Д_ріс №29 «Болатты __ю_а арнал_ан _ондыр_ы»



 

Дәріс №29 «Болатты құюға арналған қондырғы»

 

Дәріс жоспары:

1. Болат құю ковшы

2. Изложництер және басқа қондырғылар.

 

Дәріс мақсаты: Металлургиялық өндірістерде болат құю ковштері мен изложництердің міндеті.

 

Дидактикалық бірліктер: ковш; стопорлы механизм; изложница

 

1. Болат құю ковшы

Балқыту аяқталғаннан кейін болат балқыту агрегатынан металды жіберетін ковш болатты изложницалар немесе үздіксіз құю қондырғыларында болатты құю үшін арналған,

1 – суретте екі стопормен 4 жабдықталған болат құю ковш (екістопорлы ковш) көрсетілген; сонымен бірге жиі бір стопорлы ковштарды қолданады. Ковш жоғары жағы кеңейетін конус түріндегі футеровкаланған болат жазық беттерінен жасалған ыдыс болып табылады.

 

Ковш кожухын қалыңдығы 30 мм дейінгі болат жазық беттерінен жасайды. Кожухқа екі цапфаны 1 бекітеді, ол үшін ковштың сыртқы жағына пісірілген екі сақиналы қабырғалары 5 және екі көлденең мен тігінен қабырғалардың қаттылық 2 топтарынан тұратын цапфалық белбеу арналған. Ковшы цапфаларға кран крюктарымен жалғайды, ол сонымен бірге ковшты тасымалдап, болатты құю кезінде изложницалар үстінде ұстап тұрады. Сұйық болат массасы бойынша ковштардың сыйымдылығы 5-тен 480 т дейін өзгереді. Құю үшін ғана арналған ковштарға, сұйық болатпен бірге шамалы мөлшерде шлакты (2—3 % болаттан) сыйдыру мүмкін; шлак металды құю кезінде жылдам салқындатылудын сақтайды. Пештен көвша түсетін артық шлак носок 3 арқылы (2-сур.) шығады. Кейбір ковштардың негізгі өлшемдері 12-кестеде көрсетілген. Кожух диаметрінің биіктігіне қатынасы 0,75—0,90; қабырғалар конустылығы 3—3,5 %.

1-сурет. Екістопорлы болат құйғыш ковштың жалпы кескіні

Болат балқыту ковштар өлшемдері

 

 

Түрлі ение

сыйымдылықтар

үшін ковш

параметрлері

т

Параметр

10

50

90

160

220

350

430

480

Биіктік, м

Жоғарғы диаметр, м

Бос ковш массасы, т

1,83 1,65 5,5

2,8

2,6

23

3,4

3,2

30

4,0

3,7

43

4,9

4,0

48

5,3

4,8

86

5,5

5,2

110

5,8

5,4

136

 

Болатты пештен тыс өңдеуде ковш көлемі біршама үлкен болу керек, өйткені өңдеу процесі кезінде металл қайнауы мен көбіктенуі мүмкін; ковшта метал деңгейінен жоғары, биіктігі 300-500 мм бос көлем қажет.

Ковштан изложницаларға болатты құю үшін стопоры немесе шиберлі (жылжымалы) затворы бар стакан арналған.

Стакан және стопор. Стаканды ковштың түбіне арнайы ұяшықты кірпішке орнатады (сурет.2, 6); кейде ұяшықты кірпіш орнына стакан мен түб футеровкасы арасындағы саңылауды отқа төзімді массамен толтырып, ұяшық жасайды. Стакан сұйық металл ағымы үшін саңылауы бар кесікті конус формасына ие. Әдетте бұл саңылау дөңгелек болады, оның диаметрі («стакан диаметрі «) 25—120 құрайды мм, стакандар биіктігі ковш сыйымдылығына байланысты 120—440 мм тең. Көбінесе магнезит пен пен шамоттан тұратын стакандар таралған. Үлкен сыйымдылықты ковштарда магнезитті стакандарды қолданады, өйткені құю процесі кезінде олар шамотты стакандарға қарағанда металмен баяу шайылады. Үлкен ковштарда төменге қарай кішіреетін стакандарды пайдаланады, оларды ковш ішіне (сур. 2, в) орнатады; ал кіші ковштарда — жоғарыға қарай кішіреетін стакандарды тіреуіш шайба арқылы бекітіп ковштың сыртына орнатады (сур. 2, б).

