ГлавнаяСложность технологической схемы обусловливает высокие капитальные затраты и эксплуатационные расходы. Многие операции, особенно подготовка составов к разливке и сам процесс разливки, требуют большого физического труда и плохо поддаются механизации и автоматизации.
Существенным недостатком разливки стали в изложницы является образование усадочной раковины в верхней части слитка при затвердевании стали. Эту часть слитка при дальнейшем переделе приходится отрезать, в результате чего теряется 10—15% металла. Еще около 5% металла теряется вследствие угара при нагреве слитков перед прокаткой и в виде обрези нижнего конца слитка. Таким образом, общие потери металла при получении заготовок из слитков достигают 15—20%. Весьма значителен также расход чугунных изложниц и огнеупорных материалов. Кроме того, слитки, особенно крупные, характеризуются химической и структурной неоднородностью.
Все эти недостатки заставили металлургов искать новые способы разливки стали. Наилучшим способом, сокращающим весь технологический процесс (см. рис. 72), оказалась непрерывная разливка.
При непрерывной разливке сталь из разливочного ковша (рис. 73) через промежуточное устройство поступает в водоохлаждаемый кристаллизатор, в который предварительно снизу вводят затравку, имеющую форму отливаемого слитка и служащую дном кристаллизатора. Здесь происходит затвердевание наружной корочки слитка. После наполнения кристаллизатора тянущие валки начинают опускать затравку, которая увлекает за собой затвердевший снаружи металл. Чтобы ускорить кристаллизацию стали, слиток охлаждают водой, поступающей из форсунок.
По мере опускания слитка в кристаллизатор поступают новые порции металла. Скорость разливки составляет обычно 0,5—1 м/мин.
От успевшей полностью затвердеть нижней части слитка газовыми горелками отрезают заготовки требуемой длины, которые в дальнейшем поступают прямо в прокатный цех для прокатки на нужный профиль.
Сталь можно разливать в один или несколько кристаллизаторов одновременно.
Внутренняя стенка кристаллизатора (рис. 74) выполняется из меди, высокая теплопроводность которой обеспечивает быстрый отвод тепла от слитка. Материалом для наружных стенок служит сталь или чугун. Полости между внутренними и наружными стенками охлаждаются водой, которая подается и отводится с помощью коллекторов. Внутренняя полость кристаллизатора сужается книзу. Ширина стенки в нижней части примерно на 1% меньше, чем в верхней. Благодаря этому оболочка слитка может более продолжительное время соприкасаться со стенками кристаллизатора, что увеличивает отвод тепла от слитка и уменьшает вероятность образования продольных трещин.
Форма поперечного сечения кристаллизатора — прямоугольник, квадрат или круг. Цилиндрические кристаллизаторы применяются для получения слитков, которые используют в качестве электродов для ЭШП и ВДП.
Чтобы уменьшить трение между слитком и кристаллизатором, внутреннюю поверхность последнего тщательно смазывают. В качестве смазки используют растительное масло, парафин и другие вещества. При нагреве летучие вещества смазки удаляются и на стенках кристаллизатора образуется тонкая пленка, препятствующая непосредственному воздействию жидкой стали на медные стенки и предотвращающая прилипание слитка к стенкам. Так как смазка быстро расходуется, ее нужно многократно восстанавливать в процессе разливки.
Вертикальные установки непрерывной разливки (рис. 75, а) имеют большую высоту, поэтому на их сооружение требуются немалые капитальные затраты. Менее дорогими являются установки, в которых стальная полоса после затвердевания изгибается (рис. 75,б), а также установки с радиальными кристаллизаторами (рис. 75,в).
По сравнению с разливкой в изложницы непрерывная разливка стали имеет следующие преимущества:
1. Значительно увеличивается выход годной стали (нет потерь в виде прибыльной части слитка, литников, недоливков и т. п.).
2. Существенно сокращается производственный процесс: ликвидируются такие сложные операции, как подготовка составов с изложницами, прокатка на обжимных станах.
3. Коренным образом улучшаются условия труда. Непрерывность процесса и высокая механизация операций создают благоприятные условия для автоматизации разливки стали, а следовательно, и всего металлургического цикла. Тяжелый физический труд разливщика заменяется трудом оператора.
4. Благодаря резкому уменьшению ликвации и структурной неоднородности повышается качество стали.
5. Отпадают расходы, связанные с изложницами и сифонным припасом.
Себестоимость листа и сортового проката, изготовленных из металла непрерывной разливки, примерно на 8—9% ниже, чем себестоимость той же продукции, прокатанной из обычных слитков.
С каждым годом непрерывная разливка — прогрессивный и экономичный способ — получает все более широкое распространение.
