Разливка стали

Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный ковш, из которого ее разливают в изложницы или кристаллизаторы машины для непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

В изложницах или кристаллизаторах сталь затвердевает, и получаются слитки, которые подвергаются прокатке или ковке.

Изложницы - чугунные формы для изготовления слитков. Изложницы выполняют с квадратным, прямоугольным, круглым и многогранным поперечными сечениями. Слитки квадратного сечения переделывают на сортовой прокат (двутавровые балки, швеллеры, уголки и т.д.). Слитки прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине 1.5-3 переделывают на лист. Из слитков круглого сечения изготавливают трубы, колеса. Многогранные слитки используют для поковок.

Для прокатки отливают слитки массой от 200 кг до 25 т; для поковок отливают слитки до 300 т и более. Обычно углеродистые спокойные и кипящие стали разливают в слитки массой до 25 т, легированные и высоколегированные стали - в слитки массой 500 кг - 7 т, а некоторые сорта высоколегированных сталей - в слитки массой несколько килограммов.

Рис.7.Разливка стали в изложницы

Сталь разливают в изложницы сверху, снизу и на машинах непрерывного литья заготовок.

В изложницы сверху (рис.7,а) сталь разливают непосредственно из ковша 1.

При разливке снизу (рис.7,б) сталью заполняют одновременно несколько изложниц (4-60). Изложницы устанавливают на поддоне 6, в центре которого располагается центровой литник 3, футерованный огнеупорными трубками 4, соединенный каналами 7 с изложницами. Жидкая сталь 2 из ковша1 поступает в центровой литник и снизу плавно заполняет изложницы 5. Поверхность слитка получается чистой, можно разливать большую массу металла одновременно в несколько слитков. Для обычных углеродистых сталей используют разливку сверху, а для легированных и высококачественных - снизу.

Непрерывная разливка стали состоит в том, что жидкую сталь из ковша 1 через промежуточное разливочное устройство 2 непрерывно подают в водоохлаждаемую изложницу без дна кристаллизатор 3, из нижней части которого вытягивается затвердевающий слиток 4 (рис.8). Перед заливкой металла в кристаллизатор вводят затравку, образующую его дно. Жидкий металл, попадая в кристаллизатор и на затравку, охлаждается, затвердевает, образуя корку, и соединяется с затравкой. Затравка тянущими валками 5 вытягивается из кристаллизатора вместе с затвердевающим слитком, сердцевина которого еще жидкая. Скорость вытягивания слитка из кристаллизатора зависит от его сечения (примерно 1 м/мин).

Рис.8.Схема машины непрерывного литья заготовок

На выходе из кристаллизатора слиток охлаждается водой из форсунки в зоне 6 вторичного охлаждения. Затем затвердевший слиток попадает в зону 7 резки, где он разрезается газовым резаком 8 на мерные куски. Таким образом отливают слитки с прямоугольным поперечным сечением (150х500 - 300х2000) мм), с квадратным сечением (150х150 - 400х400 мм), круглые, в виде толстостенных труб. Вследствие направленного затвердевания и непрерывного питания при усадке слитки непрерывной разливки имеют плотное строение и мелкозернистую структуру, в них отсутствуют усадочные раковины. Выход годных заготовок может достигать 96-98% массы разливаемой стали.

Машины непрерывного литья могут иметь несколько кристаллизаторов, что позволяет одновременно получать несколько слитков, которые могут быть прокатаны на сортовых станах, миную блюминги и слябинги.