Кипящая сталь   

   Кипящая сталь в отличие от спокойной является не­полностью раскисленной сталью. Во время разливки в. процессе кристаллизации слитка эта сталь «кипит» в из­ложнице. «Кипение» металла в изложнице вызывается обильным выделением газов за счет реакции между уг­леродом и закисью железа или марганца с образовани­ем при этом окиси углерода. Газы, выделяющиеся при затвердевании слитка кипящей стали, содержат 80— 90% СО, 1—2% С02 и незначительное количество водо­рода, азота и метана.

   На структуру слитка существенное влияние оказы­вает продолжительность и интенсивность кипения стали в изложнице, которые в свою очередь зависят от скорос­ти образования и выделения окиси углерода.

   Слиток кипящей стали по структуре характеризуется следующими пятью зонами:

   1) наружная беспу­зыристая плотная корочка, состоящая из равноосных кристаллов;

   2) зона сотовых пузырей, имеющих вытяну­тую форму и располагающихся по направлению от плот­ной корочки к центру слитка (длина сотовых пузырей составляет 30—70 мм);

   3) плотная зона между сотовы­ми и вторичными пузырями;

   4) зона вторичных (глубин­ных) пузырей;

   5) зона центральных газовых пузырей (сердцевина слитка).

   Качество слитка кипящей стали определяется его рослостью, а также качеством и толщиной наружной корки. Слиток считается качественным, если он имеет минимальную рослость, а наружная корка его — плот­ная и толщина ее достаточна для последующего нагрева и прокатки слитка без вскрытия сотовых пузырей.

   Такое качество слитка можно получить только за (счет более интенсивного кипения металла при малом ферростатическом давлении (сифонная разливка). Если вести разливку кипящей стали сифоном медленно, то без особых трудностей можно получить слиток с толщиной здоровой корки 25—35 мм [41].

   При быстрой разливке сверху ферростатическое дав­ление металла в изложнице увеличивается, вследствие чего резко ухудшаются (по сравнению с разливкой си­фоном) условия газовыделения, и слиток получается с очень тонкой наружной коркой.

   Рослые слитки с очень тонкой наружной корочкой и близким к поверхности залеганием сотовых пузырей, которые могут вскрыться при нагреве и прокатке, полу­чаются при вялом кипении металла в изложнице или при недостаточной температуре металла. Высокое со­держание марганца л углерода в стали способствует развитию рослости слитков, так как в этом случае получается низкое    отношение FeO/C и, следовательно,вялое кипение металла в изложницах.

   Если отношение FeO/C высокое, то сталь получается чрезмерно окисленной,  что приводит к слишком ин­тенсивному кипению, в результате которого уровень за­литой в изложницу стали резко снижается и слиток име­ет «голенище».

   Таким образом, в зависимости от окисленности ме­талла можно получить слитки с разной степенью кипения (вялое кипение, нормальное кипение, бурное кипение), (определяемой рослостью слитков. Нормальный слиток кипящей стали при затвердевании подрастает немного. На одном из заводов разработана пятибалльная шкала для определения рослости слитков (рис. 5), при этом до­пустимыми считаются баллы 1 и 2.

   Рис.   5.   Шкала баллов для определения рослости слитков кипящей Стали

   Необходимо также отметить, что в слитке кипящей стали, как правило,    отсутствует    сосредоточенная усадочная раковина, так как ее объем распределяется в многочисленных газовых пузырях, в связи с чем разлив­ку ее производят в изложницы без утеплителей. Кипя­щая сталь за счет отливки ее в изложницы без утеплителей к получения высокого выхода годного, а также ма­лого расхода ферросплавов является по сравнению со спокойной сталью более дешевой. Кроме того, слитки, слябы и готовый лист из этой стали имеют хорошую по­верхность, легко поддающуюся обработке в горячем и холодном состоянии.

   К недостаткам кипящей стали, как уже указывалось, откосится большая химическая и структурная неодно­родность и сравнительно близкое залегание сотовых пу­зырей, особенно при разливке сверху.

Похожие записи: