Сергей Витальевич Король
Организация производства на Магнитогорском металлургическом комбинате в электросталеплавильном цехе
Книги и статьи работников ПАО «ММК» за 2005 г.
Проектная мощность цеха составила тыс. В короткие сроки коллектив цеха успешно освоил прогрессивную технологию отливки изложниц и поддонов. Производство изложниц является одним из самых сложных, трудоемких процессов литейного производства в черной металлургии, требующих высочайшей квалификации. С каждым годом производство продукции нарастало. В цех вышел на проектную мощность. С вводом в строй в начале х годов кислородно-конвертерного цеха, где используются технология непрерывной разливки стали, на ММК произошел поэтапный отказ от разливки стали в изложницы. Вследствие этого потребности комбината в изложницах сократились до минимума. Поэтому в году было принято решение о создании на базе цеха участка по производству валков, а уже летом года были отлиты первые сортовые и листовые валки. В году также было освоено производство сортовых валков методом центробежного литья. При этом в качестве плавильных агрегатов предполагался ввод в строй современных электродуговых печей. В конце года проект реконструкции цеха изложниц в литейный цех был реализован: С запуском литейного цеха произошел отказ от традиционного мартеновского способа выплавки стали и переход на качественно новый уровень - электросталь. Ввод в строй дуговых печей в литейном цехе позволил расширить номенклатуру выпускаемой продукции, а сама реконструкция литейного производства стала важным шагом в развитии Механоремонтного комплекса ММК. ПАО "Магнитогорский металлургический комбинат" входит в число крупнейших мировых производителей стали и занимает лидирующие позиции среди предприятий черной металлургии России. Активы компании в России представляют собой крупный металлургический комплекс с полным производственным циклом, начиная с подготовки железорудного сырья и заканчивая глубокой переработкой черных металлов. Комбинат производит широкий сортамент металлопродукции с преобладающей долей продукции с высокой добавленной стоимостью. Сокращение объема операций carry trade наблюдается почти месяц, и пока рынок движется именно в этом направлении. Рубль теряет привлекательность спекулянтов из-за сокращения доходности торгов на разнице ставок и восстанавливает корреляцию с нефтью. Спустя два года все возвращается на свои места. На центральной электрической станции ЦЭС Магнитогорского металлургического комбината установят новый турбоагрегат максимальной мощностью 50 МВт, что позволит существенно увеличить КПД станции. После проработки технических предложений и проведенных тендерных процедур договор на поставку оборудования был заключен с АО "Уральский турбинный завод". День семьи, любви и верности В парке отдыха "Лукоморье" состоялся праздник, посвящённый Дню семьи, любви и верности. Его организатором по традиции выступил профсоюзный комитет ММК. Праздничную программу для горожан подготовили артисты Дворца культуры имени Серго Орджоникидзе. Песни, игры, пляски и не только Настоящим подарком для гостей стала пенная дискотека, которая продолжалась целый час. И конечно, выступление приглашённых артистов. Четыре предприятия-призрака фальсифицируют молоко в Челябинской области В продукт добавляют жиры немолочного происхождения. ВВС коалиции США нанесли удар по сирийской деревне, погибли мирные жители. Власти рассказали, почему перевернулась лодка на челябинском озере. У меня, после неоднократных публикаций, один вопрос - двое взрослых мужчин бросились с берега на помощь и утонули? Вина было, как я думаю, гораздо больше чем пишется. ДСУ завершает горячую укладку асфальта. Да уж, вот у нас именно ЛОЖАТ, а не КЛАДУТ. Выжила только шестилетняя девочка. Семья из Магнитогорска погибла в страшной аварии. Магнитогорская земля оказалась несчастливой для африканских боксёров. Пропавшая на Урале летняя девушка найдена мертвой. Магнитогорцы приняли участие в благоустройстве парка у Вечного огня. За достоверность фактов и сведений ответственность несут авторы публикаций и рекламодатели. Письма и рукописи не возвращаются и не рецензируются. НАПОМНИТЬ ЛОГИН ИЛИ ПАРОЛЬ. Политика Экономика Общество Культура Спорт Авто Нет наркотикам Происшествия Юмор Слухи. Исполнилось 50 лет цеху изложниц, на базе которого в настоящее время создано современное литейное производство Механоремонтного комплекса ММК. ВВС коалиции США нанесли удар по сирийской деревне, погибли мирные жители ДСУ завершает горячую укладку асфальта Магнитогорск среда, 12 июля ДРУГИЕ СТАТЬИ ИЗ ДАННОЙ РУБРИКИ. Покупать валюту эксперты посоветовали лишь при крайней нужде. ММК модернизирует центральную электростанцию. САМОЕ ЧИТАЕМОЕ Выжила только шестилетняя девочка.
РАЗЛИВКА СТАЛИ И СТРОЕНИЕ СЛИТКА. Выплавленную в сталеплавильном агрегате сталь выпускают в разливочный ковш и далее разливают в металлические формы — изложницы или направляют на машины непрерывной разливки. Разливка — важный этап сталеплавильного производства. Выпуск металла и выдержка в ковше. При наклоне конвертера или по желобу из мартеновской или двухванной печи сталь поступает непосредственно в ковш. Оставшийся шлак сливают в специальную шлаковую чашу. Процессы, происходящие во время выпуска и разливки стали. В ковше производится раскисление стали, происходит образование и удаление из него неметаллических включений, снижается температура металла и шлака, изменяется их состав. Все эти процессы могут оказывать большое влияние на качество стали. Прежде всего следует указать на возможность окисления стали при сливе в ковш. Таким образом, предварительное раскисление стали в печи, особенно малоуглеродистой, нецелесообразно. В этом случае при уменьшении ферроста-тического давления активизируется реакция окисления углерода и снимается часть сверхравновесного с углеродом кислорода. Существенными источниками кислорода, поступающего в сталь во время выпуска плавки и выдержки металла в ковше, являются также шлак и огнеупорная футеровка. После окончания выпуска сталь выдерживают в ковше перед разливкой. При температуре стали шамотная футеровка активно взаимодействует с печным шлаком, находящимся в ковше. При этом шлак обогащается кремнеземом и глиноземом, что снижает его основность и вязкость - создаются условия для перехода части фосфора из шлака в металл. В результате к концу разливки его содержание в металле может возрастать. В спокойной стали частично окисляется кремний и практически полностью выгорает алюминий. При этом общее содержание кислорода может увеличиваться в два-три раза. Наиболее склонен ко вторичному окислению глубокораскисленный металл. Применяют два основных способа разливки стали: При разливке сверху рис. Схема разливки стали сверху, через промежуточный ковш а и промежуточную воронку б. 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. Иногда при разливке сверху применяют двухстопорные ковши; это позволяет одновременно заполнять две изложницы и сократить длительность разливки. С целью уменьшения напора струи и разбрызгивания металла на стенки изложниц разливку сверху иногда ведут через промежуточные ковши рис. При сифонной разливке, основанной на принципе сообщающихся сосудов, сталью одновременно заполняют несколько от двух до шестидесяти изложниц. Жидкая сталь из ковша поступает рис. Таким образом, металл из ковша поступает в изложницу, лишь пройдя систему каналов, футерованных огнеупорным кирпичом. После наполнения всех установленных на поддоне изложниц стопор шиберный затвор закрывают, и ковш транспортируют к следующему поддону и т. Оба способа разливки обладают рядом преимуществ и недостатков. Сифонная разливка имеет следующие преимущества перед разливкой сверху: Преимуществами разливки сверху являются: Вместе с тем, разливке сверху присущи следующие недостатки: Застывшие на стенках изложницы и окисленные с поверхности брызги металла не растворяются в поднимающейся жидкой стали, образуя дефект поверхности — плены, которые не свариваются с металлом при прокатке, благодаря чему поверхность прокатанных заготовок приходится подвергать зачистке;. Оба