ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ 3 страница

Ленточные УНРС, служащие для отливки тонких полос, мо­гут быть одно- и двухленточными. Двухленточная установка (рис. 178, г) имеет две располагаемые наклонно параллель­ные бесконечные ленты, движущиеся с одинаковой скоростью. Ленты могут быть гусеничными или сплошными из стали. С внутренней стороны ленты охлаждаются водой; прижатие лен­ты к отливаемой полосе обеспечивают опорные ролики 12. Продольное расширение ленты вследствие ее нагрева компен­сируют натягивающими роликами.

Металл в зазор между лентами подают либо через желоб, либо плоскими погружными стаканами.

На одной из подобных установок со сплошными лентами (установка "Хезелетт" в США) отливают полосы толщиной 20— 80 мм при скорости разливки от 4—6 до 15 м/мин.

Роторные или барабанно-ленточные УНРС применяют, как правило, для отливки слитков трапециевидного (близкого к прямоугольному) сечения. Одна из таких УНРС, входящая в состав литейно-прокатного агрегата, показана на рис. 179. Жидкий металл поступает из промежуточного ковша сверху в зазор между вращающимся литейным колесом и движущейся лентой. Литейное колесо 7 диаметром 3 м из стали имеет закрепленный на ободе медный водоохлаждаемый канал, имею­щий форму расширяющейся кверху трапеции, что облегчает выход слитка из канала в процессе разливки (размеры сече­ния канала 160x130x128 мм). Бесконечная стальная лента толщиной 1,6 мм прижимается к ободу колеса двумя валками 4, а третий приводной валок 3 обеспечивает ее натяжение и непрерывное движение. Движущаяся лента прижимается к обо­ду колеса, образуя кристаллизатор длиной 1,8 м, в котором отсутствует скольжение слитка. В зоне контакта с колесом ленту снаружи охлаждают.

Рис. 179. Литейно-прокатный агрегат с роторной УНРС: I — сталсразливочный ковш; 2 — промежуточный ковш; 3 — приводной валок; 4 -прижимные валки; 5 — охлаждение ленты; 6 — направляющие ролики; 7 — литей­ное колесо; 8 — снимающий клин; 9 — тянущие ролики; 10 — печь для выравни­вания температуры слитка; 11 — ножницы; 12 — вертикальная прокатная клеть; 13 — горизонтальная прокатная клеть

В нижней части колеса слиток выводят из трапециевидного канала и плавно разгибают с помощью водоохлаждаемого кли­на и ряда роликов, после чего он поступает в тянущую клеть. Скорость разливки (скорость движения слитка) на таких УНРС достигает 4-6 м/мин. 3. Литейно-прокатные агрегаты

Совмещение непрерывной разливки с прокаткой, т.е. прокат­ка горячего слитка после выхода из УНРС, позволяет исклю­чить операцию нагрева металла перед прокаткой и, тем са­мым, заметно снизить уровень энергозатрат. Поэтому в те­чение многих лет ведутся работы по созданию литейно-ирокатных агрегатов (ЛПА), объединяющих УНРС и прокатный стан. Основная трудность при этом связана с тем, что ско­рость движения слитка на высокопроизводительных УНРС со скольжением слитка в кристаллизаторе в несколько раз ниже скорости движения прокатываемой заготовки на прокатных станах. Сочетание УНРС с прокатным станом облегчается при разливке стали на начинающих применяться в последние годы установках без скольжения слитка в кристаллизаторе, обес­печивающих значительно большие скорости разливки, чем традиционные УНРС.

Созданные к настоящему времени ЛПА обычно предусматри­вают резку отливаемого слитка на отдельные заготовки, которые без охлаждения передаются на прокатный стан и прокатываются с необходимой на этом стане скоростью. При­мером может служить ЛПА фирмы "Ньюкор", США. Выплавляемая в электродуговых печах сталь поступает в 125-т ковше на УНРС с изгибом слитка, имеющую радиус кривизны 3 м и от­ливающую тонкие слябы (толщина 40—50, ширина 900—1350 мм) со скоростью 2—6 м/мин. После разгибания и перевода слит­ка на УНРС в горизонтальное положение его разрезают на куски длиной 42,7 м; далее они проходят через туннельную роликовую печь длиной ~164 м, в которой происходит вырав­нивание температуры сляба. Затем сляб поступает в четы-рехклетьевой непрерывный широкополосный стан и прокатыва­ется до толщины менее 2,5 мм при скорости выхода полосы из него 460—520 м/мин. После прохождения участка охлажде­ния полоса поступает на моталку и сматывается в рулон.

