Способы разливки стали

После выплавки и выпуска жидкой стали в ковш ее разливают в слитки различной формы и массы, служащие заготовками для получения изделий в прокатных и кузнечных цехах. Разливают сталь двумя способами: в специальные формы – изложницы для получения слитков и непрерывным литьем на установках непрерывной разливки стали.

Разливочные ковши состоят из прочного кожуха с цапфами для захвата их краном. В дне ковша имеется отверстие, через которое выливают жидкую сталь при ее разливке. Это отверстие закрывается изнутри ковша стопором через систему рычагов, выведенных на стенку ковша. Внутри ковш и стопор футеруют шамотным кирпичом.

Сталь, выпушенную из печи в разливочный ковш, выдерживают в ковше в течение 5–10 мин для выравнивания ее состава и всплытия присутствующих в ней неметаллических включений и газов.

Применяют изложницы двух форм: с уширением кверху и наличием дна для разливки спокойной стали; с уширением книзу без наличия дна (сквозные) для разливки кипящей и полуспокойной стали. Изложницы без дна ставят при разливке на поддоны.

Слитки для сортового проката (уголки, двутавры и т. д.) имеют круглое или квадратное сечение, слитки для проката на лист – плоские.

Изложницы заполняют различными способами: сверху, непосредственно из ковша или снизу, через вертикальный литник сифонным способом. Из вертикального литника при сифонном способе расплавленная сталь через горизонтальные литниковые ходы поступает снизу в несколько изложниц, заполняя их снизу вверх по принципу сообщающихся сосудов. Вследствие простоты и отсутствия потерь металла в виде литников часто предпочитают разливку стали сверху в изложницы. Так как разливка сверху экономичнее сифонной, то ее применяют для углеродистых и других марок стали. Но поверхность этих отливок неровная, с пленами, поэтому после прокатки требуется дополнительная ее зачистка.

Высококачественные и легированные стали разливают главным образом сифонным способом во избежание потерь дорогостоящего металла на зачистку поверхности. Сифонной разливкой получают, как правило, небольшие слитки массой до 2,5 т. Наиболее часто слитки отливают массой 1–20 т. а в ряде случаев – 100 т и более.

При разливке спокойной стали сверху изложниц устанавливают прибыльные надставки, изнутри футерованные огнеупорной массой, что приводит к более длительному сохранению жидкого состояния стали в них, позволяет питать слиток металлом при усадке. Как известно, при затвердении металл уменьшается в объеме и происходит его усадка. Прибыльная часть слитка в связи с утеплением застывает в последнюю очередь и в ней сосредотачиваются все неметаллические загрязнения и усадочные пустоты, а весь слиток остается практически чистым.

Непрерывную разливку стали для получения слитков осуществляют на установках непрерывной разливки вертикального и радиального типов. Установка вертикального типа представляет собой многоэтажное сооружение. Из разливочного ковша через промежуточное разливочное устройство также в виде ковша сталь заливается непрерывной и равномерной струей в кристаллизатор. Он изготавливается в виде медного с двойной стенкой короба. Кристаллизатор слегка качается вверх и вниз и интенсивно охлаждается проточной водой, что приводит к формированию прочных и плотных стальных слитков. Из кристаллизатора слиток постепенно и непрерывно вытягивается валиками со скоростью, равной скорости кристаллизации слитка. На выходе из кристаллизатора перед тянущими валками непрерывный слиток попадает в зону вторичного охлаждения, где охлаждается водяными душами, в результате чего происходит полное его затвердевание. На выходе из валков непрерывный слиток газорезом разрезается на отдельные слитки требуемой длины.

Установка непрерывной разливки стали радиального типа более подходящая для размещения в современных сталеплавильных цехах. Принцип ее работы аналогичен рассмотренному.

На установках непрерывной разливки стали облегчаются условия труда рабочих и повышается производительность разливки стали и дальнейшей обработки стальных слитков. В зависимости от сечения и формы слитков одноручьевая установка непрерывной разливки стали может выпускать 20–150 т/ч слитков.