содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

Разливка стали под регулируемым давлением



Метод разливки стали под регулируемым давлением был впервые разработан в США и применен для производства колес железнодорожных вагонов. Впоследствии он был усовершенствован и используется в настоящее время для отливки стали разных марок на заготовки квадратного, прямоугольного, круглого сечений.

Технология разливки стали под регулируемым давлением заключается в следующем: ковш с жидкой сталью помещают в герметическую камеру, обычно находящуюся ниже уровня пола или стеллажей с изложницами. В крышке камеры имеется отверстие с плотно вмонтированной керамической трубкой, нижний конец которой после установки ковша с металлом опускается в него практически до самого дна.

Для повышения стойкости труба предварительно разогревается. Принципиальная схема такой установки показана на рис. 72.
 

Рис. 72. Схема установки для разливки стали под регулируемым давлением:
1 — подвод газа в камеру; 2 — патрубок для отвода воздуха или инертного газа из формы; 3 — изложница; 4 — изолированный металлопровод; 5—~ камера; 6 — шлак; 7 — жидкий металл; 8 — ковш

Для предотвращения попадания в отливку шлака нижний конец трубы предварительно закрывается деревянной пробкой, которая затем сгорает.

В закрытую камеру после подсоединения трубы к изложнице подается под давлением воздух или другой газ, который обеспечивает подъем металла в трубе и наполнение изложницы. После заполнения формы струя стали отсекается. Если отливаются заготовки круглой формы, регулировкой давления в камере без отсекателя удается получить цилиндрические заготовки заданной толщины. Для этого после образования у стенок изложниц корки нужной толщины давление в камере снижают до атмосферного, и жидкий металл из сердцевины отливки стекает обратно через металлопровод.

Важным участком для получения качественной отливки является изложница. Для быстрой кристаллизации отливок здесь применяют кристаллизаторы, но значительно чаще используют графитовые сборные изложницы, иногда и водоохлаждаемые.

Удачная комбинация свойств графита позволяет широко применять егс для приготовления любых форм, обеспечивая экономичность процесса разливки стали под регулируемым давлением. Графит обладает достаточной термостойкостью, чтобы выдерживать воздействие жидкой стали без растрескивания, не коробится и благодаря низкому коэффициенту расширения удается получать заготовки с малыми допусками. Графит легко обрабатывается, поэтому рабочий слой его может обновляться. Стойкость изготовленных из него форм очень высока. При прострожке через каждые 100 наливов она может достигать 5000 раз.

Довольно распространенной конструкцией является сборная изложница из графитовых блоков. Такой принцип упрощает механическую обработку, повышая стойкость блоков, и положительно влияет на качество слитков. При сборке изложниц легко достигается нужный размер сляба.

На действующих зарубежных установках получают крупные слябы массой 6-—30 т, однако они имеют небольшую толщину, равную 50—200 мм, но значительную ширину (1300—1800 мм) и длину (до 7000 мм). Как правило, этим способом разливают нержавеющие стали.
 

По мнению зарубежных специалистов, разливка стали под регулируемым давлением может быть экономически оправдана и для отливок из углеродистой и полу-спокойной сталей.

Перед эксплуатацией высокоглиноземистые металло-проводы должны проходить определенный режим нагрева, в частности выполняется медленный их разогрев до температуры 1000—1050 °С. Затем они опускаются в ковш с металлом.

Разливка стали под регулируемым давлением производится с большими скоростями, что благоприятно влияет на качество поверхности отливок, особенно из высоколегированных сталей с хромом, алюминием, титаном. На установках некоторых фирм нержавеющие стали разливаются со скоростью 4,5—5 т/мин. Превышение скорости связано с опасностью разрушения стенок изложницы струей металла в районе металлопровода, а также ухудшением поверхности отливки в результате появления газовых раковин. Важное значение для обеспечения ламинарного истечения стали в полость изложницы имеет правильный выбор конфигурации выходного отверстия (диффузор или плавное расширение).

Получаемая продукция отличается более высоким качеством, чем при обычной разливке, поскольку струя металла изолируется от прямого контакта с воздухом. В изложнице также может быть создана нейтральная атмосфера.

Вследствие высокой теплопроводности и небольшой толщины сляба затвердение его идет быстро, уменьшая ликвацию химических элементов.

Наблюдаемая рыхлость по большой оси поперечного сечения изолируется от поверхности толстым слоем металла и не окисляется. При обжатиях в 4—5 раз она заваривается.

Из отлитых слябов получают листы с поверхностью высокого качества, свободные от нитевидных включений и волосовин. Механические свойства листов в продольном и поперечном направлениях высокие и превосходят аналогичные характеристики при обычной разливке.

Наиболее эффективно применение метода разливки стали под регулируемым давлением в сочетании с предварительным внепечным вакуумированием металла. Эта операция проводится на тех же установках, что и разливка стали.
 

Отсутствие дефектов, удовлетворительная макроструктура отливок при разливке стали под регулируемым давлением значительно повышают выход годного металла. На некоторых установках он достигает 95 % и выше.

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..