При наличии в составе ЛПА одной УНРС загрузка прокат­ного стана составляет 40 %, после установки второй УНРС она возрастает до 80—85 %.

Схема еще одного ЛПА, разработанного в Японии, показа­на на рис. 179. Агрегат включает роторную УНРС (она опи­сана выше), на которой отливают слитки трапециевидного сечения с размерами 160x130x128 мм. После выхода из тяну­щих роликов 9 УНРС слиток проходит через печь 10 для вы­равнивания температуры и ножницы П. Далее заготовка по­ступает в вертикальную и горизонтальную обжимные клети, в которых из трапециевидной формируется квадратная загото­вка сечением 120x120 мм.

На заводе "Электросталь" создан и эксплуатируется ЛПА без резки отливаемой заготовки на мерные длины перед про­каткой. На ЛПА получают катанку диаметром 8 мм из хромо-алюминиевого сплава, выплавляемого в 1-т индукционной пе­чи. Из разливочного ковша через промежуточный металл по­падает в кристаллизатор, после которого слиток проходит тянущее устройство и опорные ролики, два индуктора для подогрева, подающие валки, планетарный стан, летучие нож­ницы, чистовые клети. Криволинейная УНРС с базовым радиу­сом 3 м выдает слиток с размерами поперечного сечения 60—80 мм при скорости разливки 0,7—3,5 м/мин. Скорость выхода катанки из прокатного стана — около 1,7 м/с.

§ 3. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗЛИВКИ И КАЧЕСТВО СЛИТКА

Приводимые ниже данные характеризуют работу наиболее рас­пространенных и применяемых в течение многих лет УНРС с вытягиванием слитка из кристаллизатора.

Выплавляемая для разливки на УНРС сталь в связи с до­полнительным охлаждением металла в промежуточном ковше должна иметь температуру на 30—60 °С выше, чем при раз­ливке в изложницы.

Конкретнее эту величину определяют с учетом следующе­го: для уменьшения величины осевой пористости, степени осевой ликвации, пораженности слитка трещинами, размеров зоны столбчатых кристаллов с пониженной прочностью и пластичностью, а также с целью уменьшения размывания ог­неупоров (стопоров, стаканов) перегрев металла над темпе­ратурой ликвидус должен быть минимальным; на слябовых УНРС величина этого перегрева должна составлять 10—20, а на сортовых 10—50 °С.

С целью снижения пораженности слитка трещинами сталь должна содержать менее 0,02 % серы при величине отношения Mn/S выше 25. С тем, чтобы достигалась стабильность сос­тава и свойств металла по всей длине отливаемого слитка, необходимо обеспечить постоянство состава и температуры но всем объеме жидкого металла в сталеразливочном ковше; в новых цехах этого достигают за счет проводимой перед разливкой на УНРС продувки в ковше аргоном и иногда дру­гими способами внепечной обработки, обеспечивающими пере­мешивание металла в ковше.

После окончания разливки предыдущей плавки (или серии плавок при разливке методом "плавка на плавку") УНРС го­товят к следующей разливке.

В эту подготовку входят следующие операции: выведение из машины конца отливавшегося слитка; проверка стенок кристаллизатора и его положения относительно оси УНРС; проверка форсунок вторичного охлаждения и расстояния меж­ду роликами и брусьями зоны вторичного охлаждения и тяну­щих устройств, осмотр прочего оборудования; введение за­травки в кристаллизатор и заделка зазора между головкой затравки и кристаллизатором (асбестом); покрытие внутрен­ней поверхности стенок кристаллизатора тонким слоем смаз­ки (солидолом, парафиновой, графитовой смазкой).