Стопор стакан саңылауын ашу мен жабу үшін арналған. Ол сұйық болат пен шлак әсерлерінен

2-сурет. Стопорлы механизм (а) және болатқұйғыш ковшта өңделуі (б, в):

1 — стопор; 2 — шанышқы; 3 сырғыма тиек; 4 — бағытталушы; 5 — рычаг; 6 серіппе; 7,8футеровканың арматуралы және жұмысшы қабаты сәйкесті; 9 — стакан; 10 ковштың түбінің футеровкасы; 11 ұялы кірпіш; 12 — қажалмайтын шайба; 13 оқтама; 14 — шамотты трубка; 15қақпақ

 

 

шамотты трубкалармен (катушкалармен ) қорғалған диаметрі 40-60 мм металдық стержень ( сур. 2, в) болып табылады. Стерженьнің төменгі шетінде отқа төзімді пробканы 15 (әдетте жоғарыглиноземды шамоттан) бекітетін нарезка болады (сур. 157, в). Құю процесі ұзақ өткен кезде, стопро стержені беріктілігін жоғалтып, майысуы мүмкін, сондықтан кейде ауамен салқындатылатын стерженьдерді пайдаланады. Бұл жағдайда стерженьді қуысты етіп д\жасайды, қуысқа трубка салып, ол арқылы сығылған ауа жібереді. Екістопорлы ковштарды (сур. 1) жоғарыға қарай құю кезінде қолданады; бір уақытта екі изложницаның толтырылуы құю процесінің ұзақтылығын едауір қысқартады.

Стопроды көтеру мен түсіру үшін стоплы-рычажды механизм арналған (сур. 1, а). Вилка бар ползунды және онда бекітілген стопорды рычаг көмегімен 5 қолмен, ал кейде дистанционды гидравликалық немесе механикалық привод арқылы орын ауыстырады.

Стакан мен стопорды бір құюда қолданылып, содан кейін оларды аусытырады. Ковшқа алынған стопорды орнату алдында, оны мұқият құрғатады.

Шиберлі затворды ковш түбінің кожухына ковштың сыртқы жағынан салынатын құю стаканның астында бекітеді.

3-сурет. Ысырмалы тықпақақпақ ашық (а) және жабық (б) жағдайда: 1ұялы кірпіш; 2 құйғыш стакан; 3 отқатөзімді жылжымайтын плита; 4 отқатөзімді жылжымалы плита; 5 — стакан-коллектор; 6 гидроцилиндр штогы; 7 — бағыттаушы рамка; 8 қозғалмалы шибер; 9 — жылжымайтын корпус

 

Шиберлі затвордың бір конструкциясы 3-суретте көрсетілген. Ол отқа төзімді плитасы монтаждалған 3 қозғалмайтын корпус 9, отқа төзімді плитасы 4 монтаждалған қозғалмалы шибер 8 мен стакан -коллек­тор 5 және корпуспен бекіткіш болттармен бекітілген рамкадан 7 тұрады. Рамка шибердің қозғалысын бағыттап, оны корпусқа 9 ығыстырады, осылайша отқа төзімді плиталарды бір-бірін жабыстырады; жабысу күшін болттардың 1 гайкілерін айналдыру арқылы реттеуге болады. Отқа төзімді плиталарда дөңгелек саңылау болады; плиталар саңылаулары сәйкес келген кезде, болат ковштан ағады. Отқа төзімді плитамен шибердің орын ауыстыруы гидроцилиндр көмегімен жүзеге асырады, оны басқару дистанционды. Стакан-коллектор 5 ковштан шағатын болат ағымын формалайды.

