Непрерывное литьё стальных заготовок. 22.05.2014А.В. Шишкин. АЭТУ, НГТУ2 1. Виды литья При непрерывном литье заготовок жидкий металл льют в открытую водоохлаждаемую. - презентация

1 Непрерывное литьё стальных заготовок

2 А.В. Шишкин. АЭТУ, НГТУ2 1. Виды литья При непрерывном литье заготовок жидкий металл льют в открытую водоохлаждаемую изложницу (кристаллизатор) с подвижным дном – затравкой. В нижней части изложницы происходит частичное затвердевание слитка, и он постепенно вместе с поддоном движется вниз. На этом пути слиток охлаждается водой, и в месте полного затвердевания от него отрезают мерные заготовки. При полунепрерывном литье отливают слиток определенной длины (6 10 м) и разрезают его в холодном состоянии. В обоих случаях заготовку в дальнейшем прокатывают на сорт или лист. В зависимости от числа одновременно отливаемых слитков машины непрерывного литья заготовок могут быть 1-, 2-, 4-, 6- и 8-ручьевыми.

3 А.В. Шишкин. АЭТУ, НГТУ Типы машин для непрерывного литья заготовок а – вертикальная (полунепрерывное литье); б – криво- линейная; в – криво-линейная с прогрес-сирующим изгибом; г – радиальная; д – горизонтальная; 1 – ковш; 2 – кол- лектор; 3 – первич- ный кристаллизатор; 4 – зона изгиба; 5 – роликовая проводка со вторич-ным холодильником; 6 – вытяжка и прав-ка; 7 – газовая резка

4 А.В. Шишкин. АЭТУ, НГТУ Преимущества непрерывного литья Отходы из-за усадочной раковины у обычного слитка составляют % для углеродистой стали и до 16 % для легированной; на обрезь нижнего конца слитка расходуется еще до 4 % металла. При непрерывном литье отходы сокращаются до 5 %, выход годного повышается на 20 %, учитывая экономию металла на зачистке слитков. Уменьшаются потребности в рабочей силе, облегчается труд, повышается производительность труда. Отпадает надобность в обжимных станах, в нагревательных средствах для них. Ускорение затвердевания слитка устраняет внеосевую ликвацию и обеспечивает большую однородность заготовки, повышается качество металла. Процесс разливки на МНЛЗ легко поддается автоматическому управлению.

5 А.В. Шишкин. АЭТУ, НГТУ5 2. Процессы при непрерывном литье 2.1. Вторичное окисление Вторичное окисление – поглощение кислорода из окружающего воздуха струёй жидкого металла в пространстве между ковшом (транспортным ковшом) и коллектором (промежуточным ковшом- воронкой), а также коллектором и кристаллизатором. Кроме того, причиной вторичного окисления стали могут быть огнеупоры коллектора и порошковые шлаки. Вторичное окисление особенно проявляется в угаре алюминия спокойной мягкой стали. При неблагоприятно организованной струе металла величина угара может достигать ~ 1 / 3 общего содержания алюминия в ковше. Применяются различные способы защиты струи.

6 А.В. Шишкин. АЭТУ, НГТУ Теплоотвод Теплоотдача в кристаллизатор зависит от следующих факторов: толщины шлаковой пленки между стенкой кристаллизатора и металлом; длины контакта кристаллизатора с заготовкой. Протяженность контакта определяется конусностью, связанной со скоростью разливки. Поэтому при непрерывном литье слябов имеет значение точное поддержание конусности узкой стороны из-за большой абсолютной величины усадки широкой стороны. Теплоотвод во втором кристаллизаторе не должен быть очень интенсивным, так как высокие термические напряжения приводят к образованию трещин. Общее охлаждение межроликового пространства и заготовки осуществляется водяным туманом, создаваемым распылением воды сжатым воздухом. Такое равномерное охлаждение предотвращает возникновение пиков напряжений и рост трещин. С целью экономии энергии мерные отрезки непрерывнолитых заготовок не охлаждают, а непосредственно по выходе из установки помещают в толкательные печи или печи с шагающим подом. В некоторых случаях после выравнивания температуры в проходной печи задают прокатку. Тогда наиболее полно используется тепло заготовки.

7 А.В. Шишкин. АЭТУ, НГТУ7 3. Дефекты непрерывнолитого слитка Поверхностные трещины могут быть вызваны гидростатическим давлением расплава, многочисленными изгибающими нагрузками, слишком резкими температурными перепадами и повышенной силой трения. Продольные трещины располагаются преимущественно в средней трети широкой стороны заготовки, поперечные трещины – вблизи края широкой стороны. Сетка трещин образуется главным образом из-за инфильтрации меди из кристаллизатора. Инфильтрация – просачивание через капиллярные и субкапиллярные поры и трещины. Непосредственно под поверхностью могут располагаться пузыри, поры и шлаковые включения.