Разливка стали Поведение в изложницах Лекция 6

Разливка стали. Поведение в изложницах. Лекция 6

Разливка стали Сталеплавильный агрегат конвертер , мартен, электродуговая печь Разливочный ковш Фасонное литье Получение слитков Изложницы или Метод непрерывной разливки стали обработка давлением прокатка, ковка 2

Фасонное литье – это общее название в литейном производстве всех процессов, связанных с изготовлением отливок, имеющих развитую пространственную форму (внутренние полости, литые отверстия, замкнутые формы). На слитки разливают большую часть стали, выплавленной во всех сталеплавильных агрегатах; лишь около 2 % всей стали идет на фасонное литье.

Получение слитков: разливка сверху Иногда при разливке сверху применяют двухстопорные ковши; это позволяет одновременно заполнять две изложницы и сократить длительность разливки. 1 — ковш 2 —изложницы 3 — чугунные плиты поддоны 1 — сталеразливочный ковш; 2 — промежуточный ковш; 3 — стакан; 4 — прибыль ная надставка; 5 — изложница

Разливка сверху Преимущества Недостатки 2. 3. более простая подготовка оборудования к разливке и меньшая стоимость разливки 1. образование дефектов поверхности 2. 1. большая длительность разливки 3. снижение стойкости футеровки ковша и ухудшение условий работы стопора отсутствие расхода металла на литники температура металла перед разливкой может быть ниже, чем при сифонной разливке

Получение слитков: сифонная разливка При сифонной разливке, основанной на принципе сообщающихся сосудов, сталью одновременно заполняют несколько (от двух до шестидесяти) изложниц. 1 – сталеразливочный ковш; 2 – центровая; 3 – прибыльная надставка; 4 – изложница; 5 – поддон; 6 – сифонный кирпич; 7 – стопор

Сифонная разливка Преимущества Недостатки 1. одновременная отливка нескольких слитков 1. сложность и повышенная стоимость разливки 2. сокращение общей длительности разливки 2. 3. поверхность получается чистой дополнительные потери металла в виде литников 3. необходимость нагрева металла в печи до более высокой температуры 4. слитка Возможность регулировать скорость разливки

Непрерывная разливка УНРС — установка непрерывной разливки стали

Кристаллизация и строение слитков стали Сталь в изложницах кристаллизуется или затвердевает в виде кристаллов древовидной формы дендритов. Процесс кристаллизации складывается из двух стадий — зарождения кристаллов и последующего их роста. Различают гомогенное и гетерогенное зарождение кристаллов. Под гомогенным подразумевают образование зародышей кристалла в объеме жидкой фазы, под гетерогенным — на уже имеющейся межфазной поверхности (на поверхности находящихся в расплаве твердых частиц — например, неметаллических включений, стенок изложниц и кристаллизаторов).

Раскисление стали Поведение стали в изложнице определяется степенью ее раскисления: [C]+[O]→CO Спокойная сталь раскислена в коше. Полуспокойная частично раскислена в ковше, а частично в изложнице. Кипящая сталь раскислена в изложнице.

Спокойная сталь, обрабатываемая сильным раскислителем типа кремния или алюминия для того чтобы снизить содержание кислорода до такого уровня, что не возникает никакой реакции между углеродом и кислородом в течение кристаллизации.

Строение слитка спокойной стали — мост металла над раковиной — усадочная раковина Часть слитка, в которой расположена усадочная раковина, отрезают при прокатке и отправляют в переплав! — зона крупных неориентированных кристаллов — зона столбчатых кристаллов — корковый слой мелких кристаллов — конус осаждения 13

Кипящая сталь раскислена одним марганцем, т. е. не полностью, и содержит некоторое количество растворенного кислорода. Поэтому во время разливки и после ее окончания сталь в изложнице "кипит", т. е. происходит окисление углерода по реакции [С] + [О] = СО с выделением пузырей СО.

Строение слитка кипящей стали а – обычный слиток; б – химически закупоренный слиток; 1 – наружная корка; 2 – сотовые пузыри; 3 – промежуточная зона плотного металла; 4 – зона вторичных пузырей; 5 – скопление пузырей в верхней части слитка; 6 – пузыри и усадочные пустоты в верхней части слитка; 7 – «мост» плотного металла 15

Полуспокойная сталь по степени раскисленности занимает промежуточное положение между спокойной и кипящей сталью. Ее раскисляют как правило в ковше, вводя силикомарганец, ферромарганец и ферросилиций в количестве, обеспечивающем получение заданного содержания в стали марганца. 16

Ликвация – процесс появления химической структурной неоднородности в слитках. и Различают ликвацию двух видов: дендритную и зональную.

Легирование стали осуществляется введением ферросплавов или чистых металлов в необходимом количестве в расплав. 18

Легирование Легирующие элементы, у которых сродство к кислороду меньше, чем у железа (Ni, Co, Mo, Cu), при плавке и разливке не окисляются, поэтому их вводят в любое время плавки. Легирующие элементы, у которых сродство к кислороду больше, чем у железа (Si, Mn, Al, Cr, V, Ti), вводят в металл после раскисления или одновременно с ним в конце плавки, а иногда в ковш.

Thank you for your attention!