- •Технологія розливання і кристалізації сталі
- •Навчально-методичний посібник
- •I лекційний матеріал
- •1 Способи розливання сталі
- •1.1 Розливання сталі у виливниці
- •1.2 Безперервне розливання сталі
- •1.3 Устаткування для розливання сталі
- •1.4 Машини для безперервного розливання сталі
- •Кисень Ацетилен
- •2 Кристалізація сталі і формування структури зливка та заготовки
- •2.1 Кристалізація сталі
- •2.2 Особливості будови зливка спокійної сталі
- •2.3 Особливості будови зливка киплячої сталі
- •2.4 Особливості кристалізації напівспокійної сталі
- •2.5 Структура безперервнолитої заготовки
- •3 Технологія розливання сталі у виливниці
- •3.1 Технологічні параметри розливання сталі
- •3.1.1 Швидкість розливання сталі
- •3.1.2 Регулювання швидкості розливання
- •3.1.3 Температурний режим розливання сталі
- •3.2 Підготовка устаткування до розливання у виливниці
- •3.3 Технологія розливання сталі
- •3.4 Види браку сталі, що розливається у виливниці
- •4 Безперервне розливання сталі
- •4.1 Основи технології безперервного розливання сталі
- •4.2 Особливості і перспективи розвитку процесів безперервного розливання сталі в Україні
- •Устаткування|обладнання| і матеріали
- •Контрольні питання
- •5.2 Лабораторна робота №2 Вивчення впливу електрообігріву прибуткової частини|частини| зливку|зливка| на вихід придатного металу
- •Теоретичні відомості|
- •Устаткування і матеріали
- •Методика проведення досліджень
- •Устаткування та матеріали
- •Методика проведення досліджень
- •Контрольні питання
- •6 Методичні вказівки до виконання практичних занять та самостійної роботи
- •6.1 Розрахунок схеми літника для сифонного розливання сталі
- •Втрати натиску на подолання місцевих опорів:
- •Сумарні втрати натиску дорівнює:
- •Розрахунок виливниці для зливку киплячої сталі
- •Основні конструктивні розміри виливниць для великих зливків
- •6.3 Розрахунок виливниці для зливка спокійної сталі
- •Приймаємо товщину дна виливниці , тоді загальна висота виливниці дорівнює:
- •6.4 Розрахунок прибуткової надставки
- •6.5 Вибір типа мблз та обчислення їх кількості для сталеплавильного цеху заданого виробництва литої заготовки
- •Вибір швидкості розливання та обчислення протяжності зони вторинного охолодження
- •Розрахунок тривалості циклу роботи мблз Підготовка машини до розливання сталі
- •Розливання металу на мблз
- •Видача заготовки в мблз
- •Визначення ритму роботи машини
- •Розрахунок продуктивності мблз
- •Варіанти завдання
- •Додатки
- •Варіанти завдання на практичну роботу №5
- •Використана та рекомендована література
3.2 Підготовка устаткування до розливання у виливниці
У сучасних сталеплавильних цехах сталь розливають| у виливниці, встановлені|установлені| на візках (залізничних платформах).
Склад з|із| підготовленими виливницями перед випуском сталі з|із| печі подають в розливний проліт сталеплавильного| цеху, де і проводять|виробляють| розливання сталі. Після|потім| закінчення розливання для запобігання виникненню лікваційних| дефектів в зливках|зливках|, що твердіють, склад витримують в розливному прольоті протягом 20…120 хв. (залежно від маси зливка|зливка| і марки сталі, що розливають). Далі склад відправляють|відряджають| в стриперне| відділення|відокремлення| цеху, обладнане спеціальними кранами для зняття прибуткових| надставок і звільнення|визволення| зливків|зливків| від виливниць, а потім в будівлю нагрівальних| колодязів прокатного цеху. Всі операції по підготовці складів до розливання виконують в спеціалізованих відділеннях|відокремленнях| цеху.
У старих цехах і цехах малої продуктивності розливання, роздягання зливків| та підготовку їх до розливання здійснюють в стаціонарній канаві, розташованій|схильній| в розливному прольоті сталеплавильного цеху.
Підготовка сталерозливних ковшів. Після закінчення розливання з ковша зливають шлак, що залишився, і ківш охолоджують. Далі із стопорних ковшів видаляють стакан і стопор, а стінки ковша очищають від шлаку і сміття. Потім в гніздову цеглину дна ковша встановлюють стакан, що обмазаний вогнетривкою масою. Якщо перед установкою стакана температура кладки ковша була недостатня, то стакан після установки просушують газовим пальником для видалення вологи із зазору між стаканом і гніздовою цеглиною. Потім в ківш встановлюють заздалегідь набраний і просушений стопор. Пробку стопора притирають до поверхні стакана шляхом обертання стопора. Перед подачею ковша під жолоб печі повзун стопорного механізму закріплюють з тим, щоб стопор не піднявся під дією сили рідкої сталі, що виштовхує.
