Самая большая особенность процесса непрерывного литья — это принудительное охлаждение расплавленной стали, затвердевание расплавленной стали в заготовку за короткое время. Поэтому сам процесс непрерывного литья предъявляет более строгие требования к качеству расплавленной стали. Он должен не только обеспечивать стабильную и соответствующую температуру расплавленной стали и степень раскисления для соответствия литейным свойствам, но и минимизировать примеси серы и фосфора, а также содержание газов и включений в стали для обеспечения плавного литья и качества заготовки. Другими словами, обеспечение своевременной поставки качественной расплавленной стали является основой и предпосылкой для производства непрерывной разливки.
Контроль температуры расплавленной стали при непрерывном литье
Температура литья расплавленной стали является важным технологическим параметром для литья, а требования к температуре расплавленной стали при непрерывном литье гораздо строже, чем при литье в формы. Это связано с тем, что:
- Соответствующая температура литья является предпосылкой для плавного непрерывного литья. Если температура литья расплавленной стали слишком низкая во время непрерывного литья, это приведет к замерзанию впускного отверстия для воды в промежуточном ковше, заставляя литейный терминал; если она слишком высокая, это не только легко приведет к потере контроля над впускным отверстием для воды в ковше, но и вызовет истончение оболочки заготовки и неравномерную толщину, что приведет к утечке стали.
- Соответствующая температура литья является основой для получения хорошего качества литья. И теория, и практика показывают, что высокая температура заливки усугубит вторичное окисление расплавленной стали и эрозию расплавленной стали на огнеупорном материале футеровки, тем самым увеличивая количество неметаллических включений в отливке и способствуя возникновению различных дефектов, таких как ромбовидная деформация, вздутие, внутренние трещины, центральная рыхлость и центральная сегрегация. Низкая температура заливки легко образует холодную корку на поверхности стальной жидкости в кристаллизаторе, ухудшает качество поверхности отливки и оказывает отрицательное влияние на чистоту стали.
Контроль состава жидкой стали при непрерывной разливке и требования к раскислению жидкой стали
Рабочие характеристики процесса непрерывного литья: (1) непрерывная работа, непрерывная заливка нескольких печей; (2) принудительное охлаждение на протяжении всего процесса; (3) формование и постепенное затвердевание отливки завершаются определенным движением (включая определенную деформацию).
Контроль состава жидкой стали и требования к раскислению жидкой стали в процессе непрерывной разливки в основном сводятся к следующему:
- Стабильность состава. Непрерывное литье требует, чтобы состав жидкой стали в ковше был однородным, чтобы обеспечить постоянство состава заготовки; для жидкой стали, разливаемой в нескольких печах, национальный стандарт для непрерывно литой заготовки требует, чтобы непрерывная разливка в промежуточном ковше была из того же типа стали.
- Хорошая литейность расплавленной стали. Диаметр впускного отверстия для воды непрерывного литья заготовок невелик, особенно для машины непрерывного литья заготовок малого квадратного сечения, которая предъявляет более высокие требования к текучести расплавленной стали. Текучесть расплавленной стали является фактическим отражением литейности расплавленной стали. При условии надлежащего контроля температуры текучесть расплавленной стали отражает чистоту самой расплавленной стали. Расплавленная сталь с небольшим количеством включений и низким содержанием газов N, H и O имеет лучшую текучесть.
- Чувствительность к трещинам. В процессе затвердевания непрерывнолитой заготовки рост оболочки на нее влияет не только термическое напряжение и организационное напряжение, создаваемое принудительным охлаждением, но и комбинированное воздействие множественных напряжений, таких как статическое давление расплавленной стали, механическое растягивающее напряжение во время вытяжки заготовки и изгибающее напряжение во время выпрямления. Как только концентрация напряжения вызвана в слабой части, это приведет к дефектам, таким как поверхностные трещины и внутренние трещины. Поэтому элементы в стали, которые влияют на тенденцию к горячим трещинам, должны строго контролироваться.
Применение технологии рафинирования вне печи для получения очищенной расплавленной стали для непрерывной разливки
С постоянным совершенствованием промышленных технологий и уровня жизни такие отрасли, как транспорт, энергетика, авиация, строительство, автомобилестроение, машиностроение и электроника, предъявляют все более высокие требования к качеству стальной продукции, а сфера применения стальной продукции становится все более обширной. Для удовлетворения потребностей рынка современные сталелитейные заводы должны иметь возможность производить марки стали со сверхнизким содержанием углерода, сверхнизким содержанием серы, чрезвычайно низким содержанием газа и очень узким диапазоном регулирования состава.
Развитие технологии рафинирования вне печи оптимизирует металлургический технологический процесс, что не только обеспечивает эффективные средства для производства вышеупомянутых марок стали, но и снижает энергоэффективность и повышает производительность труда. Текущий основной процесс оптимизации с конвертером и электродуговой печью в качестве основного метода производства стали:
- доменный расплавленный чугун — > предварительная обработка расплавленного чугуна — > конвертерное производство стали — > вторичная очистка расплавленной стали — > непрерывная разливка — > непрерывная прокатка;
- Стальной лом, чугун, металлизированные окатыши — > плавка в электродуговой печи высокой или сверхвысокой мощности — > выпуск стали с эксцентрикового пода печи — > вторичная очистка расплавленной стали — > непрерывное литье — > непрерывная прокатка
Для производства стали в индукционных печах наша компания Shanghai Metalurgy Equipment Group, SME Group независимо разработала печь LOD в сочетании с LRF, чтобы сформировать комбинацию вторичной очистки печи, образуя процесс IF+LOD+LRF: стальной лом, (~20%) чугун- > индукционная плавильная печь-> стальная резьба-> LOD-> LRF-> непрерывное литье-> непрерывная прокатка
Этот процесс значительно снижает требования к качеству стального лома при выплавке стали в индукционных печах, позволяя производить качественные стальные заготовки с низким содержанием углерода, серы и фосфора, что значительно повышает рыночную конкурентоспособность индукционных сталеплавильных заводов.