способа разливки широко применяют. Вопрос о том, какой из них является лучшим, до сих пор не решен. Благодаря простоте и отсутствию потерь металла с литниками часто предпочитают разливку сверху. При понижении температуры увеличивается вероятность существования образований кристаллов или роев с упорядоченным строением, а их структура приближается к структуре твердого кристалла. При определенной температуре, называемой температурой кристаллизации , термодинамически одинаково вероятно наличие в системе как жидкой, так и твердой фаз. При снижении температуры ниже Те термодинамически устойчива твердая фаза. Таким образом, при температуре Те возможно возникновение кристаллика, который при определенных условиях может расти, питаясь из окружающей жидкой фазы. Сталь в изложницах кристаллизуется или затвердевает в виде кристаллов древовидной формы — дендритов. Различают гомогенное и гетерогенное зарождение кристаллов. Одновременно и непрерывно происходит разрушение большей части их них. Из термодинамики известно, что переход жидкости в твердое состояние и наоборот возможны, если свободная энергия системы при этом уменьшается. Т кр — температура начала кристаллизации;. Q Kp — скрытая теплота кристаллизации. При увеличении степени переохлаждения критический радиус зародыша уменьшается, т. То есть, чем выше степень переохлаждения, тем выше будет интенсивность образования устойчивых зародышей. При этом измельчается зерно и повышаются свойства металла. Эффект модифицирования может иметь место также при введении в расплав поверхностно-активной добавки, снижающей величину межфазного натяжения на границе жидкость—твердая фаза. В формировании структуры слитка не меньшую роль играет последующий рост кристаллов, который обусловливается прежде всего интенсивностью и направленностью отвода тепла. Однако вскоре после зарождения правильный рост возникшего кристалла прекращается и начинается преимущественный рост его вершин, т, е. Появление все новых осей и их постепенное утолщение приводят к формированию сплошного кристалла дендрита. Установлено, что в сплавах на основе железа ветви дендритов растут в трех взаимно перпендикулярных направлениях. При отсутствии направленного теплоотвода оси во всех направлениях развиваются примерно одинаково и кристалл получается равноосным. При направленном теплоотводе кристаллы имеют вытянутую форму. Вид структуры слитка определяется условиями охлаждения. Качественная связь между скоростью образования зародышей V 0. Величина интервала кристаллизации определяется составом стали и условиями затвердевания слитка. Она возрастает при увеличении содержания в стали углерода и легирующих элементов. Оборудование для разливки стали. Сталеразливочный ковш представляет собой выполненный из сальных листов футерованный сосуд, имеющий форму усеченного конуса, расширяющегося кверху рис. Кожух ковша изготовляют сварным из листовой стали толщиной до 30 мм. Среднюю часть кожуха опоясывают снаружи массивным стальным кольцом, к которому крепят две цапфы. За эти цапфы ковш поднимают крюками сталеразливочного крана. Для того, чтобы ковш не мог самопроизвольно перевернуться, цапфы крепят несколько выше его центра тяжести. Стойкость футеровки ковша в зависимости от ее вида составляет от 10 до плавок. Сталеразливочные ковши подразделяют на ковши с кирпичной футеровкой из шамотного или магнезитового кирпича и с монолитной футеровкой, а также на ковши, со стопорным устройством и ковши с шиберными затворами. Арматурный слой футеровки служит 12—18 мес. Рабочий слой изнашивается и его заменяют после разливки 10—20 плавок; после выкладки нового рабочего слоя футеровку просушивают в течение 6—20 ч. Ковши с монолитной футеровкой. Наливка футеровки длится около часа, твердение массы 1—2 ч. Для разливки стали из ковша по изложницам служит стакан со стопором или шиберным, а иногда поворотным затворами. Стакан вставляют в днище ковша в специальный гнездовой кирпич см. Стакан имеет форму усеченного конуса с отверстием для струи жидкого металла. Разливочные стаканы могут быть изготовлены из шамота, магнезита, шамотно-графитированной массы и из шамота с магнезитовой втулкой. Недостаток шамотных стаканов заключается в том, что они размываются струей стали, при этом увеличивается опасность загрязнения стали неметаллическими включениями. Они практически не размываются, а наоборот, часто затягиваются при разливке, что исправляется периодической промывкой их кислородом. В просушенный ковш устанавливают стопор. Он представляет собой см. Нижний конец стержня имеет нарезку, на которую навинчивают огнеупорную пробку см. При длительной разливке стержень стопора теряет прочность и может изгибаться, поэтому иногда применяют воздухоохлаждаемые стопоры. В этом случае стержень стопора делают полым; в полость вставляют трубку, через которую подают сжатый воздух. В настоящее время с целью ускорения разливки иногда применяют двухсто-порные ковши, позволяющие разливать сталь одновременно в две изложницы. Для подъема и опускания стопора служит стопорный рычажный механизм см. Стопор служат одну разливку, после чего его заменяют. Шиберный затвор собирают и подготавливают к плавке на специальном стенде и затем крепят к днищу ковша под разливочным стаканом, вставляемым с наружной стороны ковша. В отечественной практике нашли применение плиты из корунда и периклаза, позволяющие разливать от одной до трех плавок. Шиберный затвор работает в менее тяжелых условиях, чем стопор стопор находится в объеме жидкой стали , и поэтому более надежен в эксплуатации. Ковш имеет стальной кожух и футерован изнутри шамотным кирпичом. В днище установлен один или несколько стаканов, снабженных стопорами. Для уменьшения теплопотерь ковш накрывают футерованной крышкой. Емкость промежуточных ковшей достигает т. Воронки либо устанавливают на прибыльную часть изложницы, либо подвешивают к сталеразливочному ковшу. Торкрет-покрытие должно прочно сцепляться с рабочей поверхностью футеровки, а при попадании в ковш металла сплавляться с ней, образуя единое целое. Торкретирование ковшей осуществляют несколькими способами: Наиболее широко применяется полусухое торкретирование. При этом способе применяют торкрет-установки, которые увлажненную огнеупорную массу подают на поверхность футеровки с помощью сжатого воздуха через специальное сопло. Футеровка ковша перед торкретированием должна иметь температуру в пределах 60 — 80 "С. Торкретирование осуществляют последовательным нанесением нескольких слоев толщиной по 5—10 мм до получения общего слоя требуемой толщины. Размеры изложниц зависят от массы и размеров слитка. Масса слитков, отливаемых для прокатки на станах, изменяется в пределах от кг до 30 т, при этом для прокатки на блюмингах отливают слитки массой до 13 т, а для прокатки на слябингах —до 30 т. Масса слитков для поковок доходит до т. Конфигурация изложниц, характеризуемая формой поперечного и продольного сечений, определяется сортом выплавляемой стали и дальнейшим переделом слитка. Поперечное сечение изложниц может быть рис. Слитки круглого сечения используют для изготовления труб, бандажей, колес. Формы поперечного сечения изложниц. По форме продольного сечения изложницы бывают двух типов: Для разливки кипящей и полуспокойной стали иногда применяют изложницы бутылочной формы, верхнее отверстие которых после наполнения изложницы сталью закрывают пробкой или крышкой. В отдельных случаях спокойную сталь неответственного назначения разливают в уширяющиеся книзу изложницы; верх таких изложниц утепляют изнутри футеровкой пли теплоизоляционными вкладышами см. Изложницы, уширяющиеся книзу, делают сквозными без дна , а изложницы, уширяющиеся кверху — чаще всего с дном. В дне изложниц находится отверстие. При разливке сифоном в него вставляют шамотный стаканчик, через который сталь поступает в изложницу, а при разливке сверху — стальной вкладыш пробку , предохраняющий дно изложницы от размывания струей металла. Стенки прямоугольных и квадратных изложниц обычно делают с небольшой вогнутостью или выпуклостью. Это придает корочке кристаллизующегося слитка форму арки, что