Якщо ківш обладнаний шиберним| затвором, то після|потім| часткового охолоджування і очищення стінок ковша від шлаку і сміття, використаний шиберний| затвор знімають|, видаляють|віддаляють| стакан|склянку| і потім|і тоді| встановлюють новий заздалегідь|наперед| підготовлений затвор, прикріплюючи|скріпляти| його корпус до днища ковша. При цьому необхідно забезпечити щільне поєднання сталерозливного| стакана|склянки|, затвора, що є|з'являється| часткою|частиною|, з|із| гніздовою|кубло| цеглиною ковша. Рухливий|жвавий| корпус затвора сполучають|з'єднують| зі|із| штоком гідроциліндра.
Збірку|збирання| шиберних| затворів здійснюють в спеціалізованому відділенні|відокремленні| розливного прольоту. Спочатку затвор розбирають, відокремлюючи|відділяти| направляючу|скеровувати| рамку і рухливий|жвавий| та нерухомий корпуси|, з|із| яких видаляють|віддаляють| залишки вогнетривів. Потім на вогнетривкому розчині в рухливому|жвавому| і нерухомому корпусах закріплюють вогнетривкі плити, стакан|склянку| і колектор. Затвор збирають, забезпечуючи необхідну силу притиснення вогнетривких плит один до одного, після чого його просушують в спеціальній| печі.
Підготовка виливниць і надставок. Після звільнення від зливків виливниці охолоджують до температури 80…110°С або шляхом тривалої витримки на повітрі, або в душових пристроях, що забезпечують «м'яке» охолоджування за рахунок подачі на поверхню виливниці розпорошеної води через форсунки.
Далі внутрішню поверхню виливниць очищають|очищують| від бризок, що приварилися, і часток|частинок| металу, а також від плівок, що окислились|окисляють| (нагару). Чистять виливниці металевими| щітками або струменями води, що подається на внутрішню поверхню виливниці під великим тиском|тисненням| спеціальними форсунками. Після|потім| чищення|чистки| виливницю| продувають стислим повітрям, потім внутрішню поверхню виливниць змазують|.
Мастило|змащування| запобігає прилипанню бризок металу при розливанні до стінок виливниці, а також приварювання зливка|зливка| до виливниці. Воно зазвичай|звично| є|з'являється| горючою| речовиною і при зіткненні з|із| рідким металом згорає|згоряє|. При вигорань мастила|змащування| у виливниці створюється відновна атмосфера, внаслідок чого зменшується окислення поверхні металу під час розливання. Крім того, гази мастила|змащування|, що утворюються при згоранні|згоряти|, відганяють|відгонять| від стінок виливниці плівки окисленого| металу, що покращує|поліпшує| чистоту поверхні зливка|зливка|.
У якості мастила|змащування| застосовують зневоднену кам'яновугільну смолу, кам’яновугільний лак, суміш кам'яновугільної смоли з|із| лаком, порошкоподібний графіт, змішаний з|із| водою. Мастило|змащування| наносять|завдають| на внутрішні стінки виливниць або вручну|вручну| за допомогою м'яких щіток, або механізованим способом через форсунки.
Температура стінок виливниці перед мастилом|змащуванням| має бути 80…110 0С. При вищій температурі мастило|змащування| вигорятиме до початку розливання; при нижній – шар мастила|змащування| виходить занадто| товстим| і нерівномірним.
Підготовка прибуткових надставок, що футерують, полягає в наступному. Після кожного розливання внутрішню поверхню гарячої прибуткової надставки обмазують вогнетривкою масою, а потім забарвлюють спеціальною “фарбою”, основною складовою якої є графіт. “Фарба” запобігає приварюванню футеровки надставки до зливка. Якщо внутрішнього тепла надставки недостатньо для швидкого висихання нанесеної обмазки, то підготовлену надставку просушують за допомогою газових пальників.
Підготовка надставок з|із| теплоізоляційними вкладишами полягає в установці в корпус надставки нових вкладишів. Вкладиші виготовляють в спеціалізованих цехах металургійного заводу або на вогнетривких заводах|.
Піддони для сифонового розливання після зняття виливниць і зливків очищають від скрапу, а з каналів піддону видаляють ливники і відпрацьовану сифонову цеглину. Далі піддон продувають стислим повітрям і набирають новою сифоновою цеглиною в наступній послідовності. На дно каналів засипають пісок так, щоб сифонова цеглина, що укладається в канал, була урівень з поверхнею піддону. Далі укладають зірочку , потім пролітна і кінцева цегла. Бортики (стики) сусідньої сифонової цегли промазують вогнетривкою масою. Зазори між цеглиною і стінками каналів піддону заповнюють піском і вогнетривкою масою. Температура піддону перед набиранням має бути не нижче 80…100°С для забезпечення швидкого висихання вогнетривкої маси. Після набирання канали піддону продувають стислим повітрям.
Підготовка піддонів для розливання зверху полягає в тому, що після|потім| зняття зливків|зливків| і виливниць піддон очищають|очищують| від скрапу, шлаку і сміття та продувають стислим| повітрям.
Після зняття з піддону центрову розбирають на дві половини та видаляють з них ливники, відпрацьовану сифонову цеглину і вогнетривку масу. Далі одну з половин центрової обмазують зсередини вогнетривкою масою та укладають в неї заздалегідь набрані на сталевому стрижні щільно притиснуті один до одного шамотні трубки і лійку. Ці трубки також обмазують зверху вогнетривкою масою і накривають другою половиною центрової, після чого половинки скріпляють. Після видалення сталевого стрижня, що стягував шамотні трубки і лійку, центрову просушує до повного видалення вологи з вогнетривкої маси.
Останніми роками інколи|іноді| застосовують спрощений метод підготовки центрових з метою скорочення його тривалості. При цьому на піддон одна на одну встановлюють | шамотні| трубки|люльки|, а на них зверху одягають центрову. Потім встановлюють| лійку і в зазор між центровою та шамотними| трубками|люльками| засипають пісок, після чого центрова готова до розливання. Після|потім| розливання центрову піднімають|підіймають| краном вгору|угору|, пісок висипається і ливник з|із| сифоновою цеглиною випадає з|із| центрової|.
При остаточній підготовці устаткування (збірці составів) для сифонового розливання на набраний піддон встановлюють центрову так, щоб відповідальний за її підставу бортик шамотної трубки увійшов до поглиблення зірочки піддону. Для забезпечення щільного прилягання центровою до піддону під її підставу кладуть кільце з вогнетривкої глини. Далі на піддон встановлюють змащені виливниці.
При установці крізних виливниць вихідний отвір сифонової цеглини повинен розташовуватися на осі виливниці, а при установці глуходонних| виливниць збігатися з|із| отвором шамотного| стаканчика|скляночки|, що встановлюється в дно виливниці. Під глуходоні| виливниці укладають кільце з|із| вогнетривкої глини. Потім на виливниці, що розширюються догори, для спокійної сталі встановлюють раніше підготовлені прибуткові надставки, після чого дно виливниць і канали піддону очищають|очищують| за допомогою пилососа.
Збірка|збирання| устаткування|обладнання| для розливання зверху значно простіша: на очищені|обчищені| піддони встановлюють змащені|змазати| виливниці і на них, якщо це необхідно, прибуткові надставки.
Залежно від сортаменту, умов організації виробництва, потужності прокатних станів і т. п.|тощо| для сталі, яку розливають| у виливниці, використовують розливання зверху або розливання сифоном. До достоїнств|достоїнства| розливання сталі зверху відноситься простота організації розливання|; остання порція гарячого металу| поступає|надходить| в зону утворення усадкової| раковини, що особливо важливе|поважне| при розливанні спокійних сталей|. Недоліки цього способу наступні|слідуючі|:
- при ударі струменя металу об піддон або дно виливниці метал розбризкується|; бризки окислюються|окислятися| під час польоту і потрапляють на стінки виливниці. Метал, що піднімається|підіймає| при наповненні виливниці|, взаємодіє з|із| цими краплями|краплинами| і|оки в результаті| утворюються підкіркові пухирці та | інші поверхневі|зверхні| дефекти. Поверхня зливка|зливка| сталі, розлитого зверху, гірша, ніж при розливанні сифоном|. Потрібні додаткові трудові| витрати|затрати| по зачистці поверхні прокату з|із| такої сталі;
- розлити зверху велику масу металу можливо лише|тільки| в крупні виливниці|; операція розливання зверху великої маси металу в малі зливки| настільки тривала за часом|, що метал в ковші зачинає|починає| тверднути; крім того, необхідність| в частих відкритті|відчиняти| та закритті стопорного пристрою|устрою| при розливанні плавки|плавлення| на велике число дрібних|мілких| зливків|зливків| приводить|наводить| до швидкого виходу пристрою|устрою| із|із| ладу|.
Достоїнствами розливання сталі сифоном| є|з'являються|:
- можливість |спроможність|
одночасного наповнення не однієї, а декількох виливниць з|із| малою швидкістю, що важливе|поважне| для сталі деяких марок;
- можливість|спроможність| спостереження зверху за характером поверхні металу, який піднімається у виливниці;
- мале число відкриттів|відчиняти| та закриття| стопорного пристрою|устрою|;
- відливання|виливок| у разі потреби одночасно великого числа дрібних|мілких| зливків|зливків|. Це особливо важливо, коли на заводі немає потужного|могутнього| прокатного| стану або коли розливають сталі, схильні до значної ліквації|.
Основним недоліком|нестачею| сифонового способу розливання є|з'являється| ускладнення| виробництва. При сифоновому розливанні| необхідно окрім виливниць мати піддони з|із| сифоновою проводкою|, центрові з|із| воронками і відповідним вогнетривким| припасом|, які необхідно| зберігати, висушувати, збирати для кожного розливання, очищати|очищувати| від пилу і т.п. |тПерераховані операції вимагають додаткових приміщень|помешкань|, устаткування|обладнання| і головне|чільне| - витрат|затрат| ручної| праці. При недбалій роботі сифонна| проводка може бути джерелом| попадання в сталь включень|приєднань|.
На практиці вирішення про вибір того або іншого способу розливання приймають| з врахуванням|з урахуванням| всіх перерахованих чинників|факторів|.
