§ 5. Температура и скорость разливки

Сталь, выпускаемая из печи, должна быть нагрета на 100-150 °С выше температуры плавления (температуры ликвидус 1_Л). Последняя зависит от состава стали и может быть при­ближенно определена, °С, по формуле:

t_л = 1539 - 79С - 12Si - 5Мп - 1,5Сг -

- 4Ni - 2Мо - 2V - ЗОР - 25S,

где С, Si, Mn, Cr, Ni, Mo, V, Р, S - содержание элементов в стали, %.

Перегрев необходим для обеспечения нужной температуры стали при разливке, а также для компенсации потерь тепла за время выпуска, выдержки стали в ковше до начала раз­ливки, внепечной обработки, если она применяется и за время разливки, длительность которой для ковшей большой емкости может достигать 1—1,5 ч. Наиболее сильно сталь охлаждается при выпуске и в первые минуты выдержки в ков­ше, когда тепло расходуется на нагрев футеровки ковша; обычно за это время температура металла понижается на 30-60 °С.

Нормальной температурой начала разливки считают темпе­ратуру, превышающую температуру плавления стали на 90— 120 °С при сифонной разливке и на 70-110 °С при разливке сверху.

537

Ч резмерно высокая температура стали при разливке ведет к ухудшению качества слитка. Перегретая сталь дольше затвердевает в изложнице, поэтому в слитке сильнее разви­вается химическая неоднородность. Быстрая разливка горя­чего металла ведет к увеличению пораженности поверхности слитков продольными трещинами. С увеличением температуры возрастает также количество растворенных в стали вредных газов, что ухудшает свойства готового металла.

Разливка стали при слишком низкой температуре также нежелательна. Холодный металл более вязок, что затрудняет всплывание неметаллических включений в кристаллизующемся слитке и приводит к повышенному загрязнению стали неме­таллическими включениями. При затвердевании вязкого ме­талла ухудшается питание кристаллизующихся объемов слитка из прибыли, поэтому слитки получаются с повышенной осевой пористостью и рыхлостью. При сифонной разливке холодного металла на его поверхности в изложнице образуется короч­ка, завороты которой являются серьезным дефектом слитка.

Скорость разливки, так же как и температура разливае­мого металла, оказывает существенное влияние на качество слитка. Чрезмерно высокая скорость разливки ведет к уве­личению количества продольных трещин на поверхности слит­ка, а при разливке кипящей стали вызывает уменьшение тол­щины здоровой наружной корочки в слитке. Разливка с не­достаточной скоростью ведет к усиленному образованию и заворотам корочки, особенно при разливке стали сифоном.

По этим причинам скорость разливки обычно увязывают с температурой металла. Горячий металл следует разливать более медленно, холодный быстрее. Оптимальные температуры и скорости разливки подбирают опытным путем с учетом спо­соба разливки, массы слитка, состава и свойств стали (ее вязкости, склонности к образованию трещин, склонности к образованию окисленной корочки и др.).

Скорость разливки чаще всего характеризуют скоростью подъема стали в изложнице, которая находится в пределах 0,15—5 м/мин. Ее регулируют изменением диаметра разливоч­ного стакана, а также частичным перекрытием вытекающей из стакана струи с помощью стопора или шиберного затвора.

Скорость разливки сверху обычно выше, чем сифонной. Это объясняется необходимостью сократить общую длитель­ность разливки плавки, поскольку пропускная способность

разливочных пролетов сталеплавильных цехов обычно являет­ся недостаточной. При сифонной разливке благодаря одно­временному наполнению нескольких изложниц длительность разливки плавки оказывается небольшой даже при относи­тельно малой скорости подъема металла в изложнице; мень­шая же скорость разливки уменьшает вероятность образова­ния ряда дефектов в слитках.