Изложницы для отливки стальных слитков

В данной работе проведены исследования причин выхода изложниц из строя, а так же влияние времени пребывания металла в изложнице и коэффициента оборачиваемости изложниц на их стойкость. Это приводит к появлению разнородных структур в стенках изложниц из-за влияний ребер и фланцев полупостоянной опоки на скорость кристаллизации металла. Среди известных способов улучшения структуры в рабочем слое отливок наиболее подходящим для изложниц является поверхностное модифицирование и легирование.

Повышение качественных и экономических показателей металлургического производства частично зависит от качества и стоимости сталеразливочного оборудования в частности изложниц. Так, в работе показано, как изменяется скорость затвердевания 6-ти тонного слитка в изложницах разной толщины. В тоже время аккумулирующая способность изложниц почти полностью исчерпывается задолго до окончания затвердевания слитков.

Изложницы для отливки стальных слитков

Увеличение толщины стенок изложницы приводит к увеличению их веса, вследствие чего расход изложниц на единицу стали в слитках возрастет. При конструировании изложниц следует уделять особое внимание форме и размерам полости для отливки слитков.

В настоящее время на металлургических заводах применяются прямоугольные изложницы, имеющие разнообразную форму внутренних граней: прямые), вогнутые внутрь изложницы и волнистые.

Изложницы на металлургических заводах отливают из доменного чугуна в специализированных цехах, на машиностроительных заводах — из ваграночного чугуна. В зависимости от условий эксплуатации и типоразмеров изложниц состав чугуна может изменяться в пределах, указанных в технических условиях.

Материал для изложниц

Маломощные литейные цеха, испытывая недостаток формовочных площадей и сушильных средств, поэтому изложницы отливают в полупостоянных формах. В результате научных исследований появились новые резервы повышения стойкости изложниц, особенно против образования трещин. По данным работы 45…55 % изложниц выходит из строя в результате образования сетки разгара и ее сколов на рабочей поверхности, причем доля этих изложниц непрерывно растет.

Стойкость изложниц растет с увеличением первых двух составляющих и с уменьшением вторых. Основное значение для роста чугуна в поверхностном слое изложниц имеет процесс окисления. Многочисленные исследования в области повышения стойкости изложниц посвящены, главным образом, вопросам связанным с образованием сквозных трещин . В то же время 75 % обычных изложниц вышли из строя в результате приваривания слитков.

Одной из главных задач развития черной металлургии является повышение качества выплавляемой стали и готового проката, и снижение себестоимости. Проблемы повышения качества изложниц и их эксплуатации сохраняются актуальными и на ближайшее будущее. Конструкция изложниц для спокойной стали часто зависит от способа разливки и от того, как обрабатываются слитки — прокаткой или ковкой.

Вопросу определения оптимальной толщины стенок изложниц посвящено множество исследований . В тонкостенной изложнице получаются меньшие температурные перепады между внутренней и наружной поверхностью, чем в толстостенной, что способствует повышению стойкости тонкостенных изложниц.

При соблюдении указанных условий выбора толщины стенок и дна изложниц, их общий вес, по отношению к весу отливаемых слитков, будет составлять 0,9…1,1. В дальнейшем, для удобства изложения, вместо размеров полости изложниц следует рассматривать вес и габаритные размеры слитков.

Изложницы, применяемые для отливки слитков, предназначенных для прокатки, делают обычно квадратного или прямоугольного сечения. Оптимальным радиусом закруглений углов четырехгранных изложниц следует считать по данным работы радиус, равный 10…12 % средней ширины слитка. Получение качественного жидкого чугуна для отлива изложниц, обеспечивающего высокую их стойкость, является весьма важной задачей. Корректировку состава чугуна осуществляют добавками соответствующих ферросплавов, смешением литейного и передельного чугунов или доменного и ваграночного.

Для большинства типоразмеров изложниц качественный чугун получают при использовании шихты следующего состава: 40…55 % литейного чугуна, 10…15 % передельного чугуна, 30…50 % боя изложниц. Режим плавки чугуна для отливки изложниц определяется главным образом необходимостью получения в нем высокого содержания углерода.

Роль отдельных составляющих ограничивается регулированием структуры чугуна, что непосредственно влияет и на служебные свойства изложниц. При формовке изложницы обычно применяют чистую модель. Опочная оснастка состоит из нижней (поддона) и средней опок и кокильного верха. Поддон стальной имеет строганную поверхность фланцев.

Необходимую структуру и свойства чугуна в изложницах достигают регулированием скорости кристаллизации отливки и соответствующим химическим составом. Изложницы выходят из эксплуатации в результате образования продольных и поперечных трещин, разгара внутренней поверхности, механических повреждений.

Не проходите мимо: