Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Промежуточные разливочные устройства

 

Непрерывная разливка в вертикальный кристаллизатор имеет некоторое сходство с разливкой металла сверху в обычные изложницы. Основным недостатком этой разливки являются наличие сильного удара струи металла в дно изложницы и связанное с этим образование заплесков, заворотов и плен, ухудшающих нижнюю часть слитка и требующих.ее отрезки в процессе горячей обработки, прокатки и т. п. Для уменьшения удара струи металла применяют промежуточную воронку между ковшом и изложницей. Характерной особенностью разливки слитков сверху является переменная величина падения струи и уровня металла в изложнице, что создает градиент температур, изменяющихся в очень сложной зависимости во времени и пространстве, как в горизонтальной плоскости, так и по высоте слитка. Поэтому стационарных, постоянных условий процесса разливки в таком случае не имеется, и каждый последующий слиток проходит тот же цикл изменений, что и предыдущий, но в других температурных условиях, в связи с падением температуры металла в ковше в процессе разливки. Даже в условиях сифонной разливки слитки одного и того же куста иногда резко отличаются друг от друга по качеству (механические свойства и т. п.). Все это влечет за собой отсутствие равномерности свойств слитков в сталеплавильном производстве, которой так настоятельно требует машиностроение в связи с расширяющимся применением конвейерного способа производства. Условия непрерывной разливки совпадают с разливкой сверху лишь в начальный момент разливки. Как только уровень жидкого металла в кристаллизаторе достигает его крайнего верхнего положения (не доходя 100—150 мм до верха кристаллизатора), устанавливается постоянная высота уровня металла в кристаллизаторе и постоянная высота падения струи, поддерживаемая в течение всего времени разливки металла. Тем самым создается состояние термического равновесия в данной горизонтальной плоскости, устанавливается постоянная граница раздела жидкого и твердого металла (постоянные формы и глубина лунки), устанавливаются однородные физические и тепловые условия в процессе разливки, что, несомненно, положительно сказывается на качестве получаемого слитка.

Для получения высококачественных слитков жидкий металл должен затвердевать в кристаллизаторе без турбулентности и окисления, чтобы устранить попадание шлака, газа и окислов. Изобретатель Тротц еще в 1900 г. в патенте № 705721 отмечает, что если металл заливается в кристаллизатор с расплескиванием, то брызги его прилипают к кристаллизатору и слиток получается с большим количеством плен, газовых и усадочных раковин. Чтобы избежать этих дефектов, он заливал металл через воронку, которая была опущена в жидкий металл в кристаллизаторе. Подобная распределительная воронка улучшенной конструкции нашла свое практическое применение при разливке легких цветных металлов. Однако разливка цветных металлов через воронку с концом, опущенным под уровень жидкого металла, исключая разбрызгивание струи, увеличивает глубину лунки жидкого металла и тем способствует созданию осевой рыхлости слитка.

 

 Распределительная воронка (см. рис. 20), погруженная в металл, обеспечивает отсутствие брызг, уменьшение глубины проникновения струи жидкого металла в лунку, равномерное распределение жидкого металла и значительное уменьшение турбулентности его. Одновременно с этим достигается и улавливание окислов, что особенно важно при разливке металлов, склонных к пенообразованию, например алюминия и др. Имеются попытки применения этого способа разливки и к стали.

На установке Бабкок—Вилкокс сталь из печи поступает в промежуточное разливочное устройство (Cm. рис. 62) с несколькими шлакоулавливателями, откуда металл заливается через носок в кристаллизатор. При этом стремятся к минимально возможной высоте падения струи металла. Для уменьшения окисления металла в кристаллизаторе применяется аргон. Подобная разливка металла через носок разливочного устройства неюсти- рованной (центрированной) струей вызывает значительную турбулентность металла в кристаллизаторе и очень несовершенна.

На установке Аллегени Лудлум Стил K0 применяется промежуточное разливочное устройство, футерованное высокоогнеупорной стабилизированной окисью циркония фирмы Нортон (рис. 91). Расход и уровень металла в кристаллизаторе регулируются вручную и согласуются со скоростью вытягивания слитка. Малая турбулентность струи обеспечивается тем, что циркониевая трубка, подводящая металл в кристаллизатор, доходит почти до уровня металла или находится на очень небольшом от него расстоянии. Электросопротивление в виде проволочной спирали, окружающее нижнюю часть огнеупорной трубки, служит для подогрева этой

части трубки перед началом разливки. Разливочное устройство перед началом разливки подогревается форсункой на жидком топливе  Для защиты расплавленного металла от окисления к кристаллизатору и промежуточному разливочному устройству подается газообразный пропан.

Исходя из опыта разливки цветных металлов, для уменьшения турбулентности струи при разливке стали делались попытки поместить разливочную трубку ниже уровня расплавленного металла в кристаллизаторе. Эти попытки успеха не имели. Ho работы в этом направлении настойчиво продолжаются, что видно из опубликованного в США патента № 2674019 от 6. IV 1954 г., заявленного И. Росси, Р. Истон и Т. Вильсоном из Компании непрерывной разливки.

Усовершенствованное разливочное устройство, представленное на рис. 92, состоит из резервуара или коробки I9 имеющей отверстие 29 через которое жидкий металл, регулируемый стопором 5, через литник 3 подводится к кристаллизатору 4. Сущность изобретения заключается в конструкции литника 3 и стопора 5, которые должны обеспечить стойкость их в течение всего времени разливки. Стопор 5 состоит из металлической трубы 69 к нижнему концу которой прикреплена коробка 7 из огнеупорного металла. Труба 6 окружена огнеупорной втулкой 8, Еерхний конец которой фикскруется шайбой 9. Зазор между трубой 6 и втулкой 8 заполняется? огнеупорным порошком 10. Внутренняя часть трубы 6 охлаждается водой или воздухом, которые подводятся через трубу 11. Сочетание огнеупорной трубы 8 и огнеупорного порошка 10 предохраняет; от намерзания металла на наружной поверхности трубы. Аналогичный принцип использован и в конструкции литника 3, состоящего из металлической трубы 12 и огнеупорной трубы 13; зазор между ними заполнен огнеупорным порошком 14, температура плавления которого выше температуры плавления стали (окись магния, циркония, кремния или алюминия). Литник поддерживается фланцем 15 на кронштейне 16. Металлическая труба 12 может дополнительно охлаждаться сжатым воздухом или водой. Расплавленный металл может вводиться в кристаллизатор непосредственно из нижнего конца трубы 13, но обычно применяют распределитель 18> состоящий из расширенного огнеупорного наконечника, присоединенного к фланцу трубы 12 и опускаемого под уровень металла 17 в кристаллизаторе. Расплавленный металл поступает в кристаллизатор и равномерно распределяется через отверстия 19.

На промышленной установке непрерывной разливки стали фирмы Атлас Стил K0 эти приспособления применения не нашли, и разливка производится через промежуточное разливочное устройство с перегородками для задержания шлака и огнеупорными стаканчиками —дозаторами — разных форм и диаметров, в зависимости от марки стали и скорости разливки, устанавливаемыми для строго вертикальной подачи струи металла в кристаллизатор (рис. 93).

 

 

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность