Качество непрерывнолитого слитка

Качество непрерывнолитого слитка во многом связано с особенностями его формирования и технологией разливки. Для условий формирования непрерывнолитого слитка характерно наличие глубокой лунки жидкого металла (десятки метров) и форсированного встречного роста столбчатых кристаллов. Это способствует развитию осевой пористости и осевой ликвации. Для снижения пораженности непрерывнолитого слитка этими дефектами:

- минимизируют перегрев стали над температурой ликвидус,

- используют электромагнитное перемешивание металла как в кристаллизаторе, так в зоне вторичного охлаждения,

- применяют модифицирование.

Это способствует формированию прослойки равноосных кристаллов и снижает развитие осевой пористости и осевой ликвации. Кроме того, для снижения поражения заготовки этими дефектами все более широкое применение находит «мягкое» обжатие неполностью затвердевшего металла.

Условия формирования непрерывнолитого слитка характеризуются значительной величиной напряжений, возникающих в затвердевающем металле: термических, статических, фазовых и т.п. Для повышения качества и снижения поражения слитка трещинами необходима как оптимизация технологических параметров, минимизирующая величину напряжений, так и повышения прочностных характеристик металла, что достигается повышением качества жидкого металла за счет более глубокого рафинирования от вредных примесей. Образованию трещин способствуют:

- разливка стали с повышенным интервалом кристаллизации,

- газонасыщенность стали,

- повышенное содержание серы,

- повышенная температура стали,

- повышенная скорость разливки,

- жесткое охлаждение слитка,

- зависание слитка в кристаллизаторе,

- искажение геометрии слитка,

- резкая деформация при разгибе и деформация при температурах снижения пластичности.

Поэтому повышение качества жидкого металла в ходе внепечной обработки стали – необходимое условие качества непрерывнолитого слитка. Кроме того, повышению качества непрерывнолитого слитка способствуют:

- обеспечение согласованного изменения скорости вытягивания от температуры металла в промежуточном ковше,

- оптимизация режима вторичного охлаждения,

- подвод металла в кристаллизатор, исключающий размыв корочки,

- подбор смазки стенок кристаллизатора, состава и режима ввода шлакообразующих смесей в кристаллизатор,

- контроль работы опорных и тянущих устройств с целью предотвращения деформации оболочки неполностью затвердевшего слитка.

Исключение причин, предопределяющих неравномерность охлаждения: засорения каналов в кристаллизаторе, форсунок в зоне вторичного охлаждения, контроль износа и состояния стенок кристаллизатора, качества настройки роликового аппарата, - сводит к минимуму нежелательное искажение профиля слитка (ромбичность, серповидность).

Особое внимание уделяют снижению содержания неметаллических включений в стали, чему способствуют:

- применение стойких огнеупорных материалов,

- защита стали от вторичного окисления,

- совершенствование технологии раскисления,

- совершенствование конструкции промежуточного ковша,

- использование вертикальных кристаллизаторов.

Основные способы защиты от вторичного окисления:

- применение погружаемых в металл огнеупорных труб и удлиненных огнеупорных стаканов,

- использование шлакообразующих смесей,

- применение газовой защитной атмосферы или местной продувки (инжекции) нейтрального газа.

Активизации и максимальному удалению неметаллических включений в промежуточном ковше способствуют:

- увеличение глубины металла в промежуточном ковше (и, соответственно, емкости),

- оборудование вертикальными перегородками для улучшения характера потоков металла,

- продувка жидкой стали аргоном,

- использование гасителей вихревого движения.

Качество непрерывнолитого слитка и технико-экономическая эффективность непрерывной разливки предопределило постоянное возрастание доли стали, разлитой на МНЛЗ, в общем производстве стали. В настоящее время нет альтернативы разливке в изложницы при получении крупных слитков для поковок. Однако доля этих слитков относительно не высока, что позволяет рассматривать непрерывную разливку как основной способ разливки стали, переход на которую в большинстве случаев является необходимым условием сохранения конкурентных позиций на рынке металлопродукции.