способствует увеличению ее прочности и уменьшает вероятность образования горячих продольных трещин. Внутреннюю поверхность изложниц иногда делают волнистой. В этом случае для повышения плотности сердцевины слитка увеличивают конусность стенок изложницы. В то же время для кипящей стали важно ограничивать абсолютную величину высоты слитка и изложницы. В связи с отсутствием в слитках кипящей и полуспокойной стали осевой усадочной рыхлости конусность стенок расширяющихся книзу изложниц меньше, чем у изложниц для спокойной стали. Отношение массы изложницы к массе слитка составляет 0,8—1,4; для мелких слитков это отношение увеличивают и оно достигает 2. Футеровка или теплоизоляционные вкладыши надставок замедляют охлаждение верха слитка, что способствует выводу сюда усадочной раковины. Широко применяются стационарные надставки см. При отливке крупных слитков применяют плавающие надставки см. Поддоны служат для установки сквозных изложниц при разливке сверху и изложниц с центровой при сифонной разливке. Поддон представляет собой литую чугунную плиту толщиной — мм. В поддонах для сифонной разливки рис. Поддоны для сифонной разливки стали: При разливке сверху применяют поддоны, размер которых позволяет установить одну или две изложницы; при сифонной разливке двух-, четырех- и многоместные поддоны. Центровая центровой литник служит для приемки металла из сталеразливочного ковша. Она представляет собой чугунную или стальную футерованную изнутри трубу с расширением вверху и утолщением с нижней части для обеспечения ее устойчивости на поддоне. Центровые обычно делают разъемными из двух половинок для облегчения удаления литника и замены сифонного кирпича. Центровая должна быть на — мм выше изложниц с прибыльными надставками. Сифонный кирпич предотвращает размывание поддона, центровой и дна изложниц жидкой сталью при разливке. Для обеспечения плотности сочленения сифонные кирпичи делают замковыми выступ каждого последующего кирпича должен входить паз предыдущего. Величина диаметра отверстия в сифонных кирпичах, укладываемых в поддон, обычно составляет 30—50 мм; диаметр отверстия центровых труб равен 70— мм. После окончания разливки для предотвращения возникновения ликванионных дефектов в затвердевающих слитках состав выдерживают в разливочном пролете в течение 20— мин в зависимости от массы слитка и марки разливаемой стали. Подготовка изложниц и надставок. Далее внутреннюю поверхность изложниц очищают от приварившихся брызг и частиц металла, а также от окисленных пленок нагара. Смазка предотвращает прилипание брызг металла при разливке к стенкам изложницы, а также приваривание слитка к изложнице. Смазку наносят на внутренние стенки изложниц либо вручную с помощью мягких щеток, кистей, либо механизированным способом через форсунки. При соприкосновении с жидким металлом смазка сгорает. При выгорании смазки в изложнице создается восстановительная атмосфера, в результате чего уменьшается окисление поверхности металла во время разливки. При более высокой температуре смазка выгорит до начала разливки; при более низкой — слой смазки получается чрезмерно толстым и неравномерным. При необходимости, для быстрого высыхания нанесенной обмазки, подготовленную надставку просушивают с помощью газовых горелок. Подготовка надставок с теплоизоляционными вкладышами заключается в установке в корпус надставки новых вкладышей. После наборки каналы поддона продувают сжатым воздухом. Подготовка поддонов для разливки сверху заключается в том, что после снятия слитков и изложниц поддон очищают от скрапа, шлака и мусора и продувают сжатым воздухом. Поддон очищают от мусора и скрапа, затем в углубление для звездочки и каналы засыпают сухой песок и устанавливают сифонный кирпич, центровые собирают на стеллажах в специально отведенном месте. После сборки их сушат, прочищают и устанавливают на поддон. Сборка составов для разливки сверху: Сталь в зависимости от технологии выплавки и, главным образом, от степени раскисленности подразделяют на спокойную, кипящую и полуспокойную. Спокойную сталь обычно раскисляют марганцем, кремнием и алюминием. Активность кислорода при этом понижается настолько, что полностью прекращается реакция окисления углерода. Разливка и кристаллизация спокойной стали идут без заметного газовыделения. Обильное выделение пузырьков СО и сопутствующих им водорода и азота создает впечатление кипения стали. Строение слитка спокойной стали представлено на рис. Слиток имеет следующие структурные зоны, отличающиеся формой кристаллов и их размерами: Наружная зона образуется в момент соприкосновения жидкой стали с холодными стенками изложницы. Вследствие замедления теплоотвода уменьшается переохлаждение и новых кристаллов почти не образуется. В центральной части слитка направленный теплоотвод почти не ощущается, поскольку здесь мала скорость отвода тепла и, кроме того, затвердевающий здесь металл удален от всех стенок изложницы примерно на одинаковое расстояние. Это опускание кристаллов происходит в силу разности плотностей затвердевшего и жидкого металла. Необходимо отметить наличие в затвердевающем слитке конвективных потоков жидкого металла. У фронта кристаллизации поток направлен вниз, в осевой части слитка — вверх. Наличие конвективных потоков ведет к усилению химической неоднородности слитка. В верхней части слитка находится полость — так называемая усадочная раковина см. Усадочная пустота в слитке, как. Раковина бывает закрытой см. Величину усадки, определяемую природой стали, уменьшить нельзя. Для этого в обычной практике прибегают к следующим мерам, обеспечивающим более позднее затвердевание верхней части слитка: Большая масса жидкого металла в верхней части слитка способствует замедленному его охлаждению;. В качестве теплоизолирующих засыпок используют асбест, обожженный вермикулит, коксо-шлаковую смесь и др. Кипящая сталь раскислена неполностью и содержит некоторое количество растворенного кислорода. Окисление углерода и образование пузырьков СО происходит на поверхности формирующихся при затвердевании стали кристаллов на поверхности раздела твердой и жидкой фаз. Значительная часть пузырей СО, выделяющихся при кипении остается в слитке. В дальнейшем они завариваются при прокатке. В слитках кипящей стали не образуется концентрированной усадочной раковины. Усадка здесь рассредоточена по многочисленным газовым полостям. Форма слитка кипящей стали отличается от формы слитка спокойной стали. Поскольку в слитке отсутствует усадочная раковина нет необходимости применять изложницы, расширяющиеся кверху. Структура слитка кипящей стали характеризуется наличием следующих зон рис. В начале затвердевания корковой зоны высота вышележащего слоя металла и создаваемое им ферростатическое давление малы, благодаря чему при достаточной окисленности стали образуется большое число пузырьков СО. В этих условиях пузыри, образующиеся в межосных пространствах кристаллов, остаются в металле, т, е. Таким образом, чем ниже окисленностъ стали и чем выше скорость наполнения изложницы, тем ниже будет интенсивность кипения и меньше толщина беспузыристой корки. Идет сравнительно быстрый рост главных осей столбчатых кристаллов, между которыми скапливается выделяющаяся окись углерода. Длина сотовых пузырей от 33мм достигает 70— мм. Затвердевание центральной части слитка идет без заметного газовыделения и циркуляции металла. Верх слитка с пузырями и скоплением серы и фосфора вследствие: Химически закупоренный слиток рис. Вводимый алюминий связывает растворенный в стали кислород, поэтому прекращается кипение и рост сотовых пузырей. Сотовые пузыри в слитке не получают существенного развития см. Глубина сужающейся книзу зоны скопления пузырей и усадочных пустот см. Он изолирует пустоты от атмосферы, благодаря чему последние завариваются при прокатке их поверхность не окислена. При недостаточной раскисленности металла наблюдаются прорывы поверхности слитка пузырями СО. Толщина здоровой корки — важный критерий качества слитков кипящей стали. Эта толщина может достигать 40 мм и не должна быть менее 8 мм. Более тонкая корка может окисляться