Воздействие на жидкий и кристаллизующийся металл во время разливки

Воздействие на жидкий и кристаллизующийся металл во время разливки

Идея улучшения свойств литой стали внешним воздействием (сотрясением) в процессе затвердевания высказана впервые Д. К- Черновым в 1868 г. В 1910 г. метод встряхивания был успешно применен В. И. Тыжно-вым. Однако, несмотря на полученные хорошие результаты, этот способ и подобные ему не получили распространения. Главная причина — технические и технологические трудности осуществления этой технологии в условиях массового производства слитков и отливок.

Более близкими к промышленному внедрению считаются: индукционное перемешивание расплава в кристаллизаторах МНЛЗ, продувка кристаллизующегося металла инертным газом, низкочастотная вибрационная обработка расплава. Основным элементом устройства для индукционного электромагнитного перемешивания является индуктор, который размещается в зоне вторичного охлаждения заготовки. Перемешивание осуществляется бегущим электромагнитным полем с частотой реверсирования 0,5—3 Гц.

Использование электромагнитного перемешивания обеспечивает существенное улучшение качества непрерывнолитых заготовок.

Для продувки стали в изложнице после ее заполнения применяют погружаемые футерованные трубки. Интенсивность подачи газа может быть 3—12 м3/ч, продолжительность продувки определяется массой слитка. Глубина погружения трубок в расплав достигает 200— 300 мм.

Продувка слитков приводит к уменьшению уровня залегания усадочной раковины при разливке спокойной стали и увеличению толщины корковой зоны более чем в два раза при разливке кипящей стали.

Низкочастотная вибрация, применяемая на практике, характеризуется частотой до 200 Гц и амплитудами, в основном не превышающими 2 мм. Источниками вибрации могут быть механические, пневматические и электромагнитные вибраторы. Виброударной обработке жидкий металл подвергают путем вибрирования изложниц или тележек и поддонов с находящимися на них изложницами.

Наиболее перспективным приемом является обработка жидкого металла плавающим на зеркале или погруженным в него вибрирующим волноводом. Такая обработка позволяет уменьшить содержание водорода в стали на 30—35 %, удалить до 40 % неметаллических включений, изменить микроструктуру литого металла, повысить его физико-механические свойства.

Для более концентрированного воздействия на жидкий металл ударными импульсами применяют электро-гидроимпульсный метод воздействия. Основным технологическим узлом электрогидроимпульсных установок является электроразрядный генератор упругих колебаний (ЭРГУК). ЭРГУК представляет собой разрядную камеру, заполненную жидкостью (обычно водой), в которой расположены электроды. Рабочим органом является закрывающая камеру металлическая пластина, через которую ударные импульсы передаются к изложнице и к литой заготовке.

Генераторы импульсных токов питаются от электрической цепи переменного трехфазного тока напряжением 380 В. Через высоковольтный трансформатор электрический ток напряжением до 50 кВ подводится к электродам камеры, где и происходит импульсный разряд, образующий ударные импульсы. Энергия импульсов может быть достаточно высокой. Считается, что для эффективной обработки стали необходимые удельные расходы энергии в импульсе должны составлять 0,4— 2,5 кДж на тонну обрабатываемого металла. В зависимости от массы обрабатываемого металла энергия в импульсе составляет порядка 100 кДж (масса металла 200 т и более). Применение этого метода воздействия на жидкий металл в процессе разливки на МНЛЗ позволяет за счет сокращения времени затвердевания литой заготовки увеличить производительность МНЛЗ до 25 %.

содержание .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..