Плиталарды әдетте бикерамикалық етіп жасайды, негізін пісірлген магнезит, ал жұмысшы контакт қабатын балқыған магнезит құрайды; плиталарды жасау үшін корунд және басқа отқа төзімділерді пайдаланады. Плиталардың сырғанау бетін шлифтайды мен майлайды (мысалы, графитті–нымды смазкамен). Шиберлі затворды ковшта жиналған күйде орнатады; оны цехтың арнайы бөлімінде жинайды. Затворды бірден үш балқытуға дейін қолдануға болады, оны жиі әр құюдан кейін ауыстырады. Бірқатар цехтарда ковшты екі шиберлі затвормен жабдықтайды; балқыманы бірінші затвордан құюдан кейін, ковшты бірден келесі балқыма үшін жібереді, оны екінші затвор арқылы құйып алады; бұл әр екінші құйылатын балқымалардың ковштың дайындық операциясының ұзақ болуын болдырмайды.

Кейде бұрылысты затворларды пайдаланады, оларда отқа төзімді плиталардағы саңылаулардың сәкес келуі төменгі плитаныы айналдыру арқылы жұзеге асырылады.

Шиберлі затвор стопормен салыстырғанда, онша ауыр емес жағдайда жұмыс жасайды (стопор сұйық болат көлемінде болады), сондықтан қолданыста сенімдірек болады. Бұл соңғы жылдары ковшта болатты пештен тыс рафинирлеуді енгізумен байланысты өте маңызды болып тұр; рафинирлеу кезінде болаттың ковшта болу ұзақтылығы өсіп, стопор отқа төзімділіерге қатысты активті шлактар мен рафинирлеуші қоспалардың әсеріне ұшырайды.

 

Болат құю ковштардың футеровкасы

Ковш футеровкасы формаланған отқа төзімділер (кірпіштер) немесе отқа төзімді массалардан монолитті болуы мүмкін.

Пештен тыс өңдеусіз болат құю ковш футеровкасы. Мұндай ковштарды ондаған жылдар бойы шамотты кірпішпен қалайды, ал соңғы жылдары SiО2 негізіндегі монолитті футеровканы енгізуде.

Шамотты кірпіштен жасалған футеровка. Ковш қабырғаларының футеровкасын екі қабаттан жасайды: кожухқа тірелетін арматуралық, және сұйық металл мен шлакпен жанасатын жұмысшы қабаттар; ковш түбін үш-бес қатарлы кірпішпен қалайды. Ковштың төменгі жағындағы қабырғалар футеровкасын жоғарғы жаққақарағанда қалыңдау етіп жасайды, өйткені о ұзақ уақыт бойы сұйық металлмен әрекетесседі. Бұл қалыңдық 350мм –ге жетеді.

Арматуралы қабат 12—18 айға жетеді. Жұмысшы қабатты 10—19 балқытудын кейін ауыстырады. Жаңа жұмысшы қабатын төсеуден кейін, оны 6-20 сағ бойы кептіреді.. Ковшты кірпіш шығыны 5—12 кг/т болатқа құрайды.

Монолитты футеровка. Арматурлы қабат және түбті бұл жағдайда шамотты кірпіштен, ал жұмысшы қабатын SiО2 негізіндегі монолитті отқа төзімді массалардан қалайды.