Перед началом разливки устанавливают в заданное поло­жение над кристаллизатором промежуточный ковш с нагретой до 1000—1200 °С футеровкой. Открывая шиберный затвор ста-леразливочного ковша, начинают подачу металла в промежу­точный ковш, наполняя его на высоту 0,7—1,2 м (в зависи­мости от его вместимости и высоты), открывают подачу воды на кристаллизатор и вторичное охлаждение. После наполне­ния промежуточного ковша более чем наполовину на зеркало металла в нем засыпают защитную теплоизолирующую шлаковую смесь.

При наполнении промежуточного ковша металлом примерно на одну треть по высоте открывают стопор и начинают за­полнение кристаллизатора; после подъема уровня металла в кристаллизаторе выше выходных отверстий погружного стака­на в кристаллизатор засыпают порциями шлакообразующую смесь.

Длительность заполнения кристаллизатора до начала вы­тягивания слитка должна обеспечить образование достаточно толстой корки затвердевшего металла и ее прочное сцепле­ние с затравкой; для слитков среднего и крупного сечений это время составляет 0,8—1,5 мин.

По истечении заданного времени при неполностью запол­ненном кристаллизаторе, включают механизм вытягивания слитка; одновременно автоматически включается механизм качания кристаллизатора. Вытягивание начинают со ско­ростью 0,1—0,2 м/мин, далее в течение 1—2 мин скорость вытягивания слитка повышают до заданногоо значения; в дальнейшем ее стараются поддерживать постоянной во избе­жание образования дефектов в слитке. Скорость разливки подбирают опытным путем, учитывая, что при ее увеличении возрастает производительность установки, но уменьшается толщина корки слитка на выходе из кристаллизатора и воз­можен ее прорыв с аварийной остановкой разливки; увеличи­вается также осевая пористость и пораженность слитка тре­щинами. Скорость разливки зависит от сечения слитка, мар­ки разливаемой стали, состояния оборудования УНРС, обычно понижаясь при увеличении сечения слитка и степени легиро­ванное™ стали. Приближенно ее можно определить по форму­ле, приведенной в § 4; обычно для слитков толщиной более 150 мм скорость разливки находится в пределах 0,4-2,5 м/мин, для более мелких слитков — 4-8 м/мин.

Рис. 180. Способы подачи металла в кристаллизатор (и, б, в) и погружной составной стакан (г):

а — подача металла открытой струей; б — подача затопленной вертикальной струей; в — подача затопленными струями (наклонными, горизонтальными); 1 — кристаллизатор; 2 — промежуточный ковш; 3 — стакан; 4 — составной стакан для подачи металла "под уровень"; 5 — защитный слой шлака

Рис. 181. Подвод металла в предназначенный для отливки тонких слябов кристаллиза­тор с воронкообразным рас­ширением вверху (а) и по­гружной удлиненный стакан (б):

1 — слиток; 2 — кристалли­затор; 3 — плоский (опаль­ный) погружной стакан; 4 — Футеровка промежуточного

А-А

Металл из промежуточного ковша в кристаллизатор можно подавать открытой струей (рис. 180, а) или же затопленной струей (рис. 180, б, в и рис. 181, а) с помощью погружных составных или удлиненных стаканов. Низ таких стаканов с выходными отверстиями погружен в металл в кристаллизаторе на глубину 50—100 мм. На большинстве УНРС применяют по­гружные стаканы; подачу открытой струей используют в ос­новном на сортовых УНРС с малым поперечным сечением от­ливаемых слитков, когда стакан не вмещается в полости кристаллизатора. Подвод металла вертикальной затопленной струей (рис. 180, б) применяют на сортовых УНРС при от­ливке слитков, близких по сечению к квадрату или кругу, а на слябовых УНРС при отливке плоских слитков применяют погружные стаканы с боковыми отверстиями (рис. 180, 4 и рис. 181, 3), причем струи выходящего металла могут быть

587 направлены вверх, вниз и горизонтально. Разливка через погружные стаканы предотвращает окисление и разбрызгива­ние струи металла и уменьшает его охлаждение; погружные стаканы с боковыми отверстиями обеспечивают подачу горя­чего металла в более холодные зоны у углов плоского слит­ка и исключают размывание струей затвердевающей корки в центре слитка, что способствует получению равномерного фронта кристаллизации и заметно снижает количество про­дольных поверхностных трещин.

При разливке без подачи в кристаллизатор шлаковых сме­сей на его стенки подают смазку, которая уменьшает трение слитка о стенки, способствуя предотвращению зависания и разрывов корки слитка. В качестве смазки часто используют парафин и рапсовое масло, расход парафина составляет 0,3—1,0 кг/т стали. При сгорании смазки создается восста­новительная атмосфера, что уменьшает окисление поверхнос­ти металла; для зашиты от окисления в кристаллизаторе и вокруг струи создают защитную атмосферу путем подачи ар­гона, природного газа, пропана.

При разливке через погружные стаканы поверхность ме­талла в кристаллизаторе защищают от охлаждения, окисления и возможного образования заворотов окисленной корки шла­ковыми покрытиями. В кристаллизатор вводят шлаковые сме­си, которые, соприкасаясь с жидким металлом, расплавляют­ся, образуя слой жидкого шлака. Состав смесей отличается разнообразием, в них могут входить CaO, Si0₂, Al₂0₃, MgO с добавкой флюсующих составляющих, понижающих температуру плавления и вязкость шлака — плавикового шпата (CaF₂); силикатной глыбы (Na₂0 и Si0₂); фтористого натрия (NaF); криолита (Na₃AlF₆); борного ангидрида (В₂0₃); нефелина, вносящего Na₂0 и К₂0; цемента и др. Для повышения тепло­изолирующих свойств и уменьшения прилипания к стенкам кристаллизатора в эти смеси вводят от 3 до 30 % аморфного графита. Смеси должны быть легкоплавкими с температурой плавления 1050—1300 °С. Иногда применяют экзотермические смеси, при сгорании которых формируется жидкий шлак.

При разливке со шлаковым покрытием смазку в кристал­лизатор не подают; роль смазки выполняет тонкий слой шла­ка, налипающего на стенки кристаллизатора.

Для предотвращения зависания и разрывов корки слитка вследствие ее трения о стенки кристаллизатора последнему,

как уже указывалось, сообщают возвратно-поступательное движение. При совместном движении вниз трение отсутствует и корка упрочняется, при подъеме кристаллизатора стано­вятся доступными для смазки те участки стенок, которые затем оказываются залитыми жидким металлом. Амплитуда ка­чания на разных УНРС находится в пределах 3-20 мм, часто­та от 20 до 200—300 циклов в мин.

При подаче металла в кристаллизатор нельзя допускать перерывов струи и резкого изменения количества подаваемо­го металла. Перерыв струи ведет к образованию спаев (поя­сов) на слитке. Изменение расхода металла вызывает коле­бания уровня металла в кристаллизаторе и появление ужимин на поверхности слитка. Постоянство уровня металла в крис­таллизаторе на большинстве УНРС обеспечивают, регулируя подачу металла из промежуточного ковша с помощью стопора, а при использовании промежуточных ковшей со стаканами-дозаторами без стопоров — путем изменения скорости вытя­гивания слитка из кристаллизатора.

Важным фактором в технологии разливки является режим вторичного охлаждения. Оптимальный расход воды и распре­деление ее подачи по длине и периметру слитка определяют расчетным и опытным путем; они зависят от свойств разли­ваемой стали (склонности к образованию трещин), скорости разливки, формы и размеров поперечного сечения слитка. При чрезмерной интенсивности вторичного охлаждения из-за переохлаждения поверхности слитка и возникающих при этом термических напряжений в слитке возникают внутренние и сетчатые поверхностные трещины. При слишком малой интен­сивности охлаждения недостаточно прочная горячая корка слитка может деформироваться ("раздутие" слитка). В целом должно обеспечиваться плавное понижение температуры по­верхности слитка так, чтобы в конце затвердевания она ьыла не ниже 800-900 °С.

Обычно интенсивность охлаждения снижается по мере от­даления от кристаллизатора, кроме того ее автоматически регулируют в зависимости от скорости разливки, повышая при увеличении скорости и наоборот. При водяном форсуноч­ном охлаждении удельный расход воды на вторичное охлажде­ние при разливке спокойной стали составляет 0,4—1,4 л на 1 кг стали; при водовоздушном — ниже (до полутора раз и Гюлее).

