Совершенствования техники и технологии непрерывной разливки
С целью повышения качества металла организацию и технологию разливки непрерывно совершенствуют.
На большинстве заводов перед началом разливки сталь в ковше продувают аргоном, что обеспечивает усреднение и постоянство состава и температуры металла в объеме ковша, стабильные условия разливки и свойства слитка по всей его длине. При продувке корректируют также состав металла и снижают его температуру до нужного уровня, поскольку во избежание сильного развития осевой пористости в слитках перегрев стали над точкой плавления должен быть минимальным.
Для предотвращения насыщения стали кислородом защищают струю металла, поступающего в промежуточный ковш, например, с помощью керамических труб, в полость которых подают аргон. С этой же целью на поверхности металла в промежуточном ковше создают защитные шлаковые покрытия, под крышку ковша вдувают аргон или азот.
Разработано и применяется много разновидностей устройств для контроля уровня металла в кристаллизаторе и промежуточном ковше и автоматического поддержания постоянства этого уровня, что позволяет избежать образования ряда дефектов в слитке. Разрабатываются новые составы шлаковых смесей для защиты поверхности металла в кристаллизаторе с целью их удешевления и улучшения технологических свойств (способность выполнять роль смазки и поглощать всплывающие из слитка неметаллические включения, повышение защитных свойств, снижение температуры плавления и др.). Применяют устройства для дозирования подачи смесей в кристаллизатор.
Разработаны устройства для контроля сил трения между слитком и кристаллизатором. Сигнал об усилении трения свидетельствует об ухудшении смазки стенок кристаллизатора, т. е, об ухудшении свойств защитного шлакового слоя и о возможном зависании и разрыве корки слитка.
Широко применяется электромагнитное перемешивание жидкой фазы затвердевающего слитка как в кристаллизаторе, так и в зоне вторичного охлаждения. Специальные индукторы, создающие бегущее магнитное поле и циркуляцию жидкого металла, устанавливают на кристаллизаторе или между опорными устройствами зоны вторичного охлаждения. Создают циркуляцию как в горизонтальной плоскости (вращение потоков вокруг оси слитка), так и в вертикальной (вдоль оси слитка).
Как показал опыт, перемешивание в зоне вторичного охлаждения препятствует росту столбчатых кристаллов, обеспечивая существенное увеличение зоны равноосных кристаллов, т. е. вызывает повышение равномерности и измельчение структуры. Значительно снижается также осевая пористость и осевая ликвация в слитке. В меньшей степени этот эффект достигается при перемешивании в кристаллизаторе.
Электромагнитное перемешивание в кристаллизаторе часто применяют для улучшения чистоты поверхности слитка. При этом создают: потоки вокруг оси слитка, либо потоки, направленные на поверхности металла от стенок кристаллизатора к оси слитка; это предотвращает затягивание шлаковых частиц между стенками кристаллизатора и затвердевающим металлом. Поверхность слитка получается чистой от шлаковых включений.
Разрабатываются системы более рационального распределения подачи воды по высоте и периферии слитка. Применяются устройства для контроля и регулирования зазора между опорными и тянущими роликами по ходу разливки с целью предотвращения образования внутренних трещин в слитке. Существуют устройства аналогичного назначения, работа которых основана на измерении сил давления роликов на слиток. Есть установки, на которых отливаемый слиток подвергают небольшому обжатию (на 3—4 мм при толщине слитка 200—300 мм) на участке, где заканчивается затвердевание; такое обжатие существенно уменьшает осевую пористость.