Дайынддау тәсілі бойынша толтырылған және құйылған монолитты футеровкаларды айырады. Толтырылған футеровка үшін кварцесазды қоспаны қолданады, құрамы > 91 % SiО2 и 5–8 % А12О3 7–9 % ылғал және 0,5—2 % байланыстырушы (ортофосфорнойлы қышқыл, суль­фито-спиртты барда) заттар. Массаны құмшашушы немесе трам­бовочный машиналардың көмегімен кірпіштің арматуралық қабаты мен шаблон арасында толтырады; Үлкен салмақты ковшты толтыру 30—40 мин созылады, ал жұмысшы қабатын шамотты кірпішпен қалау 8 сағ созылады. Құйылған футеровканы шаблон мен ковштың арматуралық қалауы арасындағы қуысты қозғалғыш өздігінен қататын қоспаны толтыру арқылы алады. Қоспаның негізін құм құрайды, оған байланыстыруша – сұйық шыны сулы ерітіндісін (25 % құм массасынан), қоспаның қатуын тездететін зат – феррохромды өндірістің шлагын (2–6 %), кейде қоспаның аққыштығын жоғарылату үшін көбік тұзуші заттарды қосады.

Футеровка құю бір сағаттан астам созылады, массаның қатуы ~ 1 сағ. Толтырылған немесе құйыолған қабатты жасағаннан кейін ковшты 8—16 сағ бойы кептіреді. Монолитті футеровканың беріктілігі 10—20 балқыту құрайды. Монолитті футеровканың артықшылықтарына — ковш жөндеудің ұзақтылығының қысқартылуы және шамотты кірпіш шығынының азаюы нәтижесінен арзандатылуы. Масса шығыны 2—4 кг/т болатқа құрайды.

Құю мен пештен тыс өңдеуге арналған ковштар шиберлы затворлармен жабдықталған және кейде түб футеровксында металға бейтарап газдарды жіберуге арналған кеуекті отқа төзімді

 

 

 

 

 

 

4-сурет. Құймаметал төрт жерден қатар ағуына арналған аралық ковш.

 

вставкілері болады. Сұйық болатты пештен тыс өңдеу кезінде ковш футеровкасының жұмыс істеу жағдайлары металлдың жоғары температурасымен, оның ковштағы болу уақытының ұзартылуымен, металдың активті араласуы және ондағы негізгі шлактың болуымен нашарлайды; сонымен бірге кейде металға футеровкаға қатысты агрессивті қоспаларды үрлейді. Бұл жағдайларда шамотты және монолитты кремнеземды футеровканың беріктілігі төмен болды, және де футеровканың тотықсызданған оксидтерінен келетін оттегінің салдарынан металдың жоғары сапасы қамтамасыз етілмеді.

Сондықтан болатты пештен тыс өңдеу цехтарында ковштардың негізгі және жоғары глиноземды футеровканы пайдаланады. Соңғысы ретінде отандық зауыттарда муллитокорундты пайдаланады, оның негізгі құраушылары А12О3 (~ 70 %) және SiO2 , футеровканы кірпіштерден де, монолитті етіп те жасайды. Негізгі футеровканы жасау үшін шетелдік және отандық зауыттарда түрлі материалдар қолданылады немесе енгізу сатысында болып тұр: магнезитохромит, термо өңдеуге ұшыраған және ұшырамаған смолодоломитомагнезит және смоломагнезит бұйымдары, доломит негізіндегі күйдірілген бұйымдар, күйдірілмеген магнезитокөміртекті бұйымдар және т.б.; олардың кейбіреулері толтырылған масса есебінде қолданылады. Негізгі және жоғары глиноземды футеровка қымбат, төмен термотұрақтылығы мен жоғары жылуөткізгіштікке ие. Сондықтан температуралар өзгерістерінен футеровканың жарылуын болдырмау үшін осындай ковштардың жоғары температуралық эксплуатациясы қолданылады.

Футеровка салуын аяқтағаннан кейін оны ~ 1100 °С дейін горелкамен қыздырып, ковшты кейіннен қолданысы кезінде футеровка температурасының 800 °С төмендеуін болдырмайды.

Ковштарды ыстық эксплуатациялау кезіндегі футеровка төзімділігі отандық зауттарда 40—50 балқытуға, ал кейбір шетелдік зауыттарда 140 балқытуға дейін жетті.

