Разливка стали в изложницы

Изложница представляет собой пустотелую вертикальную чугунную форму, служащую для получения стальных слитков. Изложницы рассчитаны на получение слитков массой от 100 кг до 20 т. Внутреннее сечение изложниц может иметь форму круга, квадрата, прямоугольника, шести-, восьмигранника, многогранника и др. По конструкции изложницы подразделяются на глуходонные и сквозные; могут быть расширяющимися книзу или кверху. Расширяющиеся кверху - для разливки спокойной стали, расширяющиеся книзу - для разливки кипящей стали. В обоих случаях конусность облегчает извлечение слитков из изложниц.

Под разливку стали изложницы устанавливают на поддоны - массивные чугунные плиты толщиной 150-350 мм, которые размещаются на специальных разливочных тележках - платформах. Эти тележки предназначены для транспортирования изложниц.

При разливке спокойной стали на изложницы устанавливают прибыльные надставки, представляющие собой чугунные конические формы, изнутри футерованные малотеплопроводным огнеупорным материалом. Прибыльные надставки предназначаются для того, чтобы поддерживать верхнюю часть слитка в жидком состоянии как можно дольше. При застывании слитка спокойной стали происходит усадка металла из-за уменьшения плотности при переходе от жидкого состояния в твердое. При этом в слитке образуются пустоты - усадочная раковина. Жидкий металл, находящийся в надставке, питает затвердевающий слиток и уменьшает образующуюся в нем усадочную раковину. Масса прибыльной части слитка равна 12-16 % от общей массы слитка. Применение прибыльных надставок позволяет повысить выход годного на 1,5-2,0 %.

Существует два способа разливки стали в изложницы - сверху и сифоном (снизу). Оба способа имеют достоинства и недостатки, поэтому их выбор определяется конкретными условиями. В первом способе сталь из сталеразливочного ковша поступает непосредственно в изложницу (рис. 1.12, а). После наполнения изложницы отверстие в ковше перекрывают. Ковш со сталью перемещается краном к следующей изложнице и размещается так, чтобы отверстие в разливочном стакане ковша располагалось по оси изложницы. После этого отверстие в ковше открывают и сталь поступает в изложницу. Процесс повторяется до полной разливки всей стали.

Рисунок 1.12 - Разливка стали сверху (а) и сифоном (б)

Достоинствами разливки сверху являются: 1) сравнительная простота подготовки составов; 2) невысокая стоимость разливки, малые потери металла (отсутствие литников); 3) отсутствие необходимости дополнительного нагрева жидкой стали перед разливкой. К недостаткам относятся: плохая поверхность получаемых слитков, значительная длительность разливки.

При сифонной разливке (рис. 1.12, б) одновременно заполняется несколько изложниц (от 2 до 60), установленных на поддоне, в котором имеются каналы, выложенные пустотелым огнеупорным кирпичом. Сталь из ковша заливают в центровую трубу (литник), затем она по каналам в поддоне одновременно проходит к каждой изложнице, в которую поступает через огнеупорный стакан, установленный в днище. При этом сталь поступает во все изложницы, установленные на данном поддоне. После наполнения изложниц одного поддона отверстие в ковше перекрывают и ковш со сталью перемещается к следующему поддону и т. д. Высота центровой должна быть больше высоты изложницы на 300-350 мм.

Разливка сифоном имеет следующие достоинства: 1) получение чистой поверхности слитков (слитки, отлитые сифоном, не требуют обдирки и очистки); 2) возможность одновременной отливки нескольких слитков, регулирования скорости заполнения изложницы и контроля за поведением металла. К недостаткам сифонной разливки относятся: 1) необходимость нагрева стали до более высокой температуры вследствие охлаждения ее в центровой и сифонной проводке; 2) повышенные потери металла в виде литников (0,7-2,0 % от массы разливаемой стали); 3) сложность и повышенная стоимость разливки вследствие расходов на огнеупоры, дополнительное оборудование и затрат ручного труда на подготовку составов.