Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Форма и размеры слитка стали

Основными параметрами, подлежащими определению при проектировании слитка стали, являются его масса, размеры поперечного сечения, высота, контур, уклон граней и радиусы закругления углов. Эти параметры устанавливают в зависимости от технологических требований, размеров цеховых зданий, характеристики кранового оборудования нагревательных колодцев и прокатных станов, скорости прокатки и режима обжатий слитков стали.

Применение слитков большой массы значительно увеличивает производительность прокатных цехов и улучшает расходные коэффициенты. Сокращая трудоемкость подготовки составов и увеличивая пропускную способность разливочного пролета, являющегося обычно узким местом старых сталеплавильных цехов, использование слитков крупных размеров служит также важным фактором улучшения экономики производства. Однако надо иметь в виду, что с увеличением массы слитка укрупняется дендритная структура и усиливается ликвация, поэтому ухудшаются макроструктура и механические свойства стали. Правда, опыт многих заводов показывает, что механические свойствами макроструктура проката с увеличением массы слитка от 1,0 до 6,0 т ухудшаются незначительно.

Никаких затруднений не встречается в удовлетворении требований ГОСТа и технических условий при разливке высококачественных сталей (12Х2Н4А, 20Х2Н4А и др.) в квадратные слитки массой до 6,2 т и в прямоугольные массой 8-12 т.

Поперечные сечения слитков спокойной стали
Рисунок 1. Поперечные сечения слитков спокойной стали

Форма поперечного сечения слитка определяется его назначением. Наиболее распространенные типы поперечного сечения изложниц приведены на рисунке 1. Слитки квадратного сечения с вогнутыми или выпуклыми гранями и плоские с соотношением сторон А : В до 1,5 используют для прокатки на сорт (круг, уголки, швеллер и т. д., рисунок 1, а и б). Слиток с вогнутыми гранями отличается большой жесткостью, он также более удобен при прокатке, поскольку устойчиво перемещается по рольгангу в связи с двумя линиями опоры и правильно поступает в валки обжимного стана. Слитки прямоугольной формы с отношением сторон А : В > 1,5 предназначены для прокатки на лист (рисунок 1, г).

Для уменьшения образования продольных трещин грани слитков прямоугольной формы часто делают волнистыми, что обеспечивает быстрое образование относительно прочной корочки, способной противостоять ферростатическому давлению металла в изложнице (рисунок 1, в и д).

Конфигурации донной части слитков спокойной стали
Рисунок 2. Конфигурации донной части слитков спокойной стали

Слитки круглой формы используют для производства труб, бандажей и колес (рисунок 1, е). Масса таких слитков не превышает 4 т, а диаметр 600 мм. Для кузнечного слитка наиболее рационально восьмигранная форма (рисунок 1, ж). Важным параметром слитка является отношение его высоты Н к среднему диаметру, определяемому как (АхВ) : 2, где А и В - размеры сторон поперечного сечения. Неоднократно высказывалось мнение, что повышенное значение отношения Н : D (более 3) приводит к развитию недопустимой осевой рыхлости в слитке, и поэтому применение удлиненных слитков считалось нецелесообразным. Однако в последнее время ряд металлургических заводов (Ижевский, Серовский, Чусовской и др.) успешно применяет слитки с отношением Н : D, равным 4-4,5.

Спокойные стали преимущественно отливают в изложницы с уширением кверху с конусностью от 1-1,5 до 5-6% на сторону и иногда 10-12% при отливке кузнечных слитков. Увеличение конусной формы слитка обеспечивает лучшее питание центральной части слитка, однако при этом ухудшаются условия прокатки слитка.

При прокатке слитка периферийные слои металла опережают центральные, и поэтому квадратные слитки со сферической донной частью наиболее приемлемы, так как в этом случае устраняется,образование «рыбьих хвостов» на заготовках и снижается донная обрезь (рисунок 2, а).

При разливке сверху иногда применяют слитки с кюмпельной частью (рисунок 2, б). В начале разливки таких слитков в изложнице образуется подушка жидкого металла, уменьшающая разбрызгивание струи. Однако наличие кюмпеля увеличивает донную обрезь слитка на 6% и более из-за низкокачественной поверхности самого кюмпеля. Прибыльную часть слитка, как правило, делают с конусностью, составляющей для сортовых слитков чаще всего 18-19%, для кузнечных 10%. Увеличение конусности прибыльной части слитка свыше 20-22% ограничено условиями захвата слитка стрицперным краном.

Источник [4] → список литературы.


Вернуться в начало раздела: Разливка стали
Вернуться на главную: Черная металлургия