Производство отливок из чугуна
  4.1 Общая классификация изложниц

Изложницы широко используются в черной и цветной металлургии для разливки металла в слитки, которые затем передаются для дальнейшей технологической переработки. Нельзя не отметить, что в последние два десятилетия объемы потребления изложниц в сталеплавильном производстве заметно сократились за счет широкого распространения машин для непрерывной разливки. Однако в Украине и России доля стали, разливаемой в слитки, попрежнему высока (свыше 50-60%), что позволяет говорить об актуальности проблемы повышения стойкости изложниц для снижения затрат на производство одной тонны стали.

Объемы потребления изложниц во многом зависят от режимов их эксплуатации и других объективных и субъективных факторов. К числу особенностей эксплуатации изложниц следует отнести повторяющиеся термические удары при заливке металла и последующем прогреве стенки изложниц до температур порядка 800-1000 оС в ходе каждого цикла эксплуатации. При этом следует учитывать, что стенка изложницы прогревается неравномерно как по сечению, так и по высоте. С другой стороны, режимы эксплуатации изложниц могут значительно изменяться в каждом конкретном плавильном цехе, а также сильно зависеть от реально сложившейся производственной ситуации. Удельный расход изложниц на тонну стали составляет в среднем 22-25 кг и выше, что определяет не только объем их производства, но и требует сокращения расхода для снижения себестоимости металлопродукции.

По действующим техническим условиям в зависимости от конструктивных особенностей и условий эксплуатации изложницы классифицируют на несколько самостоятельных групп:

  • а) по конструкции донной части: сквозные (без дна); глуходонные (для разливки сверху); глуходонные с отверстием в дне для сифонной разливки;
  • б) по способу утепления верха слитка: без утепления; с утепленным верхом, составляющим одно целое с изложницей; со съемными прибыльными надставками;
  • в) по геометрической форме сечения слитка: квадратные; прямоугольные; круглые; многогранные; плоские;
  • г) по массе слитка: мелкие - до 1,5 т; средние - от 1,5 до 5,0 т; крупные - от 5,0 до 22,0 т; сверхкрупные (для нужд тяжелого и энергетического машиностроения) - до 400 т.

Сквозные изложницы употребляют для разливки кипящих, полуспокойных и спокойных сталей. При этом изложницы, используемые для разливки кипящих и полуспокойных сталей, выполняются уширенными к низу, а спокойных сталей - уширенными к верху (1,0-1,5% на сторону). По форме поперечного сечения сквозные изложницы можно условно подразделить на изложницы квадратного сечения с отношением сторон не превышающим 1,1; изложницы прямоугольного сечения с отношением сторон до 1,5; листовые изложницы, имеющие вытянутую прямоугольную форму с отношением сторон от 1,5 до 3,5.

Для получения слитков кипящей стали с уменьшенной головной обрезью в практике металлургического производства иногда использовались так называемые бутылочные изложницы. В этих изложницах внутренняя полость головной части выполняется в виде усеченного конуса или пирамиды с основанием у тела слитка. Однако такие изложницы достаточно сложны в изготовлении и менее удобны в эксплуатации.

Глуходонные изложницы применяют обычно для разливки спокойной стали. Такие изложницы уширены к верху и имеют в дне отверстие для установки стальной пробки (при разливке сверху) или шамотного стаканчика (при разливке сифоном).

По форме поперечного сечения глуходонные изложницы можно также подразделить на такие же группы, как и сквозные изложницы, рассмотренные выше. Дополнительно же можно также выделить изложницы круглого и многогранного сечения для слитков, которые поступают на трубопрокатные станы или используются в качестве заготовки для производства колес и бандажей, а также многогранные изложницы для кузнечных слитков.

Эскиз изложницы типа К–5 для слитка колесной сталиВесьма важным фактором, характеризующим геометрическую форму изложниц, является также форма грани изложницы, которая зависит от массы слитка и склонности стали к образованию трещин. У мелких и средних изложниц грани обычно выполняют плоскими, а у крупных достаточно часто рекомендуют выпуклую форму грани.

На практике достаточно часто употребляются также изложницы с волнистой внутренней поверхностью. Такая форма изложницы имеет достаточно большую поверхность охлаждения, вследствие чего обеспечивается формирование более толстой и прочной корковой зоны слитка. Образующаяся между двумя соседними волнами изложницы начальная корочка слитка хорошо противостоит давлению жидкого метала, так как работает как балка, лежащая на двух опорах. Кроме того, волнистая поверхность способствует более равномерному распределению напряжений, возникающих при затвердевании и усадке стали в начальный период кристаллизации. Основным недостатком изложниц с волнистой поверхностью, видимо, следует считать относительно быстрое разрушение (износ) выступающих внутрь изложницы участков стенки.

Для захвата изложниц при работе и транспортировке на их теле имеются различные приспособления, что позволяет классифицировать изложницы также и по этому признаку. Мелкие и средние сквозные изложницы чаще всего изготовляют с ушками или специальными приливами, а глуходонные – со стальными цапфами. Крупные изложницы обычно отливают со специальными приливами (ушами) или литыми цапфами.

Для примера на рис.4.1 приведен эскиз, размеры и некоторые технические характеристики чугунной изложницы типа К–5 для слитка колесной стали.

Рисунок 4.1 – Эскиз изложницы типа К–5 для слитка колесной стали

  • Масса изложницы, т - 5, 12
  • Масса слитка, т - 3,645
  • Отношение Мизлслит - 1,3
  • Максимальная стойкость, наливов - 116
  • Средняя стойкость - 76
  • Удельный расход, кг/т - 11,9
  4.1 Общая классификация изложниц
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