при нагреве слитков перед прокаткой. Сотовые пузыри при этом обнажаются, их поверхность окисляется и поэтому они не завариваются при прокатке. Здоровая корка формируется во время наполнения изложницы металлом и ее толщина определяется интенсивностью кипения стали в этот период. Интенсивность кипения и толщина здоровой корки будут тем больше, чем выше окисленность жидкой стали и чем ниже скорость наполнения изложницы металлом. Толщина здоровой корки зависит и от состава стали. Поскольку, как известно, углерод и марганец снижают количество растворенного в стали кислорода ее окисленность , получение достаточно толстой здоровой корки в сталях с повышенным содержанием этих элементов затруднено. В изложницу во время разливки вводят порошкообразные смеси, содержащие окислы железа. Благодаря раннему химическому закупориванию размеры пузырей малы и при нагреве под прокатку наружный слой слитка с пузырями окисляется, вследствие чего на поверхности проката рванин не образуется. Полуспокойную сталь разливают в сквозные расширяющиеся книзу или в бутылочные изложницы. В верхней части слитка полуспокойной стали рис. В ниженй части слитка, где велико ферростатическое давление, пузыри из-за недостаточной окисленности металла не образуются. Длина сотовых пузырей и высота зоны их расположения в слитке будут тем больше, чем лучше условия газовыделения, определяемые степенью раскисленностн стали и скоростью разливки. Излишне полное раскисление рис. При малых скоростях условия газовыделения облегчаются, увеличивается высота зоны сотовых пузырей, а их длина достигает 30—40 мм, что существенно усиливает пораженность проката рванинами. В связи с этим разработан и применяется следующий метод регулирования раскисленности металла в процессе разливки. Химическая неоднородность, или ликвация, возникает при затвердевании слитка. Склонность к ликвации различных элементов, содержащихся в стали, неодинакова. Степень ликвации обычно характеризуют следующим выражением: Различают ликвацию двух видов: Таким образом, содержание примеси в осях дендритов будет ниже, чем в межосных объемах. При этом могут возникать объемы с повышенной концентрацией примеси, которые, затвердевая в последнюю очередь, образуют зональную ликвацию. Наибольшей склонностью к дендритной ликвации обладают сера, фосфор и углерод. Вместе с тем дендритной ликвации подвержены также кремний, марганец, вольфрам, хром, молибден и ряд других элементов. Величина дендритной ликвации, т. Отрицательное влияние дендритной ликвации проявляется в том, что она вызывает появление в готовой стали полосчатой структуры: Структурная же полосчатость, а также вытягивающиеся вдоль волокон неметаллические включения вызывают анизотропию механических свойств металла в продольном и поперечном относительно оси прокатки направлениях: К образованию зональной ликвации склонны сера, фосфор, углерод и кислород. Зональной же ликвации марганца, кремния, хрома, никеля, вольфрама, ванадия и титана практически не наблюдается. Наибольшей склонностью к зональной ликвации обладает сера, несколько меньшей фосфор и еще меньшей — углерод. Зональная ликвация вызывает неоднородность свойств в различных частях стальных изделий и может вызывать отбраковку металла вследствие отклонения состава металла от заданного. По этим причинам верхняя и осевая части слитка, кристаллизующиеся в последнюю очередь, обычно обогащаются примесями. Проявление зональной ликвации зависит кроме всего прочего от степени раскисленности металла. Зональная ликвация в слитке спокойной стали. В наружной корковой зоне слитка ликвация отсутствует и состав металла здесь не отличается от состава жидкой стали, поскольку из-за быстрой кристаллизации поверхностных слоев слитка ликвационные процессы здесь не успевают развиться. В остальном объеме слитка ликвация серы, фосфора и углерода подчиняется следующей закономерности: Отрицательную ликвацию в нижней части слитка объясняют всплыванием и перемещением примесей в верхнюю часть слитка. Схема ликвации в слитке спокойной стали: Наряду с отмеченной общей закономерностью распределения ликвирующих примесей в слитке спокойной стали наблюдаются рис. При перемещении увлекается и загрязненная ликватами жидкость из примыкающей двухфазной области, которая заполняет возникающие при усадке разрывы, располагаясь в форме воронки. Повышенная вязкость металла в конце кристаллизации слитка и наличие мостов препятствуют всплыванию ликватов, и в этой зоне сохраняется повышенное содержание серы, фосфора и углерода. Обычно эта часть слитка отрезается при прокатке. Развитие в слитке зональной ликвации того или иного вида зависит от ряда факторов. Все мероприятия, направленные на борьбу с развитием усадочных дефектов, будут способствовать также и уменьшению V-образной ликвации. Низкое содержание ликвирующих примесей S и Р в металле не только снижает абсолютное количество этих примесей в местах скопления ликватов, но также повышает температуру плавления металла, уменьшает интервал кристаллизации и повышает скорость кристаллизации. Все это ослабляет процесс перераспределения примесей. Зональная ликвация в слитке кипящей стали. В механически закупоренном слитке наружный слой здоровой корки вследствие очень быстрого затвердевания по составу не отличается от жидкой стали. В остальном объеме до вторичных пузырей наблюдается отрицательная ликвация серы, фосфора и углерода. При этом содержание серы, фосфора и углерода возрастает в направлении от поверхности к оси и от низа к верху слитка. В остальном объеме слитка отмечается слабо заметное повышение содержания примесей в направлении от низа к верху и от поверхности к оси слитка. В слитке полуспокойной стали характер ликвации примерно такой же, как в химически закупоренном слитке кипящей стали. Перегретая сталь дольше затвердевает в изложнице, поэтому в слитке сильнее развивается химическая неоднородность. Холодный металл более вязок, что затрудняет всплывание НМВ в кристаллизирующемся слитке и приводит к повышенному загрязнению стали неметаллическими включениями. При сифонной разливке холодного металла на его поверхности в изложнице образуется корочка, завороты которой являются серьезным дефектом слитка. Разливка с недостаточной скоростью ведет к усиленному образованию и заворотам корочки, особенно при разливке стали сифоном. Горячий металл следует разливать более медленно, холодный быстрее. Оптимальные температуры и скорости разливки подбирают опытным путем с учетом способа разливки, массы слитка, состава и свойств стали ее вязкости, склонности к образованию трещин, склонности к образованию окисленной корочки и др. Ее регулируют изменением диаметра разливочного стакана, а также частичным перекрытием вытекающей из стакана струи с помощью стопора или шиберного затвора. Скорость разливки сверху обычно выше, чем сифонной. При сифонной разливке благодаря одновременному наполнению нескольких изложниц длительность разливки плавки оказывается небольшой даже при относительно малой скорости подъема металла изложнице; меньшая же скорость разливки уменьшает вероятность образования ряда дефектов в слитках. Особенности разливки спокойной стали. Спокойную сталь разливают и сифоном и сверху, как правило, в изложницы, расширяющиеся кверху с прибыльными надставками. При разливке сверху струя металла должна быть направлена строго по центру изложницы. Скорость разливки при этом определяется диаметром разливочного стакана мм. Длительность наполнения тела слитков массой от 2 до 20 т составляет 0,5—8 мин. При сифонной разливке низ изложницы также заполняют медленно. В дальнейшем скорость разливки регулируют в зависимости от вида поверхности металла в изложнице. Обычно на поверхности металла образуется окисленная корка, завороты которой у стенок изложницы — серьезный дефект слитка. Образование и рост корки интенсифицируются при малой скорости разливки, недостаточной температуре металла и в особенности при наличии в стали легкоокисляющихся элементов алюминия, титана, хрома. Прибыльную часть слитка, как и при разливке сверху, наполняют замедленно. Длительность наполнения тела слитков