Непрерывная разливка стали
СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛ 4.3.1

Дефекты профиля непрерывнолитых заготовок

Дефекты профиля непрерывнолитой заготовки – это дефекты, при которых поперечное или продольное сечение заготовки деформировано относительно заданной геометрической конфигурации. Такие дефекты могут быть связаны с повышенной скоростью или температурой разливки стали, с недостаточным, повышенным или неоднородным охлаждением слитка.

Главной причиной, вызывающей развитие нарушения конфигурации заготовки, является неравномерное наращивание корки слитка в кристаллизаторе.

Разнотолщинная корочка слитка на выходе из кристаллизатора при дальнейшем интенсивном охлаждении слитка будет способствовать развитию высокой ромбичности заготовки (рисунок 4.7).

Поперечное сечение сортовой заготовки с повышенной ромбичностью и внутренними трещинами

Образование неоднородной корки слитка в кристаллизаторе может быть связано с неточной центровкой струи металла из промежуточного ковша, износом или деформацией профиля гильзы, неравномерным охлаждением слитка ввиду переменного зазора между обечайкой и гильзой кристаллизатора.

Высокая ромбичность непрерывнолитой заготовки может вызвать проблемы при формировании профиля в валках клетей прокатного стана. Кроме того, высокая ромбичность заготовки может обусловливать возникновение других видов дефектов (например, поверхностных и внутренних продольных трещин).

Рисунок 4.7 – Поперечное сечение сортовой заготовки с повышенной ромбичностью и внутренними трещинами

Для ограничения развития этого вида дефекта, под кристаллизатором иногда устанавливают, так называемые, поддерживающие ролики. Поддерживающие ролики оказывают положительное воздействие на уровень ромбичности заготовки, однако они существенно усложняют обслуживание МНЛЗ.

Так, в случае прорыва металла под кристаллизатором подготовка ручья значительно затягивается, поскольку требуется дополнительное время на очистку роликов, порезку и уборку «захоложенного» слитка. Кроме того, после прорыва слиток может застрять в кристаллизаторе из-за сцепления вылившегося металла с роликами, что не позволит осуществить перезапуск ручья МНЛЗ во время разливки серии плавок.

Ромбичность заготовок, как показывает промышленная практика, наиболее заметно проявляется при производстве марок стали с содержанием углерода более 0,15-0,20%. Повышенное содержание примесей серы, фосфора, меди, олова и некоторых других элементов также оказывает негативное влияние на прочность корочки слитка и ослабляет ее сопротивление деформации.

При развитии ромбичности заготовки выше допустимых значений необходимо проведение следующих мероприятий:

  • проверка износа и деформации гильз кристаллизаторов, а при необходимости – замена кристаллизатора;
  • проверка соосности выставки кристаллизатора относительно технологической оси ручья МНЛЗ;
  • проверка (при необходимости регулировка) поддерживающих роликов под кристаллизатором;
  • ревизия выставки зон вторичного охлаждения и работоспособности форсунок ЗВО;
  • оптимизация химического состава стали (в случае, если это возможно).

Ужимины на поверхности непрерывнолитой заготовки. Затвердевшая корочка твердого металла в кристаллизаторе является достаточно тонкой, что приводит к потере ею устойчивости при наличии внутренних напряжений. При формировании ужимины на поверхности заготовки образуется вогнутый продольный желоб. Формирование ужимины может привести к образованию продольной трещины.

Основная причина образования ужимин – деформация геометрии профиля кристаллизатора или неравномерный отвод тепла по его периметру или в верхних зонах ЗВО.

Отклонения от заданных размеров сечения заготовки. Обычно, причиной отклонений размеров сечения слитка является повышенное его обжатие в клетях тянуще-правильной машины при превышении допустимого усилия давления на валки. Данные отклонения часто сопровождаются повышенным выпучиванием боковых граней заготовок.

Выпучивание граней заготовки. Данный дефект образуется при деформации корочки слитка за счет ферростатического давления жидкого металла при чрезмерной скорости разливки, недостаточном вторичном охлаждении слитка, высоком перегреве металла или вследствие повышенного обжатия заготовок в ТПМ.

Вогнутость граней заготовки может возникать при неравномерном вторичном охлаждении по граням слитка.

Повышенная кривизна заготовки. Причиной отклонений профиля заготовок могут явиться неравномерное вторичное охлаждение заготовки по технологической оси ручья МНЛЗ (при неточной выставке коллекторов или засорении форсунок ЗВО), неточная выставка центрирующих и поддерживающих роликов в ЗВО, механические деформации, неверно выбранный режим вторичного охлаждения заготовок.

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛ 4.3.1

СТАТЬИ

ПОПУЛЯРНОЕ

КОНФЕРЕНЦИИ

КНИГИ