Слиток с жидкой сердцевиной (стр. 6 из 6)
При разливке сверху зона циркуляции стали перемещается последовательно снизу вверх, а максимальное ферростатическое давление воспринимается уже вполне затвердевшей, прочной корочкой слитка. Нижняя часть слитка в этом случае кристаллизуется в условиях относительно спокойного состояния стали, т.е. с большой скоростью, и тем самым способствует более быстрому образованию зазора в нижней части слитка и устранению торможения усадки стали по его высоте. Таким образом, разливка стали сверху обеспечивает более благоприятные условия для затвердевания корочки слитка и при равных размерах слитков позволяет разливать сталь с большей скоростью, чем сифоном. При сифонной разливке вынужденные потоки жидкой стали, подмывая корочку главным образом в нижней половине слитка, снижают как скорость кристаллизации в этих местах, так и допускаемую линейную скорость разливки.
Наиболее существенной особенностью разливки стали непосредственно из ковша является то, что в момент встречи струи с изложницей происходит сильный удар с последующей приваркой стали к поддону и разбрызгиванием жидкого металла по стенкам изложницы.
Указанные особенности этого способа разливки вызывают следующие дефекты на стальных слитках: продольные и поперечные трещины, плены и заплески на поверхности слитка и подкорковые пузыри в донной части слитка.
Появление трещин на слитках вызвано в основном условиями распространения струи в изложнице и приваркой металла к поддону в нижней части изложницы. Последнее обстоятельство создает торможение усадки слитка в изложнице и вызывает образование в первых затвердевающих слоях напряжений и деформаций, которые превосходят предел прочности и пластичности стали при высоких температурах.
Схема расположения трещин на слитках при разливке представлена на рис.1. Они расположены преимущественно параллельными, поперечными полосами в под прибыльной части слитка, а иногда и в средней части слитка, т.е. в районе воздействия расширенного критического сечения затопленной струи.
Пораженность слитков пленами, заплесками и подкорковыми пузырями зависит от характера истечения струи из сталеразливочного ковша, смазки изложниц, скорости и температуры разливки и прочих факторов.
Для устранения указанных дефектов при разработке технологии разливки стали необходимо учитывать следующие факторы:
1) характер истечения металла из ковша и поступление его в изложницу;
2) усадку стали в изложнице;
3) причины приварки слитка к поддону;
4) условия возникновения брызг и заплесков на поверхности слитка;
5) причины появления подкорковых пузырей в поверхностных слоях слитка.
Рис.1. Топография расположения трещин в слитках массой 15 т, отлитых сверху (а) и сифоном (б)
Перечень использованных источников
1. Исаев В.А. Труды IV конгресса сталеплавильщиков. – М.: ОАО "Черметинформация", 1997. – с 31-34.
2. Кисилев А.Д., Зинуров И.Ю. Галян В.С. // Сталь – 1999 - №11 с.31-33.
3. Баптизанский В.И., Бойченко Б.М., Черевко В.П. Тепловая робота кислородных конвертеров – М. Металлургия, 1988 – 172 с.
4. Явойский В.И., Бородин Д.И., Тимофеев В.Т. // Сталь – 1985 - №9 – с.26 – 30.
5. Охотский В.Д., Баптизанский В.И. Физико – химические основы кислородно-конвертерного процесса. – Киев – Донецк: Высшая школа, 1981 – 184 с.
6. Промышленные теплотехнологии: Моделирование нелинейных процессов. Учебник. В 5 частях. Ч.5. / В.И. Тимошпольский, И.А. Трусова, А.П. Несенчук, С.С. Бродский, О.В. Дубина, И.А. Павлюченков; Под общ. ред.В.И. Тимошпольского, А.П. Несенчука. – Мн.: Выш. шк., 2000. -319с.
7. Разработка инженерных методов расчета режимов затвердевания и нагрева металла в условиях теплотехнического оборудования Белорусского металлургического завода / В.И. Тимошпольский, И.А. Трусова, Н.Л. Мандель и др. // Совершенствование технологических, процессов на Белорусском металлургическом заводе / Науч. техн. Сборник статей. Жлобин, 1994
8. Тимошпольский В.И., Трусова И.А., Бродский С.С., Дубина О.В. Аналитические способы расчетов процесса затвердевания слитков и заготовок // Литье и металлургия. 1999. №4. С 30-32.
9. Постольник Ю.С., Тимошпольский В.И., Трусова И.А., Дубина О.В. Тепловые процессы при затвердевании крупных стальных слитков // Литье и металлургия. 2000. № 1. С.53-55.
10.Ю.С., Огурцов А.П. Нелінійна прикладна термомеханіка. - Кит: НМД ВО МОНУ, 2000. - 280 с.
11. Вейник А.И. Теория затвердевания отливки. - М.: Машгиз, 1960 - 434с.
12. Гольдфарб Э.М. Теплотехника металлургических процессов. М.: Металлургия, 1967. -439с.
13. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. - М.: Металлургиздат, 1962. - 567 с.
14. Тимошпольский В.И., Гурвич Э.А., Голубченко А.К., Бродский С.С., Тимошпольский И.С., Данько В.А. Тепловое состояние слитка из среднеуглеродистой стали при его затвердевании и охлаждении // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1987. №3. С.33-35.
15. Гольдфарб Э.М., Судоплатов Л.В., Саксаганский А.М. Затвердевание и охлаждение слитков перед посадкой в нагревательные колодцы // Изд. вузов. Черная металлургия. 1963. № 3.С. 195-202.
16. Самойлович Ю.А., Тимошпольский В.И., Трусова И.А., Филиппов В.В. Стальной слиток. В 3 т. Т.2. Затвердевание и охлаждение / Под общей редакцией В.И. Тимошпольского, Ю.А. Самойловича. - Мн.: Белорусская наука, 2000. - 637с.