 

Аралық ковштар

Аралық ковштар мен воронкаларды жоғарыдан тыныш болатты құйғанда, металл ағымынының изложница түбі арқылы соққысы кезінде шашыратылуын азайтуда қолданылады. Көп стопорлы аралық ковштарды (сур. 4) сонымен бірге жоғарыдан бір уақытта бірнеше слитоктарды құю ұшін де пайдаланады. Ковш болатты кожухтан тұрады және ішкі жағы шамотты кірпішпен қаланған.

Түбте стопорлармен жабдықталған бір немесе бірнеше стакандар орнатылған. Жылу шығындарын азайту мақсатында ковшты футеровкаланған қақпақпен жабады. Аралық ковштардың сыйымдылығы 35 т жетеді.

 

Ковштар футеровкасын торкретирлеу

Торкретирлеубұл ковш футеровкасының ішкі бетіне отқа төзімді массаны жағу. Әдетте футеровканың тозған бөліктерін торкрети­рлейді.

Торкрет-қаптау футеровканың жұмысшы бетімен берік айқасу керек, ал ковшқа металл түскен кезде онымен бір бөлшек қылып балқуы керек.

Торкретирлеу есебінен ковш футеровкасының беріктілігі артып, отқа төзімділіердің шығыны азаяды.

Отандық зауыттарда негізінен жартылай құрғақ торкретирлеуді пайдаланады, бұл кезде футеровкаға торкрет–құрылғысы сопло арқылы сығылған ауаның көмегімен ылғалдылығы 8—15 % отқа төзімді массаны жағады; мұнда отқа төзімді ұнтақ соплода сумен араласады. Торкретирлеу алдындағы ковш футеровкасы 60—180°С тем­пературада болу қажет.

Торкретирлеуді қажетті қалыңдығы бар қабатты алу үшін 5—10 мм қалыңдықтармен бірнеше рет біртіндеп жағу арқылы жүргізеді.

Отандық металлургиялық өнеркәсіпорындарда көбінесе 8—10% саз және байланыстырушылар (сұйық шыны, алюмохромфосфаттың сулы ерітіндісі) қоспасы бар шамот негізіндегі массаларды пайдаланады. Торкретирлеу аяқталғаннан кейін ковш футе­ровкасын газды горелка көмегімен 2–4 сағ бойы кептіреді.

Торкретирлеу кезінде салынған отқа төзімді қабаттың беріктілігі 2—6 құюды құрайды, содан кейін торкретирлеуді қайта жасау керек.

2. Изложницалар және басқа қондырғылар

Изложницаларды әдетте келесі құрамдағы ваграночты шойыннан құяды,

%: 3,3–4,0 С; 0,9–2,2 Si; 0,4–4,0 Мn; <0,20Р және <0,12S.

Изложницалар өлшемдері слитоктың массасы мен размерлеріне байланысты болады. Стандарда прокаттау үшін құйылатын слитоктардың массасы 200 кг-нан 30 т дейін өзгереді, блюмин­гтерде 13т дейін, сля­бингтерде прокаттау үшін құю 30 т дейін жетеді. Слитоктар массасы 350 т дейін жетеді. Ірі слитоктарға құюүнемді, өйткені бұлкезде оның ұзақтылығы азайып, еңбек қаражаты қысқартылып, отқатөзімділердің және құю қондырғыларының шығыны төмендеп, скрап пен ли­тниктер түріндегі металл жоғалулары азаяды. Слитоктар массасының үлкеюімен рокатты стандардың өнімділігі артады. Сонымен бірге слиток массасының жоғарылауымен аймақтық химияқ біртексіздік артады, соның есебінен сапалы болаттар үшін слиток массасын шектейді. Тыныш көміртекті және қайнаған болаттарды массасы 30 т слитоктарға құяды; легирленген және жоғары сапалы болаттарды 0,5-дан 6,5 т дейін, ал кейбір жоғары легирленген болаттарды массасы жүздеген килограмм болатын слитоктарға құяды. Көлденең және бойындағы қималардың формасымен сипатталатын изложницалар конфигурациясы балқытылатын болаттың сорты мен слитоктың кейінгі қайта өңдеуімен анықталады.

