Машиностроение и механика

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Металлургия стали: внепечная обработка стали, разливка стали в изложницы, непрерывная разливка стали - Затвердевание непрерывного слитка

Article Index
Металлургия стали: внепечная обработка стали, разливка стали в изложницы, непрерывная разливка стали
Обработка металла вакуумом
Продувка металла инертными газами в ковш
Внеагрегатная десульфурация
Основы теории кристаллизации
Способы разливки стали
Сущность процесса кристаллизации
Гомогенное зарождение
Рост кристаллов
Разливка стали в изложницы
Изложницы
Подготовка оборудования к разливке
Строение стальных слитков
Усадочная раковина в слитке спокойной стали
Слиток кипящей стали
Слиток полуспокойной стали
Химическая неоднородность слитков
Температура и скорость разливки
Технология разливки стали в изложницы
Защита металла в изложнице от окисления
Методы снижения головной обрези
Особенности разливки кипящей стали
Способы повышения скорости разливки кипящей стали
Дефекты стальных слитков
Непрерывная разливка стали
Затвердевание непрерывного слитка
Структурная и химическая неоднородность непрерывнолитой заготовки
Классификация МНЛЗ
Вертикальные МНЛЗ
Горизонтальная МНЛЗ
Основные узлы МНЛЗ
Механизм качания кристаллизатора
Поддерживающие устройства
Технология непрерывной разливки
Качество непрерывнолитого слитка
Литейно-прокатные комплексы
All Pages

Затвердевание непрерывного слитка


Примерный тепловой баланс непрерывного слитка: кристаллизатор – 16-20%; ЗВО – 23-28%; охлаждение на воздухе – 51-61%. В непрерывноотливаемом слитке можно выделить два участка активного охлаждения — кристаллизатор и зону вторичного охлаждения (ЗВО).

Заливаемый в кристаллизатор металл при контакте с его медными водоохлаждаемыми стенками переохлаждается и затвердевает, образуя корку слитка требуемой конфигурации. На расстоянии 200—600 мм от верха кристаллизатора находится зона непосредственного контакта с коркой слитка, где теплоотвод максимальный (1,4—2,3 МВт/м2); ниже вследствие усадки корки между ней и стенками кристаллизатора возникает газовый зазор, резко снижающий теплоотвод (до 0,3—0,6 МВт/м2). В этой зоне вследствие возможной деформации непрочной корки и стенок кристаллизатора могут появляться участки плотного и неплотного контакта, в кото­рых из-за различия в теплоотводе температура и толщина затверде­вающей корки будут различаться. Эта неоднородность способствует возникновению дефектов — в местах уменьшенной толщины корки вследствие термических напряжений могут возникать продольные наружные трещины, а в переохлажденных участках плотного кон­такта — паукообразные или сетчатые поверхностные трещины. Толщина корки на выходе из кристаллизатора должна быть достаточной, чтобы выдержать усилие вытягивания и давление жидкой стали. Эта толщина тем больше, чем больше время пребывания корки кристаллизаторе и обычно составляет 10—25 мм, а температура поверхности слитка на выходе из кристаллизатора 900—1250 °С.

В зоне вторичного охлаждения на поверхность движущегося слитка подают распыленную воду и устанавливают опорные устройства (например, ролики), которые предотвращают возможное выпучивание корки слитка под воздействием давления столба жидкой стали. Выбор способа охлаждения в этой зоне базировался на опыте, который показал, что при слиш­ком интенсивной подаче охладителя (например, подаче воды струями) из-за переохлаждения по­верхности слитка и возникающих при этом тер­мических напряжений в слитке образуются внут­ренние и сетчатые поверхностные трещины. Поэтому применяют распыленную воду («мягкое охлажде­ние»). Расход воды уменьшается по мере отдаления от кристаллизатора; его рассчитывают так, чтобы отводилось тепло, выделяющееся при кристалли­зации стали, а температура корки во избежа­ние образования трещин снижалась бы от исход­ной (900—1250 °С в начале зоны) не более, чем до 800—1000 °С в конце, причем в тем меньшей степени, чем выше склонность стали к трещинообразованию.

Длина зоны вторичного охлаждения составляет 80 — 100 % глу­бины лунки жидкого металла в слитке.