Контрольная работа: Строение металлического слитка. Качество слитка и его влияние на структуру и свойства продукции ОМД
При разливке сверху (рис. 2, а) происходит разбрызгивание металла, неравномерное охлаждение по зонам слитка, появляется большое количество дефектов поверхности слитка. Такие слитки имеют незначительную усадочную раковину.
При сифонной разливке (рис. 2,б) изложница заполняется через литник снизу без разбрызгивания; поверхность слитка получается чистой. Для уменьшения усадочной раковины , прибыльные надставки утепляют.
Величина обрези слитков составляет от 15 до 25 %.
При непрерывной разливке (рис. 3) слитки имеют чистую поверхность, плотное строение и мелкозернистую структуру, менее развита химическая неоднородность, в них отсутствуют усадочные раковины. Выход годных заготовок может достигать 96 – 98 % массы разливаемой стали. Одноручьевая установка непрерывной разливки позволяет получать 20-150 т/ч слитков (в зависимости от их формы и сечения).
3. Общие сведения по производству стали
Сталь получают путем передела чугуна. Сущность процесса снижение содержание углерода и примесей путем перевода их в процессе плавки.
Металлургические агрегаты по принципу действия делятся: мартеновские печи, кислородные конвертора, электропечи.
Для выплавки стали используют:
в конвекторах – жидкий чугун и лом;
в мартеновских и электропечах – жидкий или твердый чугун со стальным ломом;
в электропечах – только стальной лом.
Емкость: конвекторов достигает 100 – 300т (продолжительность 25 – 50мин.)
мартеновских печей – 200 – 900 т ( 8 – 12 часов)
электропечи: дуговые – 0,5 – 400 т (3 – 7 часов)
индукционные – 60кг – 25 т (30 – 60 мин и более).
В конвекторах получают качественную и высококачественную сталь. Низколегированную (до 2 – 3 % л.э., так как в них происходит сильное окисление л. э.).
В мартеновских печах можно производить углеродистые и легированные конструкционные стали различных марок.
В электропечах выплавляют сталь любого состава. Получают конструкционные, высоколегированные, инструментальные, специальные стали и сплавы, безуглеродистые сплавы.
Выход годной стали:
конвектор – 85 – 89 % от массы чугуна;
мартен – съем стали с 1м2 пода печи 10 – 12 т/сутки.
4. Типы стальных слитков
На строение стального слитка большое влияние оказывает степень раскисленности стали (наличие кислорода).
Спокойная сталь. (Полностью раскисленная Аl, Si, Mn; удален кислород).
Затвердевает металл в изложницах без выделения газов, в верхней части слитка и образуется усадочная раковина, а в средней части – усадочная осевая рыхлость (рис. 7,а).
Для устранения усадочных дефектов слитки спокойной стали отливают с прибылью, которая образуется надставкой, усадочная раковина располагается в прибыли.
Стальные слитки неоднородны по химическому составу.
Химическая неоднородность (ликвация) бывает двух видов: дендритная – неоднородность стали в пределах одного кристалла (дендрита); зональная – неоднородность состава стали в различных частях слитка. Из-за конвекции жидкого металла содержание S, P, С в верхней части слитка увеличивается в несколько раз, а в нижней части – уменьшается. Поэтому прибыльную и под прибыльную части слитка, а также донную его часть при прокатке отрезают (прибыль 14 – 22 %, донная часть 1 – 3 % от массы слитка).
Кипящая сталь. ( Раскислена только Мn, много О2 в металле, при кристаллизации металла выделяется большое количество газа СО↑ который вызывает эффект «кипения»).