Совершенствование технологии

С целью повышения качества металла организацию и техноло­гию разливки непрерывно совершенствуют. С учетом многоле­тнего опыта в настоящее время признано обязательным перед непрерывной разливкой усреднять состав и температуру ме­талла в сталеразливочном ковше для обеспечения постоянст­ва состава и свойств стали по всей длине отливаемого сли­тка; обязательно также получение в ковше строго заданной температуры металла, обеспечивающей его минимальный пере­грев над точкой плавления при поступлении в кристаллиза­тор, что необходимо для уменьшения осевой пористости и ликвации в слитке и его пораженности трещинами. Эти зада­чи решаются в процессе внепечной обработки жидкой стали в ковше, для проведения которой в новых современных цехах предусматривают установки доводки стали в ковше (УДСК), агрегаты комплексной обработки стали (АКОС), а в старых цехах сооружают установки продувки металла аргоном в ков­ше. На этих установках наряду с решением других задач обеспечивается за счет перемешивания аргоном (иногда за счет перемешивания при вакуумировании) выравнивание сос­тава и температуры металла по всему объему ковша и полу­чение заданной температуры с точностью до ± 5 °С.

Все шире практикуют полную защиту жидкой стали от вторичного окисления на участке сталеразливочный ковш — кристаллизатор. Из сталеразливочного ковша в промежуточ­ный металл подают через огнеупорную трубу, верх которой стыкуется с шиберным затвором сталеразливочного ковша, а низ погружен в металл в промежуточном ковше; зачастую в стык между трубой и шиберным затвором с целью предотвра­щения подсоса воздуха в трубу подают аргон. Другой способ защиты струи состоит в том, что из закрепленного на ши­берном затворе кольцевого коллектора подают аргон со ско­ростью ~ 30 м/с, создавая тем самым вокруг струи металла сплошную кольцевую оболочку из аргона; расход аргона ра­вен ~ 0,02 м³/с. В промежуточном ковше металл изолируют от атмосферы, засыпая на его поверхность защитную шлако­вую смесь и подавая под крышку промежуточного ковша азот или аргон. Изоляцию струи подаваемого в кристаллизатор металла обеспечивают с помощью погружных стаканов; их де­лают из кварца, корундографита и других огнеупоров.

На многих зарубежных УНРС отливаемый слиток подвергают небольшому обжатию (на 3—4 мм при толщине слитка 200— 300 мм) на участке, где заканчивается затвердевание; та­кое обжатие существенно уменьшает пористость и ликвацию в осевой зоне слитка и количество осевых трещин.

Для повышения качества слитка применяют электромаг­нитное перемешивание (ЭМП) жидкой фазы затвердевающего слитка. Специальные индукторы для ЭМП устанавливают на различных по высоте участках зоны вторичного охлаждения (между опорными роликами или снаружи роликов) и иногда у стенок кристаллизатора. Индукторы, питаемые током часто­той от 1 до 50—60 Гц, создают бегущее магнитное поле, ин­дуцирующее в жидкой стали вихревые токи. Создают циркуля­цию как в горизонтальной плоскости (вращение потоков вок­руг оси слитка), так и в вертикальной (вдоль оси слитка).

Как показал опыт, перемешивание в зоне вторичного ох­лаждения препятствует росту столбчатых кристаллов, обес­печивая существенное увеличение зоны равноосных кристал­лов в середине слитка, т.е. вызывает повышение равномер­ности и измельчение структуры. Уменьшается также число усадочных дефектов в осевой части слитка. Поскольку пере­мешивание выравнивает состав кристаллизующегося металла, при ЭМП заметно уменьшается зональная осевая ликвация, особенно в слитках квадратного и близкого к нему сечений.

Электромагнитное перемешивание в кристаллизаторе часто применяют для улучшения чистоты поверхности слитка. При этом создают либо потоки вокруг оси слитка, либо потоки, направленные на поверхности металла от стенок кристал­лизатора к оси слитка; это предотвращает затягивание шла­ковых частиц между стенками кристаллизатора и затвердева­ющим металлом. Поверхность слитка получается чистой от шлаковых включений.

