книги из ГПНТБ / Николайчик Н.П. Повышение стойкости изложниц на машиностроительных заводах

Н. П. НИНОЛАЙЧИН Е. Н.НИНОЛАЙЧИН

ПОВЫШЕНИЕ

СТОЙКОСТИ

ИЗЛОЖНИЦ НА МАШИНО­

СТРОИТЕЛЬНЫХ

ЗАВОДАХ

і

Н. П. Николайчик Е. Н. Николайчик

ПОВЫШЕНИЕ

СТОЙКОСТИ

ИЗЛОЖНИЦ НА МАШИНО­

СТРОИТЕЛЬНЫХ

ЗАВОДАХ

ф

МОСКВА «МЕТАЛЛУРГИЯ» 1974

К вК ТГ .Ш В Ы Й З . і З ^ і Ш р

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетне­ му плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 гг. намечено довести в 1975 г. выплавку стали до 142—150 млн. т, увеличить мощности пре­ жде всего на действующих предприятиях путем внедрения передовой технологии, модернизации и замены устаревшего оборудования.

Всю выплавляемую сталь разливают либо в из­ ложницы, либо на установках непрерывной разлив­ ки стали. На машиностроительных заводах, как правило, сталь разливают в изложницы.

Расход изложниц на тонну выплавленной стали на машиностроительных и металлургических пред­ приятиях колеблется в широких пределах и зави­ сит от многих факторов.

Анализ всех данных по эксплуатации изложниц может указать пути повышения стойкости излож­ ниц, так как затраты на изложницы в цеховой себе­ стоимости годного слитка составляют значительную величину.

Стойкость изложниц зависит от химического со­ става, структуры, конструкции, физических и меха­ нических свойств чугуна, от технологии изготов­ ления и условий эксплуатации. Указанные факторы оказывают существенное влияние и на качество разливаемой стали.

5

Г л а в а I

КОНСТРУКЦИИ

излож ниц

НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ИЗЛОЖНИЦ

Изложницы предназначены для разливки металлов и сплавов. Наиболее распространены изложницы для раз­ ливки стали. Известно, что качественные характерис­ тики стали в значительной мере.формируются в процес­ се разливки и кристаллизации слитков. Для успешного проведения разливки подготовку к ней ведут еще до вып­ лавки стали: готовят выпускные желоба, разливочные ковши и формы-изложницы.

Для получения чистой поверхности слитка изложни­ цы очищают от инородных тел, приставших к поверхно­ сти, подогревают и покрывают специальными обмазка­ ми и красками. Преимущественно изложницы изготов­ ляют из чугуна, однако иногда применяют и стальные изложницы.

Конструкция и размеры изложниц зависят от мас­ сы, размера и характера последующей обработки слит­ ков. Как правило, масса слитков колеблется в пределах от 50 кг до 250 т.

По назначению изложницы разделяются на две груп­

пы:

1) куз не чные , применяемые на машинострои­ тельных заводах для отливки поковочных слитков;

2) м е т а л л у р г и ч е с к и е, применяемые для отлив­ ки слитков, идущих на прокатку.

Поковочные слитки, как правило, крупные и имеют многогранное сечение. Мелкие слитки могут иметь дру­ гое сечение, например круглое или квадратное.

Слитки, предназначенные для прокатки, имеют пря­ моугольное, круглое, квадратное или другое сечение.

Слитки, отлитые на машиностроительных заводах, в дальнейшем подвергаются горячей обработке путем ковки или прессованию. Слитки, отлитые на металлур­ гических заводах, в основном идут в прокатные цехи.

7

Несмотря на такое существенное различие между слитками, в отдельных случаях изложницы обеих групп имеют много общего.

Например, мелкие изложницы, служащие для отлив­ ки в них быстрорежущих сталей, имеют круглое сечение II по своей конструкции одинаковые, часто изготовля­ ются по одной технологии.

Известно также, что плоские прямоугольные слитки предназначены главным образом для прокатки из них листов, отливаются в специальных листовых изложни­ цах, которые называют «плюшками». Эти изложницы изготовляются на металлургических заводах и являют­ ся основной продукцией литейных цехов металлургиче­ ских заводов.

Между тем литейные цехи машиностроительных за­ водов часто выполняют заказы металлургических пред­ приятий. Например, завод НК.МЗ выполняет много за­ казов для металлургических предприятий по отливке изложниц для листовых слитков.

Вот почему авторы наряду с описанием технологии отливки кузнечных изложниц рассматривают также технологию изготовления изложниц металлургических предприятий.

Независимо от того, на каком предприятии изготов­ ляются изложницы, они отвечают определенным требо­ ваниям и отливаемые в них слитки имеют определенное назначение (см. приложения I—IV).

По конструкции изложницы делят на следующие виды:

1)круглые, предназначенные для разливки инстру­ ментальных сталей и для получения слитков, идущих для изготовления цельнокатаных труб;

2)многогранные (шести-, восьми- и двенадцати­ гранные), используемые для получения крупных слит­ ков, из которых, изготовляют цельнокатаные колеса, корабельные валы, различные штанги и другие де­ тали;

3)квадратные, предназначенные для отливки слит­ ков, из которых изготовляют поковки и прокатывают сортовую сталь;

4) прямоугольные — для отливки плоских слитков, применяемых для прокатки листов.

Конструктивные особенности изложниц определяют­ ся и маркой разливаемой стали (кипящая, полуспокой-

8

мая, спокойная, низколегированная, легированная). Так, для разливки углеродистых кипящих сталей обычно применяют изложницы без дна — сквозные уширенные книзу (конусность 1,0—1,5% на сторону). Применение таких изложниц увеличивает выход годного и облегча­ ет раздевание слитков. При разливке спокойных угле­ родистых и некоторых низколегированных сталей в скво­ зные уширенные книзу изложницы, взамен глуходонных (уширенных кверху), за счет уменьшения отходов го­ ловной части выход годного увеличивается на 14—17%. Для этого вместо прибыльной части устанавливают теплоизоляционные вкладыши или вставки. Полуспо­ койную углеродистую сталь разливают, как правило, в открытые изложницы бутылочного типа. Углеродис­ тую спокойную сталь разливают в расширяющиеся кверху глуходонные изложницы с отверстием в дне для установки керамического стаканчика (при сифонной разливке) или стальной пробки (при разливке сверху). Конусность такого слитка обычно колеблется в преде­ лах 2,5—3,5%). В настоящее время на ряде заводов спо­ койные углеродистые стали разливаются в сквозные расширяющиеся книзу изложницы.

Круглые изложницы. Основные виды круглых излож­ ниц приведены на рис. 1. Отношение поверхности к мас­ се у круглых слитков минимальное. От круглого слитка при первом обжиме окалина отделяется легче, чем от слитков другой формы; это способствует уменьшению вдавливания окалины в заготовку. Кроме того, с повер­ хности круглого слитка пороки удалить легче, чем с плоского. Однако круглые слитки более склонны к об­ разованию наружных и внутренних трещин.

Образованию горячих трещин при отливке круглых слитков способствует высокая скорость разливки стали в изложницы. Поэтому при разливке необходимо соб­ людать оптимальные температурные условия и ско­ рость.

При быстром охлаждении слитка в его наружных слоях происходит усадка. Жидкая сталь при соприкос­ новении с изложницей затвердевает и образует тонкую корку. В процессе разливки циркуляционные потоки жидкой стали, в основном направленные вдоль фронта кристаллизации, смывают отдельные участки уже зат­ вердевшей корки и тормозят процесс кристаллизации. Чем выше температура и скорость разливки стали, тем

9