Охрана труда

Фонтанирование стали в изложницах

Слитки кипящей стали массой 8 т отстаиваются у разливочной площадки 40 мин, 12т — 70 мин, а слитки спокойной и низколегированной стали того же развеса —
соответственно 80 и 140 мин. Отстой полуспокойной стали продолжается до прекращения искрения (40—50 мин).

В это время работа с залитыми плавками не прекращается. С поверхности рослых химически закупоренных слитков срезают кислородом скрап, неуспокоенные и
долго искрящие слитки примораживают песком и мелкой железной рудой. Но составы не должны стоять в пролете больше положенного времени, чтобы избежать продолжительной тепловой радиации и не ухудшать условий труда разливщиков, ковшевых и машинистов кранов.

После разливки металл не всегда застывает спокойно. Отдельные слитки кипящей стали фонтанируют. Выброс жидкого металла из изложницы происходит под напором газов, прорывающихся из-под корочки кристаллизирующего слитка. Механизм этого явления известен. Кислород, поступающий в зону реакций, поглощается из воздуха открытой струей металла из ковша и окисляющимися брызгами кипящего металла. Оксид углерода вначале выделяется по фронту кристаллизации металла и в усадочные поры между дендритами. По мере затвердения слитка часть газов остается в периферийной зоне в виде сотовых пузырей. В них рассредоточивается объемная усадка слитка кипящей стали.

Распределение зон сотовых пузырей регулируют химической закупоркой слитка или замораживанием его головной части чугунной крышкой (реже). Образование
верхней корки на слитке само по себе не представляет опасности. Механизм фонтанирования стали срабатывает в конце периода кристаллизации слитка. Скопившиеся под коркой газы (Рг) подавляют выделение из металла пузырей С О в силу противодействия Рг > Рсо , где Рсо — давление оксида углерода.

Постепенно сокращающаяся жидкая сердцевина сильно обогащается ликвирующими примесями: углеродом, серой, водородом, неметаллическими включениями. В этой массе количество активных центров газозарождения увеличивается. В какой-то момент выделение газов возобновляется и их поток, преодолевая сопротивление оболочки, прорывается наружу, увлекая с собой жидкий металл.

Предугадать фонтанирование стали не всегда возможно, но некоторые настораживающие внешние признаки могут послужить сигналом. Если искрение над
коркой усиливается и не устраняется охлаждающими добавками песка и железной руды, то слиток является потенциальным источником выброса жидкого металла.
Мастер разливки обязан сообщить о грозящей опасности составителю плавочного поезда, в стрипперное отделение и предупредить людей в пролете.

Фонтанирование стали из изложницы можно предупредить правильной организацией конвертерного процесса. Не передувать плавки, назначенные на мягкие марки стали, и не допускать попадания воды в конвертер, что обогащает металл водородом. Этот газ в атомарном состоянии свободно диффундирует в слитке и повышает давление выделяющихся газов в конце кристаллизации.  Надо вовремя выбраковывать изложницы и поддоны с глубоким разгаром рабочей поверхности, чтобы избежать
скопления в их массе молекулярного водорода.