Разработано и применяется много разновидностей уст­ройств для контроля уровня металла в кристаллизаторе и промежуточном ковше и автоматического поддержания посто­янства этого уровня, что позволяет избежать образования ряда дефектов в слитке. Разрабатываются новые составы шлаковых смесей для защиты поверхности металла в кристал­лизаторе с целью их удешевления и улучшения технологичес­ких свойств (способность выполнять роль смазки и погло­тать всплывающие из слитка неметаллические включения, по-

вышение защитных свойств, снижение температуры плавления и др.). Применяют устройства для дозирования подачи сме­сей в кристаллизатор.

Разработаны устройства для контроля сил трения между слитком и кристаллизатором. Сигнал об усилении трения свидетельствует об ухудшении смазки стенок кристаллизато­ра, т.е. об ухудшении свойств защитного шлакового слоя и о возможном зависании и разрыве корки слитка. Постоянно совершенствуют и оптимизируют вторичное охлаждение УНРС. При этом с целью предотвращения образования трещин и дру­гих дефектов добиваются плавного снижения температуры по­верхности слитка по его длине до требуемого для данной марки стали уровня в конце затвердевания (800—900 °С) при обеспечении одинаковой температуры по периметру слитка; для этого используют математическое моделирование процес­са затвердевания непрерывного слитка на ЭВМ, совершенст­вуют конструкцию и расположение форсунок, внедряют вместо водяного более мягкое водовоздушное охлаждение и др.

На многих слябовых УНРС за рубежом освоена работа с изменением ширины отливаемого слитка по ходу разливки; для этой цели применяют кристаллизаторы, оборудованные устройствами для перемещения узких стенок в процессе раз­ливки при управлении этим движением с помощью ЭВМ. Приме­няются устройства для контроля и регулирования зазора ме­жду опорными и тянущими роликами по ходу разливки с целью предотвращения образования внутренних трещин в слитке.

Качество слитка

Кристаллическая структура непрерывнолитого слитка схо­жа со структурой слитков, полученных разливкой в изложни­цы — наружная корка из мелких неориентированных кристал­лов (ее толщина 10—20 мм), далее столбчатые кристаллы и в осевой части слитка различно ориентированные равноосные кристаллы; в слитках мелкого сечения зона столбчатых кристаллов может простираться до центра слитка. Целесооб­разно уменьшение зоны столбчатых кристаллов, обладающей пониженной прочностью и пластичностью и расширение цент­ральной зоны равноосных кристаллов; это достигается при снижении температуры разливаемого металла, электромагнит­ном перемешивании жидкой фазы слитка и при снижении ин­тенсивности вторичного охлаждения.

Непрерывный слиток благодаря малой толщине и быстрому вследствие этого затвердеванию отличается меньшим разви­тием химической неоднородности, более равномерным распре­делением неметаллических включений. От слитков, разливае­мых в изложницы, он отличается также более чистой и глад­кой поверхностью.

Ниже перечислены основные дефекты слитков, получаемых непрерывной разливкой. Сильно развита в них осевая пористость, что объясняется наличием в кристаллизующемся слитке очень глубокой и узкой лунки жидкого металла. Образование в ней "моста" сросшихся кристаллов может при­вести к появлению больших по протяженности зон, в которых металл кристаллизуется без доступа жидкой стали сверху, и, следовательно, к появлению пустот. Особенно сильно осевая пористость проявляется в квадратных и круглых слитках; в плоских слитках она развита слабее, так как усадка металла здесь рассредоточена по продольной оси поперечного сечения слитка. Осевая пористость заметно усиливается при увеличении перегрева металла и повышенной скорости разливки, иногда переходя в осевые усадочные пустоты. Заметно выражена в непрерывных слитках осевая ликвация, при этом по длине слитка располагаются отдель­ные участки увеличенной ликвации; это объясняется тем, что ликвирующие примеси скапливаются в пустотах под сросшимися кристаллами осевой части слитка.

В слитках криволинейных и особенно горизонтальных УНРС наблюдается некоторая несимметричность структуры и рас­пределения составляющих стали, поскольку зона затвердева­ния последних порций металла, а следовательно, и усадоч­ная пористость, и скопление ликвирующих примесей смещены к верхней грани слитка; у верхней грани наблюдается также повышенное содержание неметаллических включений вследст-иие их всплывания.