Изложницалардың көлденең қимасы (сур. 5) квадратты, тік төрт бұрышты, дөңгелек, көп қырлы болу мүмкін. Квадратты қималы слитоктар сортты прокат үшін жіберіледі; тік төрт бұрышты қималы слитоктар енінің А қалыңдығына В қатынасы 1,5 аз болса жазық бет те, сортты прокат алу үшін, А/В қатынасы 1,5–3,0 болғанда жазық бет прокаттау үшін қолданылады. Дөңгелек қималы слитоктарды құбырлар, бандаждар, доңғалақтарды жасау үшін пайдаланады. Көп қырлы изложницаларда ұсталық тағаларды жасау үшін слитоктарға құяды.

Бойындағы қималардыңформасы бойынша изложницалар екі типті болады: тыныш болатты құю үшін жоғарыға қарай кеңейтілген және (сур. 6, а) қайнаған болатты құю үшін төменге қарай кеңейтілген болады.

5-сурет. Құймақалыптардың көлденең қима түрлері.

 

6-сурет. Тыныш болаттың құйылуына арналған құймақалыптар:

1– пайдалы жалғау; 2– құймақалып; 3– цапфалар; 4– жылуды шығармайтын қосымша беттер;

7-сурет. Балқыған болаттың құйылуына арналған құймақалып: а тесікті; 6 — шөлмектік.

 

Кейде қайнаған және жартылай тыныш болатты құю үшін бутылка формалы изложницаларды пайдаланады(сур. 7), олардың жоғарғы саңылауы болат толғаннан кейін тығын немесе қақпақпен жабылады. Бутылкалы изложницаның кішіреетін бөлігіндегі металлдың тез салқындатылуы кәдімгі изложницаларға қарағанда болаттың химиялық біртекті еместігінің азаюын қамтамасыз етеді.

Төменге кеңейтілетін изложницалар түбсіз етіп жасайды, ал жоғары кеңейетіндерді – көбінесе түбпен жасайды. Изложницалар түбінде саңылау болады. Сифонмен құйғанда, оған шамотты стакан қойып, ол арқылы изложницаға болат түседі, ал жоғарыдан құю кезінде изложницаны металл ағымдарының шаюынан сақтайтын болатты төсеме (тығын) орнатады. Массасы 9 т үлкен тыныш болаттың ірі слитоктарын құйғанда түбі жоқ изложницаларды қолданады.

Квадратты және тік төрт бұрышты изложницалар бұрыштарында дендриттер тоғысқан жерінде әлсіз кеңістіктердің түзілу қауіпін азайту үшін дөңгелектенулер қарастырылған. Квадратты және тік төрт бұрышты изложницалардың қабырғаларын шамалы дөңес немесе ойыс етіп жасайды, бұл кристаллданатын слиток қабықшасын арка формасын беріп, бұл оның беріктілігінің артуына және ыстық жарықтардың пайда болу мүмкіндігін азайтады.

Изложницалардың ішкі бетін иректі етіп жасайды. Бұл кезде слитоктың изложницамен жанасу беті ұлғайып, нәтижесінде слитоктың кристаллдануының бастапқы моментіндегі қабықша қалыңдығының тез өсуі және слитоктардың сыртқы жағында жарықтардың пайда болуы азаяды.

Слитоктар мен изложницалардың маңызды сипаттамасы болып изложница биіктігінің Н оның орташа ішкі диаметріне қатынасы болып табылады. H/D мәнінің жоғарылауы прокатты стандардың өнімділігін арттыруға және слитотарды қату ұзақтығын азайтуға мүмкіндік береді. Алайда бұл қатынастың өсуі кристалданатын слиток қабықшасына ферростатикалық қысымның ұлғаюы есебінен жарықтардың пайда болу қабілеттілігін арттырады. H/D оптималды шамасы тыныш көміртекті болаттар үшін 2,5—3,3 құрайды. Сонымен бірге ортасы кейінге қайта өңдеуде алынатын слитоктар мен және ұсақ профильдерде прокатталатын слитоктар үшін H/D 3,5-дан көп болатын изложницаларды пайдаланады.

