книги из ГПНТБ / Заверюха, Н. В. Разливщик стали учеб. пособие

Плавающие прибыльные надставки изготовляют либо керамиче­ скими (обычно из шамота) без каркаса (рис. 83, г), либо металли­ ческими с футеровкой кирпичом (рис. 83, д).

В последние годы ведут работы по изготовлению утеплителей из экзотермических смесей. Некоторые составляющие таких смесей от соприкосновения с го­ рячим металлом начинают медленно окисляться и вы­ делять тепло, поэтому сталь может более длитель­ ное время сохраняться в жидком состоянии.

Надставки могут быть сферической (рис. 83, в), конической или пирами­ дальной формы.

На большинстве метал­ лургических заводов при­ меняют прибыльные над­ ставки, футерованные вну­ три огнеупорным кирпи­ чом. После футеровки над­ ставки внутри обмазыва­ ют массой из 80% шамот­ ного порошка и 20% мо­ лотой огнеупорной глины,

красят составом из графита, замешанного на растворе сульфитного щелока, и сушат или теплом, аккумулированным прибылью от предыдущей плавки, или на специальных горелках.

Рис. 84. Крышки для накрывания слитков кипящей стали:

а — листовая; б — слябная; в — квадратная; г — бутылочная

Для повышения стойкости прибыльных надставок футеровку их после налива восстанавливают подмазкой. На ряде заводов опе­

111

чугунными крышками, размеры и масса которых зависят от попереч­ ного сечения слитка и от принятой продолжительности кипения металла в изложнице. Масса обычных крышек для малых слитков колеблется в пределах от 10 до 15 кг и для средних слитков — от 80 до 130 кг (рис. 84, 2, 3). Крупные слитки накрывают тяжелыми крыш­ ками весом до 1,5 т (рис .84, 1).

Крышки для накрывания слитков в изложницах бутылочного типа должны быть круглыми (рис. 84, 4) или овальными в зависимости от формы верха изложницы. Масса таких крышек обычно составляет

40—55 кг.

При производстве кипящей стали на заводах, где производится тонкий лист, вместо крышек используют вырезанные из тонкого листа пластины, которыми накрывают головную часть кипящего слитка и обильно поливают промышленной водой.

Унифицированные изложницы

В настоящее время разрабатывается технология отливки слитков из спокойной, кипящей, полуспокойной стали в изложницах, уши­ ренных книзу, разделяя их на типы только по массе слитка. Литей­ ный комплект изложниц для кипящей и полуспокойной сталей состоит из двух элементов — поддона и изложницы, а для спокой­ ных сталей комплект состоит из изложницы (уширенной книзу), поддона с кюмпельной вставкой и утепляющего вкладыша, вставля­ емого в изложницу. С применением уширенных книзу изложниц для разливки трех указанных видов сталей, значительно упрощается организация работ по подготовке составов, уменьшается число типо­ размеров изложниц на каждом заводе. Снижается их удельный расход на тонну стали.

Вместо прибыльных надставок и футеровки верха изложниц часто используют специальные экзотермические или комбинирован­ ные вкладыши (рис. 85). При их использовании отпадает необходи­ мость в прибыльных надставках для плотного формирования слит­ ков спокойной и низколегированной стали.

Практикуется изготовление теплоизоляционных вкладышей из жидких самотвердеющих смесей. Такие вкладыши испытаны на Кри­ ворожском металлургическом заводе при отливке крупных слябных слитков. Основными составляющими теплоизоляционных вкладышей являются огнеупорные порошки, волокнистые органические и неор­ ганические материалы, крепитель и противопригарная добавка. Получают распространение вкладыши ТРК (75% песка, 5% огне­ упорной глины, 10% целлюлозы или бумажной макулатуры и 10% раствора сульфитно-спиртовой барды), а также ТВД (87% дунита, 5% целлюлозы или бумажной макулатуры, 2% асбеста и 6% смолы). На такие вкладыши может быть нанесено противопригарное покры­ тие, аналогичное покрытиям, используемым в литейном производ­ стве при изготовлении стальных отливок.

Толщина отечественных термоизоляционных вкладышей, уста­ новленная по результатам исследований, колеблется от 30 до 45 мм,

112

зарубежные вкладыши имеют толщину от i9 до 65 мм. Большой диа­ пазон толщины обусловливается размером слитка и химическим составом стали. Чем выше содержание углерода в стали, тем толще вкладыш. Плотность вкладышей 0,9— 1,2 г/см3. Содержание влаги должно быть < 2 % . Вкладыши могут быть двухслойными: слой, обращенный к слитку плотный, противоположный слой — рыхлый (горящий или тлеющий). Для удаления газов из горящего или тле­ ющего слоя в таких вкладышах делают отверстия или поры. Вкла-

Рис. 85. Способы крепления теплоизолирующих вкладышей к слябным изло­ жницам:

а — скобами; б — клиньями

дыши крепят на изложницах скобами, распорками, клиньями, под­ вешивают на металлических крючках, заформованных в стенки вкладышей, или закрепляют на подвесках.

После наполнения утепленных вкладышами изложниц верх слитка утепляют теплоизолирующими или экзотермическими сме­ сями, как и в изложницах с прибыльными надставками.

Применение теплоизоляционных вкладышей для утепления голов­ ной части слитков спокойной стали, отлитых в уширенные книзу изложницы, позволяет снизить головную обрезь: при использовании вкладышей с выгорающей добавкой бумаги — на 4—5% и вкладышей из быстротвердеющих смесей с добавкой древесных опилок — на 2—- 2,5% по сравнению со слитками, отлитыми в изложницы с прибыль­ ными надставками. Подготовка изложниц новым способом исключает лакосмазочное хозяйство, улучшает условия труда, повышает каче­ ство поверхности и микроструктуры слитка, снижает трудоемкость зачистки металла, уменьшает брак у потребителей.

♦

Поддоны

Независимо от способа разливки стали — сверху или сифонным способом — изложницы устанавливают на чугунные поддоны (рис. 86), которые во время разливки и затвердевания слитка интен­ сивно его охлаждают снизу.

Для сифонной разливки стали применяют, как правило, групповые поддоны, а при разливке сверху ■— как индивидуальные, так и груп­ повые (рис. 86, А, Б). В некоторых случаях при разливке металла сверху в изложницы, уширенные кверху, роль поддона играет дно изложницы.

114

Иногда к изложницам для отливки крупных слитков массой 15, 18, 20 т изготовляют так называемые универсальные поддоны, при­ годные для установки на них при необходимости одной из указанных изложниц. Для центрирования таких изложниц предусматривают различного размера ограничители.

При разливке стали сверху в сквозные изложницы поддон слу­ жит основанием для слитка, а при разливке стали сифонным спосо­ бом поддон, кроме того, является и остовом для укладывания сифон­ ных проводок в специально предусмотренные для этого каналы. От расположения каналов на поддоне зависит правильное поступле­ ние жидкого металла в изложницы. Хорошие слитки получаются, если металл поступает через каналы в центр изложницы.

Рабочую поверхность поддона делают так, чтобы донная часть слитка была сферической формы. Такая форма сокращает утяжку и количество обрези, а также предохраняет слиток от поражения пле­ нами (рис, 86, В).

При разливке стали сверху вследствие сильных ударов струи металла на поддонах образуются выгары, в результате чего слитки привариваются к поддонам, что вызывает их преждевременный выход из строя. Для устранения этого недостатка на групповые поддоны укладывают металлические листовые пластины толщиной от 15 до 30 мм или заливают металл в изложницы с температурой 1560 °С и при разливке тормозят струю, прижимая стопор.

Сифонные поддоны после того, как с них сняты изложницы, слитки и центровые очищают от скрапа и мусора. Краном удаляют сразу всю систему литников из каналов поддона. Ручьи поддона очищают от остатков сифонного кирпича и боя огнеупоров пневматическим ломиком и совковой лопатой. Приварившийся к каналам и к поверх­ ности поддонов металл удаляют пневматическим зубилом или авто­ генным резаком.

При подготовке поддонов следует обеспечить просушку набран­ ных сифонных проводок теплом, аккумулированным поддонами, поэтому температура их должна быть не ниже 80 °С. Новые и остыв­ шие поддоны подогревают до 100 °С.

На дно каждого из каналов сифонного поддона и в углубление для

была на одном уровне с поверхностью поддона. Сифонный кирпич должен быть целы м и сухим.

Для проверки цельности его слегка простукивают молотком, годный кирпич при этом издает чистый звенящий звук. Уклады­ вают сифонный кирпич с двух противоположных сторон, чтобы предотвратить смещение звездочки.

Сифонный кирпич предварительно подгоняют в каналы всухую, а затем укладывают на раствор с соблюдением толщины швов менее 2 мм. Отверстия концевых сифонных кирпичей и звездочки закры­

I

При использовании съемной воронки нижнюю шамотную трубку укладывают заподлицо с нижним основанием металлического кар­ каса центровой так, чтобы выходил только буртик. Верхняя шамот­ ная трубка должна выступать над металлической центровой не больше, чем на 40 мм, иначе шамотная воронка будет стоять непроч­ но, зазор между шамотной и металлической воронками будет слиш­ ком велик и возможны прорывы металла под воронку. Центровую со съемной воронкой набирают на трубе также, как описано выше.