Иногда наблюдается искажение формы слитка. Для слитков квадратного сечения характерна ромбичность — искажение профиля слитка в кристаллизаторе, когда квадратное сече­ние деформируется в ромбическое. Причины: перекос слитка к кристаллизаторе под воздействием несоосно расположенных с ним опорных роликов, неравномерное охлаждение различных граней слитка в кристаллизаторе. Раздутие слитка (выпук­лость его поперечного сечения) возникает под воздействием

ферростатического давления столба жидкой стали в слитке; возникновению дефекта способствуют повышенные скорость разливки и температура металла, что уменьшает толщину затвердевшей корки; недостаточная интенсивность вторично­го охлаждения; отклонения в настройке опорных роликов; увеличенное расстояние между опорными роликами.

Распространенным дефектом являются трещины — поверх­ностные и внутренние. Продольные поверхностные трещины на гранях слитка имеют длину до 1—1,5 м и более и глубину до 10-15 мм. Эти трещины (рис. 182, 5) являются результатом усадочных напряжений и образуются при неравномерном при­легании формирующейся корки к стенкам кристаллизатора в местах уменьшенной ее толщины, которые возникают из-за снижения теплоотвода там, где корка отходит от стенок (например, в результате ее деформации или коробления сте­нок кристаллизатора). Местное уменьшение толщины корки и образование трещин может также происходить вследствие размывания корки струей металла, особенно при его подаче в кристаллизатор вертикальной струей. Вероятность возник­новения продольных трещин повышается при перегреве стали и увеличении скорости разливки, при увеличении содержания серы в металле и снижении величины отношения [Mn]/[S], при увеличении ширины плоского слитка и при содержании углерода в нелегированных сталях в пределах 0,18-0,25 %. Действенным средством борьбы с этим дефектом является

Рис. 182. Основные виды тре­щин в вытягиваемом из крис­таллизатора УНРС слитке: 1 — центральная трещина; 2 — диагональные трещины; 3 — осевые; 4 — внутренние тре­щины перпендикулярные широ­ким граням слитка; 5 — про­дольные поверхностные трещи­ны на гранях слитка; 6 ~ трещины, перпендикулярные узким граням слитка; 7 — продольные трещины по ребрам (углам); 8 — паукообразные и сетчатые трещины; 9 — попе­речные трещины в углах слит­ка; 10 — поперечные поверх­ностные трещины (надрывы корки)

разливка с защитным шлаковым покрытием, поскольку образу­ющаяся между коркой и стенками кристаллизатора тонкая шлаковая прослойка существенно снижает неравномерность теплоотвода.

Продольные трещины по ребрам (углам) рис. 182, 7 обра­зуются в квадратных слитках при искажении профиля в крис­таллизаторе (ромбичность, см. выше). В слябах такие тре­щины возникают на расстоянии ~ 350 мм от уровня металла в кристаллизаторе в случае отхода корки слитка от узкой стенки кристаллизатора вследствие ее износа или изменения угла ее наклона (неправильная установка кристаллизатора).

Поперечные поверхностные трещины 10 (надрывы корки) возникают в кристаллизаторе вследствие усиленного трения при недостаточной смазке стенок и вследствие зависания корки при наличии на стенках кристаллизатора царапин, вмятин. Такие трещины могут также возникать при изгибании или выпрямлении слитка на УНРС с криволинейной осью. По­перечные трещины в углах слитка 9 могут также образовы­ваться в результате слишком интенсивного вторичного охлаждения.

Паукообразные и сетчатые трещины (8, рис. 182) , схожи, каждая трещина распространяется из одного центра в не­скольких направлениях. Паукообразные трещины возникают в кристаллизаторе при неравномерном прилегании корки к его стенкам в местах плотного прилегания, т.е. в участках наиболее сильного охлаждения. Пораженность этими трещина­ми снижается при разливке со шлаковым покрытием в крис­таллизаторе, так как шлаковая прослойка предотвращает непосредственный контакт стенок с коркой, уменьшая нерав­номерность ее охлаждения. Сетчатые трещины образуются в зоне вторичного охлаждения при температурах 700—900 °С в результате чередования нагревов и охлаждений поверхности слитка (охлаждение у форсунок и разогрев за счет внутрен­него тепла слитка при его движении между форсунками). Количество этих трещин сильно снижается при переходе от нодяного к более мягкому водовоздушному вторичному охлаж­дению.