Слиток полуспокойной стали

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 и введение 0,06—0,13 % Si.

Полуспокойную сталь разливают в сквозные расширяющиеся книзу или в бутылочные изложницы. При затвердевании в излож­нице наблюдается «искрение» — образование и выделение небольшого количества монооксида углерода. Длительность искрения служит показателем опти­мальной степени раскисленности стали и должна составлять 10—40 с.

В верхней части слитка полуспокойной стали (см. рисунок 23, б,в) имеются сотовые или округ­лые пузыри (они могут отсутствовать), кон­центрированная усадочная раковина и под ней усадочная рыхлость, доходящая до 35— 45 % высоты слитка. Пузыри расположены у поверхности слитка, так как окисленность металла и интенсивность кипения недостаточ­ны для формирования беспузыристой корки заметной толщины. В ниженй части слитка, где велико ферростатическое давление, пузыри из-за недостаточной окисленности металла не образуются.

		Рисунок 23 – Схема строения слитков полуспокойной стали при раз­личной степени ее раскисленности: а — недораскисленная; б, в — нормально раскисленная; г — перераскисленная

Расположение усадочных пустот в слитке зависит от степени рас­кисленности стали. При нормальной раскисленности, когда интенсив­ность газовыдсления достаточна, над усадочной раковиной формиру­ется «мост» пузыристого металла толщиной 200—270 мм, надежно изолирующий раковину от атмосферы, благодаря чему она завари­вается при прокатке. Величина головной обрези при этом составляет 2,5—5 % от массы слитка. В случае перераскисления (длительность «искрения» металла в изложнице менее 10 с) слитки получаются с меньшей толщиной «моста» и недостаточно изолированной уса­дочной раковиной, что ведет к росту величины головной об­рези.

Длина сотовых пузырей и высота зоны их расположения в слитке будут тем больше, чем лучше условия газовыделения, определяемые степенью раскисленностн стали и скоростью разливки.

В зависимости от степени раскисленности строение слитка полу­спокойной стали приближается к структуре кипящего или спокой­ного слитка. При недо­статочной раскисленности (длительность «искрения» более 40 с) в результате чрезмерного газовыделения возможно образование сотовых пузырей по всей высоте слитка (см. рисунок 23, а). Наличие сотовых пузырей нежелательно; они ведут к появлению рванин на поверхности про­ката, так как из-за отсутствия «здоровой корки» поверхность пузы­рей окисляется при нагреве под прокатку и пузыри при прокатке не завариваются.

Излишне полное раскисление (см. рисунок 23, г), наоборот, приводит к образованию раз­витой, несваривающейся усадочной раковины, а так как полу­спокойная сталь разливается в уширяющиеся книзу изложницы без применения утепления головной части слитка, усадочная рако­вина будет распространяться на большую глубину, что потребует большой обрези

Скорость разливки полуспокойной стали изменяется в пределах от 0,3 до 5,0 м/мин. При малых скоростях условия газовыделения облегчаются, увеличивается высота зоны сотовых пузырей, а их длина достигает 30—40 мм, что существенно усиливает пораженность проката рванинами. При высоких скоростях разливки пузыри либо отсутствуют, либо образуются мелкие округлые подкорковые пу­зыри, причем при нагреве под прокатку слой металла, в котором они расположены, переходит в окалину и поверхность проката получа­ется чистой. Поэтому полуспокойную сталь рекомендуется разли­вать сверху с повышенной скоростью.

При производстве полуспокойной стали трудно обеспечить опти­мальную раскисленность металла, т. е. определить оптимальный рас­ход раскислителей, который должен точно соответствовать содержа­нию в металле растворенного кислорода. Поэтому окисленнось полуспокойной стали в процессе разливки регулируют: после заполнения первой изложницы фиксируют длительность искрения металла и если она велика (>40 с), в последующие изложницы добавляют небольшие количества алюминия, который снижает окисленность металла.