Половинки каркаса центровой стягивают кольцами с клиньями, болтами с чеками или болтами с гайками и надежно закрепляют. Собранные центровые тщательно просушивают в специальных суши­ лах. Просушку центровой проверяют заостренным железным прут­ ком, который не должен входить в подмазку между кожухом центро­ вой и шамотными трубками.

Неразъемные центровые подготовляют в таком порядке: на звез­ дочку, уложенную на поддон, подготовленный к установке изложниц, укладывают одна на другую семь центровых шамотных трубок, хорошо проверенных на годность и подогнанных в замках. На под­ дон наносят слой глины и на трубки сверху опускают неразъемную центровую. Затем в центровую укладывают остальные трубки и во­ ронку.

Зазор между металлическим каркасом центровой и огнеупорными трубками заполняют сухим просеянным через мелкое сито песком, предварительно накрыв изложницы крышками. Металлические футе­ рованные или керамические воронки устанавливают на каждую цен­ тровую в разливочном пролете. Центровые, набранные со съемной воронкой, имеют повышенный срок службы, поскольку залитая металлом воронка заменяется при сохранении самой центровой. Применение засыпных центровых ускоряет наборку, исключается сушка, создаются условия для организации поточного метода сборки составов при вертикальном положении изложниц и центровых.

Для закрепления сифонных проводок, выложенных в каналах поддона, применяют специальные чугунные или стальные плиты различных размеров — грузы. Иногда грузы изготовляют вместе с центровой, что облегчает подготовку поддонов, но в то же время вызывает повышенный расход центровых на 1 т стали.

Пробки для изложниц

Поскольку пробки в изложницу забрасывают сверху, отверстие имеет конусную форму, расширяющуюся кверху.

Основные требования, предъявляемые к пробке: она должна быть не тяжелой, простой в изготовлении, иметь максимальную защитную поверхность, легко устанавливаться в пробочное отверстие и надеж­ но запирать его; удаляться вместе со слитком, т. е. хорошо привари­ ваться к слитку; иметь такую форму, которая способствует качест­ венному формированию поверхности низа слитка. Пробки изготовля­ ют литые из стали с содержанием углерода 0,6%. Чем больше диа­ метр поверхности пробки, обращенной внутрь изложницы, тем выше

117

стойкость изложницы. Масса применяемых пробок колеблется от 12 до ПО кг. Пробки тяжелее 70 кг трудно устанавливать в излож­

ницы.

Форма пробки должна обеспечивать быструю ее установку в из­ ложницу. На рис. 88 показаны пробки, которые обычно применяют для разливки стали сверху. Массивные пробки с углублением и перемычкой (рис. 88, а) отливают в кокили, пробки более сложной

Рис. 88. Пробки для глуходонных изложниц: а — литая; б — штампованная

конфигурации (рис. 88, б) штампуют. На рис. 88, в показана пробка, наиболее полно удовлетворяет предъявляемым требованиям. Используется она вместе со стальным листом, которому придают форму дна изложницы. При малой массе пробки и простоте ее изго­ товления достигается большая поверхность защиты. Общая масса защитного устройства (пробки и шайбы) в два раза меньше массы литой пробки диаметром 450 мм. Пробки с малым углом конуса (12°) легко и прочно устанавливаются в изложницы, прочно приварива­ ются к слитку, легко удаляются из изложницы.

Подготовка составов с изложницами

В старых цехах при разливке стали в стационарной канаве все операции по подготовке изложниц, поддонов, освобождению излож­ ниц от слитков выполняются непосредственно в разливочных про­

рах изложниц в составы заданной величины.

В настоящее время составы для разливки стали в изложницы формируют на тележках трех типов: двухосные 60-т (рис. 89, а)\ четырехосные 160— 180-т (рис. 89, б). Все типы тележек имеют сцеп­ ление трамвайного типа на одном уровне по высоте (492 мм), что поз­ воляет формировать составы из тележек разной грузоподъемности и сцеплять их с локомотивом. Переход на тележки большой грузо­ подъемности вызван увеличением массы слитков для листового про­ изводства.

118

Размещение изложниц на платформе тележек зависит от приня­ того способа разливки и от массы отливаемых слитков. При разливке стали сверху в слитки массой 7 т на 60-т тележке можно разместить от двух до четырех изложниц в один ряд или четыре изложницы в два

а

ряда, на 120-т тележке — до пяти изложниц в один ряд и до восьми изложниц в два ряда, на 180 и 200-т тележках — от четырех до пяти изложниц для слитков массой 20—25 т. При сифонной разливке на 120-т тележку ставят до восьми изложниц (на двух поддонах по четыре), на 60-т тележку по три или четыре изложницы.

119