на таких крупных металлургических предприятиях России, как Магнитогорский, Новолипецкий, Череповецкий, Оскольский комбинаты. Производительность каждой машины (установки), порядка (400…600) тыс. т/год.

Основными преимуществами разливки стали на МНЛЗ, по сравнению с разливкой в изложницы, являются:

- повышенный на (6…12)% выход годной стали, главным образом за счет уменьшения головной и донной обрези непрерывнолитой заготовки; при непрерывной разливке отрезается только задний конец непрерывного слитка (в самом конце разливки стали из ковша); обрезь, существенно уменьшается при разливке способом «плавка на плавку»;

- возможность получения непрывнолитых передельных заготовок требуемой формы и размеров поперечного сечения, пригодных для прокатки на соответствующих, листовых, сортовых и трубопрокатных станах;

- появление возможности создания литейно – прокатных агрегатов и, в связи с этим, отпадает необходимость в строительстве и эксплуатации крупных обжимных станов (блюмингов, блюмингов – слябингов и слябингов) в комплексы оборудования которых входят нагревательные колодцы;

- уменьшается химическая и структурная неоднородность стали в результате ускорения процесса ее кристаллизации;

- улучшается качество поверхности непрерывнолитой заготовки;

- упрощается технология и сокращается состав неметаллургических подразделений, обеспечивающих сталеплавильное производство предприятия оборудованием и транспортными услугами для традиционной разливки стали в слитки;

- обеспечивается возможность осуществления достаточно полной автоматизации процесса и оборудования непрерывной разливки стали (процесс разливки стали в изложницы, практически, не подлежит автоматизации);

- достигается высокая производительность труда персонала, обслуживающего сталеплавильный агрегат и участок непрерывной разливки стали.

       МНЛЗ могут применяться в любом сталеплавильном производстве, но в нашей стране они получили наибольшее распространение в кислородно – конвертерных цехах.

       В настоящее время на МНЛЗ (УНРС) отливают сортовые заготовки с размерами поперечного сечения до 350х350 мм, слябы с размерами до (350х2200)мм, трубные заготовки диаметром до 540 мм и заготовки фасонного сечения.

       Практически, непрерывным способом разливаются все марки стали, потребляемые машиностроением.