Разливка стали и строение слитка

РАЗЛИВКА СТАЛИ СВЕРХУ
В изложницы сверху сталь разливают непосредственно из ковша. При этом исключается расход металла на литники, упрощается подготовка оборудования к разливке.
К недостаткам следует отнести менее качественную поверхность слитков, из-за наличия пленок оксидов от брызг металла, затвердевающих на стенках изложницы. Применяется для разливки углеродистых сталей.

При сифонной разливке одновременно заполняются несколько изложниц. Изложницы устанавливаются на поддоне, в центре которого располагается центровой литник, футерованный огнеупорными трубками, соединённый каналами с изложницами. Жидкая сталь из ковша поступает в центровой литник и снизу плавно, без разбрызгивания наполняет изложницу. Поверхность слитка получается чистой, можно разливать большую массу металла одновременно в несколько изложниц. Используют для легированных и высококачественных сталей.
СИФОННАЯ РАЗЛИВКА СТАЛИ

Перед заливкой металла в кристаллизатор вводят затравку – стальную штангу со сменной головкой, имеющей паз в виде ласточкиного хвоста, которая в начале заливки служит дном кристаллизатора. Вследствие интенсивного охлаждения жидкий металл у стенок кристаллизатора и на затравке затвердевает, образуется корка, соединяющая металл с затравкой. Затравка движется вниз при помощи тяговых роликов 6, постепенно вытягивая затвердевающий слиток из кристаллизатора. После прохождения тяговых роликов 6, затравку отделяют. Скорость вытягивания составляет в среднем 1 м/мин. Окончательное затвердевание в сердцевине происходит в результате вторичного охлаждения водой из брызгал 4. Затем затвердевший слиток попадает в зону резки, где его разрезают газовым резаком 7, на куски заданной длины. Слитки имеют плотное строение и мелкозернистую структуру, отсутствуют усадочные раковины.
НЕПРЕРЫВНАЯ РАЗЛИВКА СТАЛИ

ПРОЦЕСС ЗАТВЕРДЕВАНИЯ И СТРОЕНИЕ СЛИТКА
После заливки жидкой стали в изложницу начинается процесс затвердевания стали.
Сначала кристаллизуются слои металла, расположенные у дна и стенок изложницы, а также на поверхности. Здесь скорость охлаждения высокая, образуется поверхностная корка, имеющая мелкозернистое строение.

ПРОЦЕСС ЗАТВЕРДЕВАНИЯ И СТРОЕНИЕ СЛИТКА
Глубже скорость охлаждения уменьшается и кристаллы растут более свободно, они вытягиваются и получаются столбчатые кристаллы.
В центре слитка скорость ещё меньше, образуются крупные беспорядочно ориентированные кристаллы.
Таким образом, строение слитка неоднородное: в нем можно различить зоны мелких, столбчатых и беспорядочно ориентированных кристаллов.

Так как жидкий металл имеет меньшую плотность, то при затвердевании сталь уменьшается в объеме, давая усадку примерно на 2%. Поскольку во время охлаждения снаружи уже образовалась корка, то при дальнейшем затвердевании во внутренних зонах под коркой образуется пустота, называема усадочной раковиной.
Эта часть слитка для дальнейшей обработки
непригодна и её приходится обрезать,
что увеличивает отходы металла.

Чтобы уменьшить отходы металла нужно
усадочную раковину сделать меньшей.
Это достигается задерживанием охлаждения
верхней части слитка, для чего на изложнице устанавливается шамотная надставка; тогда усадочная раковина перейдет в эту часть слитка (так называемую прибыль). Затем прибыль отрезают и она идет в отходы.