Разливка стали. 
Материаловедение

Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный ковш, из которого ее разливают в изложницы или кристаллизаторы установок для непрерывной разливки стали, где сталь затвердевает в слитки, которые затем подвергают прокатке или ковке.

Сталеразливочный ковш (рис. 1.9) имеет стальной сварной кожух 1, выложенный изнутри огнеупорным кирпичом 2.

Рис. 1.9. Схема ковша для разливки стали:

1 — сварной кожух; 2 — огнеупорный кирпич; 3 — керамический стакан; 4 — отверстие для выпуска стали; 5 — пробка; 6 — стальная штанга; 7 — трубка; 8 — цапфа; 9 — шлак; 10 — зеркало металла; 11 — рычажный механизм В дне ковша имеется керамический стакан 3 с отверстием 4 для выпуска стали. Отверстие 4 закрывается и открывается стопорным устройством со стальной штангой 6, на конце которой укреплена пробка 5 из огнеупорного материала. На штангу надеты трубки 7 из огнеупора, предохраняющие ее от расплавления жидкой сталью. Стопор поднимают и опускают (вручную или приводом с дистанционным управлением) рычажным механизмом 11. Ковш за две цапфы 8 поднимают краном. Емкость ковша выбирают в зависимости от емкости плавильной печи с учетом слоя шлака 9 (100—200 мм), предохраняющего зеркало металла 10 в ковше от охлаждения при разливке. Обычно емкость ковшей 5—260 т, для крупных плавильных агрегатов применяют ковши емкостью 350—480 т.

Изложницы — чугунные формы для изготовления слитков. Конфигурация изложниц характеризуется формой поперечного и продольного сечений и зависит от сорта заливаемой.

Рис. 1.10. Поперечные сечения изложниц для разливки стали

в слитки:

а — квадратное; б — прямоугольное; в — круглое; г — многогранное стали и назначения слитка. Их выполняют с квадратным (а), прямоугольным (б), круглым (в) и многогранным (г) поперечными сечениями (рис. 1.10). Слитки квадратного сечения прокатывают на сортовой прокат (двутавровые балки, швеллеры, уголки и т. д.); прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине 1,5—3,0 — на лист; из слитков круглого сечения изготовляют трубы, колеса, многогранные используют для поковок.

Для разливки спокойной стали применяют изложницы, расширяющиеся кверху, кипящей — книзу (рис. 1.11). Изложницы, расширяющиеся кверху, обычно имеют дно, а расширяющиеся книзу делают сквозными, без дна. Для предупреждения транскристаллизации дно квадратных и прямоугольных изложниц закруглено. Изложницы для разливки спокойной стали имеют прибыльные надставки 8, футерованные изнутри огнеупорной массой 9 с малой теплопроводностью. Сталь в них дольше находится в жидком состоянии и пита;

Рис. 1.11. Разливка стали в изложницы:

а — сверху; 6 — сифоном: 1 — ковш; 2 — жидкая сталь; 3 — литник; 4 — огнеупорная трубка; 5 — изложница; в — поддон; 7 — огнеупорный пустотелый кирпич; 8 — надставка; 9 — огнеупорная масса.

ет затвердевающий слиток металлом, благодаря чему уменьшается глубина усадочной раковины, улучшается качество слитка, уменьшаются отходы при обрезке его головной части.

Размеры изложниц зависят от массы слитка. Для прокатки отливают слитки массой 200 кг—25 т; для поковок — до 250 т. Экономически более целесообразна разливка стали в крупные слитки, так как при этом сокращаются затраты на огнеупоры, потери металла, уменьшается продолжительность разливки. Однако масса слитка ограничивается мощностью прокатного оборудования и ухудшением его качества из-за неравномерности химического состава.