yandex.metrica
Слитки и разливка стали

Способы подогрева верха слитка

При использовании футерованной прибыльной надстав­ки теплоотвод через боковые поверхности ее значитель­но меньше, чем теплоотвод через дно и стенки изложни­цы. Поэтому усадочная раковина сосредоточивается в прибыльной части слитка. При затвердевании жидкая сталь, находящаяся в прибыльной надставке, теряет теп­ло в трех направлениях: вверх через зеркало металла (15—25%) вниз в тело слитка (3—10%) и через боковую поверхность (70-75%). В настоящее время разработа­ны различные способы снижения потерь тепла через боковую поверхность надставки и зеркало металла.

Утепление боковой поверхности прибыли. Наиболее широко для футеровки прибыльной надставки используют шамотный кирпич, который имеет достаточную стой­кость, но в то же время обладает сравнительно высокой теплопроводностью и теплоемкостью.

Положительные результаты получены при использо­вании одноразовых теплоизоляционных вкладышей плотностью 0,9—1,2 г/см3, изготовленных из смеси соста­ва: 75% песка, 10% отходов бумажной промышленно­сти, 5% огнеупорной глины и 10% с. с. б. (сульфатно-спиртовая барда). Выход годно­го металла возрастает на 2—5%.

Более высокое увеличение выхода годного металла наблюдается при обогреве боковой поверхности прибы­ли одноразовыми экзотермическими вкладышами и об­мазками. Вкладыши готовят одно- или многослойными. Последние состоят обычно из экзотермического слоя, прилегающего к металлу, и одного-двух наружных теплоизоляционных слоев. Экзотермический слой готовят на основе наполнителя (шамотный порошок, кварцевый пе­сок и др.), горючих компонентов (алюминия, ферроси­лиция, силикокальция), окислителей (селитры, окалины, руды и т. д.). При сгорании алюминия, кремния и каль­ция выделяется такое количество тепла, которое не только компенсирует тепловые потери металла через бо­ковую поверхность, но и нагревает металл в прибыльной части слитка.

Применение экзотермических вкладышей и достаточ­но хорошее утепление зеркала металла в прибыльной надставке позволяет значительно уменьшить объем при­были и, таким образом, на 6—10% увеличить выход годного металла. Однако в связи со сравнительно высокой стоимостью и высоким удельным расходом (15—25 кг/т) экзотермические вкладыши экономически целесообраз­но применять только при разливке высоколегированных сталей и сплавов.

Утепление верха прибыли. Широкое распростране­ние в практике производства качественной и высокока­чественной стали нашли для утепления верха слитка люнкеритные смеси, составленные из алюминия, 45%-ного ферросилиция, древесного угля, коксика, шамотного порошка и боксита. Расход люнкеритной смеси состав­ляет 1,5—3 кг/т стали.

В последние годы все более широкое распространение для этих же целей находят экзотермические смеси, по составу близкие к экзотермическим вкладышам и обмаз­кам. Например, на ЧМЗ при разливке высоколегированных сталей использовали одновременно экзотермические прибыльные надставки, получившие название «Эра» (числитель), и экзотермическая смесь (знаменатель) следующего состава, %:

Вермикулит –  35/40

Шамотный порошок – 30/30

Алюминиевый порошок – 35/30

Иногда достаточно использовать для утепления верха слитка теплоизолирующие засыпки, например шамотный порошок, вермикулит.

В жидком состоянии металл, в прибыльной надстав­ке можно поддержать длительное время, вплоть до затвердевания тела слитка, специальными способами обо­грева: электродуговым, индукционным и газокислородным. Однако эти способы не нашли широкого рас­пространения вследствие сложности.