массой от 1 до 13 т изменяется в пределах от 1,5 до 9 мин. После окончания разливки слитка спокойной стали поверхность металла в прибыльной надставке засыпают экзотермическим или теплоизолирующими смесями. Состав с изложницами с затвердевающими в них слитками выдерживают в разливочном пролете без движения от 30 мин до 2 ч в зависимости от марки стали и массы слитка. Необходимость длительной выдержки до начала транспортировки вызывается тем, что при сотрясении кристаллизующегося слитка резко усиливается внеосевая зональная ликвация. Разливка под слоем жидкого шлака. Шлак также поглощает частицы окислов, всплывающие из металла. Помимо этого, в результате прилипания шлака к стенкам изложницы между ними и поднимающимся металлом остается тонкая 1—3 мм шлаковая прослойка, что обеспечивает получение чистой поверхности слитка. При этом отпадает необходимость в смазке стенок изложницы каменноугольной смолой или лаком. Шлак, заливаемый в изложницу. Иногда в состав шлаков вводят Na 2 O, MgO, ТiO 2. Шлак, образуемый экзотермическими смесями и брикетами. Экзотермические смеси вводят в изложницу в бумажных мешках или в виде брикетов до начала разливки; сгорая и расплавляясь они образуют жидкий шлак. По скорости горения экзотермические смеси разделяют на быстро и медленносгорающие. Разливка под теплоизолирующими смесями и материалами. Более широкое применение нашли частично плавящиеся смеси: Зольно-графитовая смесь содержит золу тепловых электростанций, основу которой составляют SiO 2 и А1 2 О 3. Смеси или вермикулит загружают на дно несмазанных изложниц в бумажных мешках. При соприкосновении с жидким металлом смесь подплавляется и образует вязкий шлак, не налипающий на стенки изложницы; верхняя нерасплавившаяся часть смеси выполняет роль теплоизолятора. Графит в смесях предотвращает их спекание и налипание на стенки изложницы. Расход зольно-графитовой смеси составляет 2—3,5, перлито- и вермикулито-графитовых 1,0—1,5, вермикулита 1,5—2,5 кг на 1 т стали. Защита струи металла аргоном. На центровую устанавливают специальное кольцевое устройство, соединяемое с днищем сталеразливочного ковша и охватывающее во время разливки струю металла. Готовая сталь при этом содержит пониженное количество кислорода и неметаллических включений. Разливка с использованием материалов, создающих в изложнице восстановительную атмосферу. Разливка с деревянными рамками. В дальнейшем они сгорают, плавая на поверхности поднимающегося металла. При соприкосновении с жидким металлом петролатум частично возгоняется, частично сгорает, что создает в изложнице восстановительную атмосферу и предохраняет металл от окисления. Возгоны осаждаются на стенках изложницы, создавая слой смазки, это обеспечивает улучшение поверхности слитка. Хорошие результаты получены при совместном использовании петролатума и вермикулита, которые загружают в изложницы до начала разливки. Обычно вкладыши применяют в сочетании с засыпкой верха слитка экзотермическими смесями. Вкладыши выполняют из экзотермических смесей в виде пластин. При контакте с горячим металлом алюминий окисляется за счет кислорода окислителя и при этом выделяется тепло. В шлак сверху погружают электрод из стали того же состава, что и отливаемый слиток. Таким образом происходит не только обогрев головной части слитка, по и питание усадки слитка металлом плавящегося электрода. Кипящую сталь разливают и сифоном, и сверху в уширяющиеся книзу сквозные изложницы. При разливке кипящей стали важным фактором является скорость подъема металла в изложнице, определяющая толщину здоровой корки в слитке. Состав с изложницами выдерживают у разливочной площадки до начала транспортировки не менее 20 мин. Кипение в изложнице продолжается до тех пор, пока у ее стенок затвердеет слой металла, достаточный для укладки на него крышки. Крышки снимают со слитка через 20—30 мин после закупоривания. В более крупных слитках из-за длительного кипения 7—15 мин ликвация развивается столь сильно, что для удаления скоплений вредных примесей требуется существенное увеличение головной обрези при прокатке. Поэтому в последние годы, особенно в связи с увеличением массы отливаемых слитков, вместо механического закупоривания применяют химическое. При химическом закупоривании для прекращения кипения и ускорения застывания верха слитка в изложницу вводят раскислители. Используют алюминий гранулированный, жидкий и иногда ферросилиций в виде кусков размером 4—30мм , которые дают на поверхность металла через 1—1,5 мин после окончания наполнения изложницы. Лучшие результаты дает применение алюминия, расход которого на закупоривание изменяется в пределах — г на 1т стали и увеличивается при снижении содержания углерода и марганца в стали. Алюминий дается в виде дроби или жидким. При недостаточном количестве алюминия верхняя часть слитка получается рослой выпуклой с прорывами металла , а при избыточном в ней образуется концентрированная усадочная раковина. В обоих случаях возрастает головная обрезь, что нежелательно. Признаком правильно выбранного расхода алюминия служит выпуклая гладкая поверхность слитков без прорывов жидкого металла. Расход смеси составляет — г на 1 т стали, возрастая при увеличении содержания в ней углерода. В ряде случаев при разливке низкоуглеродистой стали в смесь добавляют также порошок графита. Толщина здоровой корочки для различных марок кипящей стали, отлитой с применением смеси, составляет 10—20 мм. С целью предотвращения этого дефекта при скоростной разливке обычно используют ребристые изложницы. В этом случае за счет развитой поверхности охлаждения здоровая корочка нарастает быстрее, а волнистая форма и наличие ребер упрочняют ее. Однако стойкость таких изложниц несколько хуже, а эксплуатация сложнее. Получается слиток без здоровой корочки с мелкими подкорковыми пузырями. Полуспокойную сталь разливают как сифоном, так и сверху в сквозные расширяющиеся книзу или в бутылочные изложницы. Если глубина их залегания не превышает 3—4 мм, они удаляются вместе со слоем окалины, образующимся при нагреве слитков, и не ухудшают поверхности проката. Последние получили большее распространение как более удобные в эксплуатации. В верхней осевой части слитков спокойной стали обнаруживаются скопления мелких усадочных пустот, называемые осевой рыхлостью или пористостью. Осевая пористость образуется следующим образом. Под сросшимися кристаллами затвердевание идет без доступа жидкого металла сверху из прибыльной части слитка и поэтому в этих местах образуются мелкие усадочные пустоты. На развитие осевой рыхлости большое влияние оказывает конусность слитка. Чем она больше, тем дольше длится затвердевание вышележащего слоя по сравнению с нижележащим и вследствие этого улучшается питание жидким металлом нижележащих слоев осевой части слитка и уменьшается осевая пористость. Это дефект поверхности слитков, образующийся преимущественно при сифонной разливке вследствие окисления и охлаждения поверхности жидкой стали в изложнице. Затвердевающий под пленкой металл образует вместе с ней корку, которая поглощает также всплывающие из жидкой стали неметаллические и шлаковые включения. Наиболее часто трещины возникают вследствие местного зависания слитка в изложнице. При наличии выбоин в стенках изложницы или зазора между изложницей и прибыльной надставкой жидкий металл заполняет эти углубления и застывает в них. Корочка затвердевшего металла может разорваться в месте зависания под действием веса слитка. Продольные наружные горячие трещины. Они возникают при разливке перегретой стали и при повышенных скоростях разливки. Их ширина составляет 1—3 мм, длина достигает 1 м и более. Трещины образуются следующим образом. В результате усадки корки затвердевающего слитка и теплового расширения изложницы между ними образуется зазор. Жидкий металл оказывается как бы в сосуде, стенками которого служит корка затвердевшего металла. Тонкая корка может не выдержать ферростатического давления жидкой стали; ее разрыв в продольном направлении к представляет собой продольную трещину. Обычно продольные трещины образуются по углам слитка. Склонность к образованию продольных трещин зависит от формы поперечного сечения слитка. Наибольшей склонностью к трещинообразованию обладают слитки круглого сечения, поскольку в этом случае поверхность соприкосновения слитка и изложницы, т. Мерами борьбы с образованием продольных горячих трещин Обычно служат: Если струя металла отклоняется от центра изложницы, то она будет размывать корку затвердевающего металла и в месте ее утоньшения образуется трещина. Продольные холодные наружные трещины. Они возникают при слишком быстром охлаждении слитков в результате термических и фазовых напряжений. Наиболее действенное средство против образования термических трещин — посадка слитков в нагревательные колодцы в горячем состоянии. В результате удара струи металла о дно изложницы сталь разбрызгивается. Брызги и заплески застывают на стенках изложницы, причем поверхность их окисляется и поэтому они не растворяются в поднимающейся жидкой стали и не свариваются с основной массой слитка, образуя дефект поверхности слитка — плены. Плены не свариваются с металлом и при прокатке, вследствие чего поверхность прокатанных заготовок приходится подвергать зачистке. Для уменьшения разбрызгивания заполнение изложниц начинают медленно при не полностью открытом стопоре или затворе. С целью уменьшения пленообразования применяют также разливку через промежуточные ковши и воронки. Вследствие малой высоты столба жидкой стали в воронке или ковше уменьшается напор струи и ослабляется удар о дно изложницы и разбрызгивание. Причин возникновения этих подкорковых пузырей несколько. Одна из них — излишне толстый слой смазки изложницы. В этом случае смазка не успевает выгореть до подхода жидкого металла и залитая металлом возгоняется. Возгоны задерживаются между кристаллами затвердевающего металла, образуя пузыри. Приставшие к стенкам капли металла брызги окисляются с поверхности. Попав затем в жидкую сталь окислы капель реагируют с углеродом стали, образуя пузырьки СО. Рослость слитка спокойной стали и внутренние газовые пузыри. Причиной этого дефекта слитков спокойной стали является повышенное содержание в стали водорода. При чрезмерной окисленности кипящей стали кипение в процессе заполнения изложницы идет очень бурно, пузырьки СО сильно вспенивают металл. Рослость слитков кипящей стали. Частично затвердевший слиток непрерывно протягивают через него и дополнительно охлаждают в так называемой зоне вторичного охлаждения. В результате в процессе непрерывной заливки металла и его затвердевания образуется непрерывный слиток, который впоследствии резрезают на заготовки определенной длины. Форма и размеры поперечного сечения слитка определяются внутренними размерами и формой кристаллизатора, и, как правило, меньше поперечных размеров слитка средней массы, отлитого в изложницу. Основные преимущества непрерывной разливки по сравнению с разливкой в изложницы: Все это приводит к снижению капитальных затрат, устранению ряда трудоемких операций, сокращению длительности производственного цикла от выпуска стали до получения готового проката. То есть упрощается производство по заводу в целом и улучшаются его технико-экономические показатели, уменьшаются энергетические затраты, потребность в рабочей силе и площадь завода;. На МНЛЗ, в зависимости от назначения, отливают заготовки квадратного сечения размером до X мм, круглые диаметром до мм, слябы толщиной 10— мм и шириной до мм и более сложный сортамент полые круглые заготовки для производства труб, заготовки двутаврового сечения и др. В непрерывноотливаемом слитке можно рис. Примерный тепловой баланс непрерывного слитка представлен на рис I — кристаллизатор; II — ЗВО; III — охлаждение на воздухе. Заливаемый в кристаллизатор металл при контакте с его медными водоохлаждаемыми стенками переохлаждается и затвердевает, образуя корку слитка требуемой конфигурации. Толщина корки на выходе из кристаллизатора должна быть достаточной, чтобы выдержать усилие вытягивания и давление жидкой стали. В зоне вторичного охлаждения на поверхность движущегося слитка подают распыленную воду и устанавливают опорные устройства например, ролики 4, см. В зоне вторичного охлаждения отводится основная часть тепла кристаллизации. В зоне вторичного охлаждения теплоотдача от слитка происходит как излучением, так и на нагрев и испарение воды. Химическая неоднородность в непрерывном слитке развивается в меньшей степени, чем в слитке, отлитом в изложницу. Так же как и дендритная, зональная ликвация уменьшается с ростом скорости затвердевания. В непрерывном слитке даже большого сечения скорость кристаллизации превышает эту критическую величину, связи с этим в непрерывных слитках отсутствует значительная зональная ликвация. Особенности строения слитка кипящей стали. В непрерывном слитке кипящей стали можно выделить здоровую корочку, зону сотовых пузырей и центральную зону. Здоровая корочка и часть зоны сотовых пузырей формируется еще в кристаллизаторе. Толщина здоровой корочки определяется так же, как и в обычном слитке, интенсивностью и продолжительностью кипения. Она увеличивается с уменьшением скорости разливки и повышением окисленности стали. Формирование сотовых пузырей заканчивается в зоне вторичного охлаждения по мере возрастания ферростатического давления. Их протяженность также зависит от условий газовыделения, т. Центральная зона слитка затвердевает в условиях повышенного ферростатического давления и обычно не содержит пузырей. В непрерывном слитке кипящей стали химическая неоднородность развита меньше, чем в обычном, но больше, чем в непрерывном слитке спокойной стали. Скопление ликватов — серы, фосфора и углерода — имеет место в конце зоны сотовых пузырей и в центральном объеме слитка. Кристаллизатор — медная полая водоохлаждаемая форма, в которой формируется профиль НЛЗ. С целью повышения температуры разупрочнения медь иногда легируют хромом или серебром, а для повышения износостойкости на рабочую поверхность наносят тонкий слой стойких к истиранию материалов. Охлаждение кристаллизатора производится очищенной водой. На МНЛЗ применяют кристаллизаторы трех типов: Наиболее широкое распространение получили сборные кристаллизаторы, состоящие из четырех медных рабочих стенок, каждая из которых крепится шпильками к жесткой стальной плите рис. Блочные кристаллизаторы изготавливают из сплошной медной заготовки, гильзовые — из медных цельнотянутых труб. Качество слитка в значительной степени определяется прочностью первичной корочки. В зависимости от сечения заготовки длина кристаллизатора составляет — мм. Чтобы слиток более длительное время соприкасался со стенками кристаллизатора, внутренний профиль кристаллизатора иногда выполняют с обратной конусностью т. Вращаемые электродвигателями эксцентрики или кулачки через систему рычагов обеспечивают качание рамы, на которую устанавливают кристаллизатор. Амплитуда качания изменяется в пределах от 1 до 40 мм, частота — от 10 до циклов в минуту. Затравка предназначена для вытягивания первых метров отливаемого слитка. На вертикальных и горизонтальных машинах затравка представляет собой металлическую штангу, а на машинах с криволинейной осью она выполнена из шарнирно соединенных звеньев. При включении тянущих валков затравка начинает двигаться вниз и тянет за собой слиток. После выхода затравки из тянущих валков ее отделяют от слитка. Затравка в кристаллизаторе перед началом разливки: Вторая конструкция обеспечивает распыление до более мелких капель, что повышает равномерность охлаждения. Форсунки располагают между опорными роликами рис. При отливке плоских слитков охлаждают широкие грани; у узких граней форсунки устанавливают лишь под кристаллизатором. Секция вторичного охлаждения криволинейной МНЛЗ;. Интенсивность вторичного охлаждения зависит от свойств разливаемой стали склонности к образованию трещин и от скорости разливки, при росте которой интенсивность подачи воды увеличивают. Протяженность зоны непосредственного охлаждения подачей воды на слиток может составлять до 10—12 м. У узких торцевых граней ролики имеются лишь вблизи кристаллизатора. Ролики, расположенные вблизи кристаллизатора обычно являются неприводными, на участке с постоянным радиусом кривизны лишь некоторые ролики соединены с приводом, а на участке разгибания и выпрямления все или почти все ролики приводные. Так при отливке слитков толщиной мм диаметр роликов от — мм у кристаллизатора возрастает до — мм на горизонтальном участке. Газорезка — это подвижная тележка, снабженная газокислородными резаками, которые при резке перемещаются поперек слитка, а сама газорезка при этом движется вместе со слитком. После окончания резки газорезка возвращается в исходное положение, после чего цикл повторяется. Недостатком газовой резки являются потери металла, превращающегося в месте резки в окалину. В подвесках 4 консоли можно установить два ковша; вертикальное перемещение ковша достигают качанием консоли, при этом тяга 3 обеспечивает плоскопараллельное движение подвесок и ковшей. В эту подготовку входят следующие операции: Длительность заполнения кристаллизатора до начала вытягивания слитка должна обеспечить образование достаточно толстой корки затвердевшего металла и ее прочное сцепление с затравкой; для слитков среднего и крупного сечений это время составляет 0,5— 2,0 мин. При разливке без подачи в кристаллизатор шлаковых смесей на его стенки подают смазку, которая уменьшает трение слитка о стенки, способствуя предотвращению зависания и разрывов корки слитка. При сгорании смазки создается восстановительная атмосфера, что уменьшает окисление поверхности металла; для зашиты от окисления в кристаллизаторе и вокруг струи создают защитную атмосферу путем подачи аргона, азота, природного газа, пропана. Иногда применяют экзотермические смеси, при сгорании которых формируется жидкий шлак. При разливке со шлаковым покрытием смазку в кристаллизатор не подают; роль смазки выполняет тонкий слой шлака, налипающего на стенки кристаллизатора. Перерыв струи ведет к образованию спаев поясов на слитке. Существует несколько типов машин непрерывной разливки, из которых наибольшее распространение получили следующие: В зависимости от количества одновременно отливаемых слитков машины могут быть одно-, двух- и многоручьевыми. Технологическая ось вертикальной МНЛЗ расположена вертикально. Разливка, кристаллизация и охлаждение НЛЗ проводится по стандартной технологии. Заготовки, после газорезки 6 поступают в корзины кантователя и под действием собственного веса опрокидываются на рольганг, который выводит заготовку из корзины и подает ее на подъемник 8. Заготовка по рольгангу 9 выходит из машины и направляется в прокатные цехи или на склад для удаления дефектов. Основной недостаток вертикальных МНЛЗ — большая высота , обусловленная тем, что затвердевание слитка должно закончиться до его попадания в тянущую клеть и газорезку, а протяженность зоны затвердевания по высоте глубина лунки жидкого металла в непрерывно отливаемом слитке очень велика. Современные машины вертикального типа достигают высоты 40—43 м. Поэтому одним из недостатков МНЛЗ вертикального типа является ограничение скорости разливки или сечения слитка при ее росте существенно возрастает глубина лунки жидкого металла, т. В машинах этого типа в радиальном кристаллизаторе формируется изогнутый по определенному радиусу слиток. Важнейшим конструктивным параметром радиальной установки является радиус технологической оси. После прохождения нижней точки дуги полностью затвердевший слиток разгибают, переводя его в горизонтальное положение. В криволинейных машинах слиток вначале движется по дуге, определяемой радиусом кривизны кристаллизатора, а затем еще в зоне вторичного охлаждения радиус кривизны дуги увеличивается, т. Машины конструируют так, что горизонтальное движение слитка осуществляется на уровне пола цеха. На этом же участке производят резку слитка на куски мерной длины. Основные преимущества этих машин по сравнению с вертикальными: По этим причинам в последние голы почти отказались от сооружения вертикальных МНЛЗ и строят преимущественно криволинейные и радиальные. Существуют машины этого типа двух разновидностей. Машины первой разновидности рис. Далее движущийся слиток изгибают, переводя в горизонтальное положение. Затем слиток поступает в выпрямляющие валки, за которыми располагают газорезку. Машины второй разновидности, называемые иногда вертикально-радиальными, имеют рис. Установки этого типа применяются реже, чем криволинейные из-за большей высоты. Основное их достоинство — более простые в изготовлении и обслуживании прямолинейный кристаллизатор и верх зоны вторичного охлаждения. Для отливки непрерывных сортовых заготовок малого сечения и широкого сортамента в цехах с агрегатами малой и средней емкости разработаны и внедряются горизонтальные МНЛЗ. Далее расположен механизм периодического вытягивания слитка. Механизм перемещает слиток вперед на 20—50 мм, затем возвращается назад, после чего цикл повторяется; во время обратного движения механизма слиток остается неподвижным, либо несколько осаживается назад. Число циклов изменяется от 20 до в минуту. От слитков, разливаемых в изложницы, он отличается также более чистой и гладкой поверхностью. Сильно развита в них осевая пористость , что объясняется наличием в кристаллизующемся слитке очень глубокой и узкой лунки жидкого металла. Особенно сильно осевая пористость проявляется в квадратных и круглых слитках; в плоских слитках она развита слабее, так как усадка металла здесь рассредоточена по продольной оси поперечного сечения слитка. Заметно выражена в непрерывных слитках осевая ликвация. Распространенным дефектом являются трещины. Местное уменьшение толщины корки и образование трещин может также происходить вследствие размывания корки струей металла, особенно при его подаче в кристаллизатор вертикальной струей. Действенным средством борьбы с этим дефектом является разливка с защитным шлаковым покрытием, поскольку образующаяся между коркой и стенками кристаллизатора тонкая шлаковая прослойка существенно снижает неравномерность теплоотвода. Поперечные поверхностные трещины надрывы корки возникают в кристаллизаторе вследствие усиленного трения при недостаточной смазке стенок и вследствие зависания корки при наличии на стенках кристаллизатора царапин, вмятин. Искажение профиля ромбичность слитка возникает при неравномерном охлаждении углов и граней слитка в кристаллизаторе и зоне вторичного охлаждения, при перекосах слитка в кристаллизаторе. С целью повышения качества металла организацию и технологию разливки непрерывно совершенствуют. На большинстве заводов перед началом разливки сталь в ковше продувают аргоном, что обеспечивает усреднение и постоянство состава и температуры металла в объеме ковша, стабильные условия разливки и свойства слитка по всей его длине. Для предотвращения насыщения стали кислородом защищают струю металла, поступающего в промежуточный ковш, например, с помощью керамических труб, в полость которых подают аргон. С этой же целью на поверхности металла в промежуточном ковше создают защитные шлаковые покрытия, под крышку ковша вдувают аргон или азот. Разработано и применяется много разновидностей устройств для контроля уровня металла в кристаллизаторе и промежуточном ковше и автоматического поддержания постоянства этого уровня, что позволяет избежать образования ряда дефектов в слитке. Разработаны устройства для контроля сил трения между слитком и кристаллизатором. Сигнал об усилении трения свидетельствует об ухудшении смазки стенок кристаллизатора, т. Широко применяется электромагнитное перемешивание жидкой фазы затвердевающего слитка как в кристаллизаторе, так и в зоне вторичного охлаждения. Поверхность слитка получается чистой от шлаковых включений. Разрабатываются системы более рационального распределения подачи воды по высоте и периферии слитка. Применяются устройства для контроля и регулирования зазора между опорными и тянущими роликами по ходу разливки с целью предотвращения образования внутренних трещин в слитке. Существуют устройства аналогичного назначения, работа которых основана на измерении сил давления роликов на слиток. Есть установки, на которых отливаемый слиток подвергают небольшому