Общая характеристика способов разливки стали в изложницы

Применяют два основных способа разливки стали в изложницы – разливку сверху и сифонную разливку.

При разливке сверху (рисунок 19.1) сталь непосредственно из ковша поступает в изложницы, установленные на чугунных поддонах.

Рисунок 19.1 – Схема разливки стали сверху: 1 – сталеразливочный ковш; 2 – изложница; 3 – поддон

После наполнения каждой изложницы шиберный затвор (или стопор) ковша закрывают, ковш транспортируют к следующей изложнице, вновь открывают шиберный затвор и после наполнения сталью новой изложницы описанный цикл операций повторяют.

С целью уменьшения напора струи и разбрызгивания металла на стенки изложниц разливку сверху иногда ведут через промежуточные ковши.

При сифонной разливке, основанной на принципе сообщающихся сосудов, сталью одновременно заполняют от двух до шести изложниц (рисунок 19.2). При этом из сталеразливочного ковша сталь поступает в установленную на поддоне футерованную изнутри центровую, а из нее по каналам уложенной в поддоне сифонной проводки поступает в изложницы снизу. После наполнения всех установленных на поддоне изложниц шиберный затвор (или стопор) ковша закрывают и ковш транспортируют к следующему поддону.

Рисунок 19.2 – Схема сифонной разливки стали: 1 – центровая; 2 – прибыльная надставка; 3 – изложница (для разливки спокойной стали); 4 – поддон; 5 – сифонный припас

Сифонная разливка стали имеет следующие преимущества в сравнении с разливкой сверху:

• одновременная отливка нескольких слитков сокращает длительность разливки плавки и позволяет разливать в слитки малого развеса плавки большой массы;
• вследствие сокращения общей длительности разливки скорость подъема металла в изложнице может быть значительно меньше, чем при разливке сверху;
• поверхность слитков получается чистой, так как металл в изложнице поднимается спокойно без разбрызгивания;
• повышается стойкость футеровки ковша и улучшаются условия работы шиберного затвора вследствие меньшей длительности разливки и уменьшения числа закрываний и открываний затвора;
• во время разливки можно следить за поведением поднимающегося в изложнице металла и в соответствии с этим регулировать скорость разливки.

Недостатками сифонной разливки в сравнении с разливкой сверху являются:

• сложность и повышенная стоимость разливки, обусловленные расходом сифонного кирпича, установкой дополнительного оборудования и значительными затратами труда на сборку поддонов и центровых;
• дополнительные потери металла в виде литников (0,7 – 2,5% от массы разливаемой стали) и возможность потери металла при прорывах через сифонные кирпичи;
• температура металла перед разливкой должна быть выше, чем при разливке сверху, так как он дополнительно охлаждается в каналах сифонного кирпича.

Преимуществами разливки сверху являются:

• простая подготовка оборудования к разливке и меньшая его стоимость;
• отсутствие расхода металла на литники;
• температура металла перед разливкой может быть ниже, чем при сифонной разливке.

Вместе с тем разливке сверху присущи следующие недостатки:

• образование плен на поверхности нижней части слитков, что является следствием разбрызгивания металла при ударе струи о дно изложницы. Застывшие на стенках изложницы и окисленные с поверхности брызги металла не растворяются в поднимающейся жидкой стали, образуя дефекты поверхности – плены, которые не свариваются с металлом при прокатке. В результате этого поверхность прокатных заготовок приходится подвергать зачистке.
• большая длительность разливки;
• из-за большой длительности разливки снижается стойкость футеровки ковша и ухудшаются условия работы шиберного затвора.

Высококачественные углеродистые и легированные стали разливают, главным образом, сифоном. Сифонную разливку используют также при разливке углеродистой стали обыкновенного качества в слитки малого развеса.

При сифонной разливке и разливке стали сверху потери металла в виде скрапа и недоливков составляют 0,6 – 1,9%. При сифонной разливке 0,7 – 2,5% разливаемой стали дополнительно теряется в виде литников.