обжатию на 3—4 мм при толщине слитка — мм на участке, где заканчивается затвердевание; такое обжатие существенно уменьшает осевую пористость. Тонкослябовые установки непрерывной разливки стали толщиной около 50 мм. Непрерывное литье тонких заготовок - Разделение полосы - Подогрев, выравнивание температуры - Горячая прокатка - Охлаждение, смотка. Тонкослябовые с толщиной заготовки до мм МНЛЗ начали сооружать в начале х годов и в настоящее время их количество составляет более шт. Процесс совершенствования ЛПК можно разделить на этапы: Процесс первого поколения CSP continuous strip production-непрерывное производство полос , разработанный немецкой фирмой Schloeman-Siemas. Ниже перечислены основные особенности оборудования, а на рисунке показана схема производственного процесса. Эта новая технология позволила отливать слябы толщиной 50 мм. Процессы полуторного поколения ISP in line strip production - поточное производство полос , разработка ф ирмы Mannesmann Demag. Схема процесса показана на рисунке. Расположение основных производственных узлов на линии ISP Arvedi, Италия. Технологическая линия очень короткая: Параметры процесса должны удерживаться в более узком диапазоне, чем на оборудовании первого поколения, поэтому по эксплуатационным затратам процесс ISP менее выгоден, чем процесс первого поколения. К сравнительным достоинствам технологии ISP по сравнению с CSP относятся меньшая установочная длина МНЛЗ, а также возможность дополнительного производства полосы для более толстых листов путем ответвления части потока металла после первой деформации. Процессы второго поколения отливка слябов средней и промежуточной толщины с выпуском горячекатаной полосы толщиной до 1 мм. Этот процесс получил название CPR Casting-Pressing-Rolling. При этом если стандартная толщина сляба МНЛЗ типа CSP равнялась 50 мм, а расстояние между стенками кристаллизатора на уровне мениска — мм, то на МНЛЗ типа CPR за счет обжатия сляба максимальная толщина 80 мм представляется возможным дополнительно увеличить толщину кристаллизатора на величину обжатия. Иначе говоря, сечение в зоне мениска кристаллизатора приближается к характерному для классических слябовых МНЛЗ. Благодаря большим размерам сечения заготовки уменьшаются эрозия стенок, захват шлакообразующей смеси в металл сляба, склонность к образованию поверхностных трещин и т. Далее сляб подвергается нагреву в туннельной печи и не имеет холодных участков. Другой вариант процесса второго поколения — это совмещение МНЛЗ для слябов средних толщин от до мм с одноклетевым станом Стеккеля. Центральным узлом данного ЛПК является современный одноклетевой прокатный стан Стеккеля. В общей сложности обычно требуются три черновых и шесть чистовых проходов с использованием печных моталок для обжатия сляба толщиной на минимальную готовую толщину 1,5 мм. Установки непрерывной отливки полосы. Из всех валковых машин в настоящее время находятся в эксплуатации только двухвалковые машины рисунок. В этих установках кристаллизатор состоит из двух валков, расположенных непосредственно под промежуточным ковшом и вращающихся в противоположных направлениях. Для отвода выделяющегося тепла валки охлаждают водой. В качестве материала боковых стенок используют нитрид бора или кремния. Проводятся исследования по удержанию ванны жидкой стали с помощью электромагнитного поля. Расширение валков при нагреве приводит к уменьшению зазора. До промышленной реализации доведен ряд проектов. В декабре года на заводе в Крефельде была разлита первая промышленная плавка массой 36 т с получением листа шириной мм и толщиной 3 мм. С марта года на этом заводе устойчиво разливается полный ковш вместимостью 90 т на МНЛЗ, которая имеет следующие характеристики: При этом толщина получаемого листа — 1,5—4,5 мм, ширина — мм, емкость промковша — 16т, производительность — около тыс. Максимальный срок соответственно и мин при разливке т плавки. В структуре литой полосы представлены однородные столбчатые дендриты и центральные равноосные кристаллы, характеризующие надежность процесса. Технологическая схема получения тонкого листа с применением двухвалковых МНЛЗ позволяет в 8—10 раз снижать затраты энергетических ресурсов, в 40—50 раз сократить потери металла в окалину, в 5—10 раз повысить производительность труда, в 10—20 раз снизить выбросы парниковых газов при существенном уменьшении затрат на капитальное строительство, что обеспечивает экономическую мотивацию в части его дальнейшего развития и совершенствования. Схема ленточной МНЛП приведена на рисунке. Схема установки для отливки полосы: В этом институте созданы опытные двухвалковые машины, проведен комплекс научно-исследовательских работ по производству полос от от мм из стали разных марок. Выпуск металла и выдержка в ковше При наклоне конвертера или по желобу из мартеновской или двухванной печи сталь поступает непосредственно в ковш. Способы разливки стали Применяют два основных способа разливки стали: Схема разливки стали сверху, через промежуточный ковш а и промежуточную воронку б 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. Оборудование для разливки стали Сталеразливочный ковш При наклоне конвертера или по желобу из мартеновской или двухванной печи сталь поступает непосредственно в ковш. Формы поперечного сечения изложниц По форме продольного сечения изложницы бывают двух типов: Строение стальных слитков Классификация стали по степени раскисленности Сталь в зависимости от технологии выплавки и, главным образом, от степени раскисленности подразделяют на спокойную, кипящую и полуспокойную. Слиток спокойной стали Строение слитка спокойной стали представлено на рис. Усадочная раковина в слитке спокойной стали В верхней части слитка находится полость — так называемая усадочная раковина см. Большая масса жидкого металла в верхней части слитка способствует замедленному его охлаждению; 2 теплоизолируют боковые поверхности верха слитка. Слиток кипящей стали Кипящая сталь раскислена неполностью и содержит некоторое количество растворенного кислорода. Строение слитка кипящей стали: Особенности разливки спокойной стали Спокойную сталь разливают и сифоном и сверху, как правило, в изложницы, расширяющиеся кверху с прибыльными надставками. Технология разливки При разливке сверху струя металла должна быть направлена строго по центру изложницы. Особенности разливки кипящей стали Кипящую сталь разливают и сифоном, и сверху в уширяющиеся книзу сквозные изложницы. Технология разливки полуспокойной стали Полуспокойную сталь разливают как сифоном, так и сверху в сквозные расширяющиеся книзу или в бутылочные изложницы. Затвердевание непрерывного слитка В непрерывноотливаемом слитке можно рис. Секция вторичного охлаждения криволинейной МНЛЗ; 1 — слиток: Конструкции МНЛЗ Существует несколько типов машин непрерывной разливки, из которых наибольшее распространение получили следующие: Вертикальные МНЛЗ Технологическая ось вертикальной МНЛЗ расположена вертикально. Криволинейные и радиальные МНЛЗ В машинах этого типа в радиальном кристаллизаторе формируется изогнутый по определенному радиусу слиток. МНЛЗ с изгибом слитка Существуют машины этого типа двух разновидностей. Совершенствования техники и технологии непрерывной разливки С целью повышения качества металла организацию и технологию разливки непрерывно совершенствуют. Непрерывное литье тонких заготовок - Разделение полосы - Подогрев, выравнивание температуры - Горячая прокатка - Охлаждение, смотка Тонкослябовые с толщиной заготовки до мм МНЛЗ начали сооружать в начале х годов и в настоящее время их количество составляет более шт. Процессы полуторного поколения ISP in line strip production - поточное производство полос , разработка ф ирмы Mannesmann Demag Схема процесса показана на рисунке Расположение основных производственных узлов на линии ISP Arvedi, Италия Технологическая линия очень короткая:
Собаки в добрые руки екатеринбург свежие объявления
Форма приказа о внесении изменений в инструкцию
Приказ на время декретного отпуска образец
Переустановить windows 7 с диска для чайников
Тарифный план семейный 3 байфлай