Қайнаған және жартылай тыныш болаттардың ірі слитоктары үшін изложницаларда H/D қатынас шамасы 3,0—3,5; ұсақ слитктар үшін (< 1 т) 5–7 құрайды. Тыныш болат слитоктарымен салыстырғанда H/D қатынасының өсуі рұқсат етіледі, өйткені қайнаған және жартылай тыныш болат слитоктарында осьтек қопсытылу (рыхлость) түзілмейді. Сонымен бірге қайнаған болат үшін слиток пен изложница биіктігінің абсолютті шамасын шектеу маңызды. Өте үлкен биіктігінің болуы қататын слитоктың төменгі жағындағы ферростатикалық қысымның ұлғаюына әкеліп, металдың қайнауын қиындатып, сау қабықша қалыңдығының азаюына әкеледі.

Тыныш болат слитоктарында тығыздық макроструктурасы мен осьтік қопсытудың дамуына изложницалар қабырғаларының конустылығы үлкен әсер тигізеді. Изложница қабырғаларының конустылығы неғұрлым көп болса, соғұрлым оның структурасының тығыздығы жоғары болып және де осьтік қопсыту шамасы да аз болады. Алайда конустылықтың өсуі прокатты станның біліктеріне біртекті емес жүк түсіріп, слитоктардың прокаттауын едауір қиындатады. Осыларды ескере отырып, тыныш болат изложницалар қабырғалары үшін конустылықты 2—4 % етіп таңдайды. Соғуға (ковка) жіберілетін слитоктар үшін изложницалар қабырғаларының конустылығын 3—6 % дейін жоғарылатады. Тыныш болат үшін жазықты изложницаларда жоғары жақтардың конустылығын 3—3,5 % етіп алып, трапециялықты болдырмау үшін жіңішке қырларын екі есе кішірейтеді.

Қайнаған және жартылай тыныш болаттар слитоктарында осьтік қопсыту шамасы болмағандықтан, төмен қарай кеңейетін изложницалардың конустылығы тыныш болат изложницаларына қарағанда аздау болады. Ол 0,9—1,3 % құрайды, бұл изложницаның слитоктан еркін түсіруін қамтамасыз етеді.

Изложницалар қабырғаларының қалыңдығын оның механикалық беріктілігін қамтамасыз ету жағдайына қараа қабылдайды, әдетте оны слитоктың көлденең өлшемінен 20% шамасында етіп алады. Изложница массасының слиток массасына қатынасы 0,8—1,4 құрайды; ұсақ слитоктар үшін бұл қатынасты өсіріп, 2-ге жеткізеді. Изложницалар төзімділігі 60—100 балқытуды (құю) құрайды, изложницалар шығыны құйылатын болат массасының 1,0—3,0 % тең.

 

Изложницаларды дайындау. Слитоктардан босатқаннан кейін изложницалар ауада ұстап тұру немесе форсункалармен шашыратылатын сумен 80—110 °С салқындатылады. Содан кейін олардың ішкі жағын күйінді (металдың тотыққан қабықшасынан) мен шлак пен металдың бөлшектерінен тазартып, майлайды. Майлау үшін лакойль, таскөмірлі смоланы және олардың қоспасының лагын қолданады; қайнаған болат үшін изложницаларды сонымен бірге сумен араласқан ұнтақ тәрізді графитпен майлайды.

Смазка металдың изложница қабырғаларына пісіп кетпеуін болдырмайды; оның изложницада жанып кетуі кезінде тотықсыздандырғыш атмосферу түзіледі де, ал смазка жануы нәтижесінде түзілген газдар изложница қабырғаларына тотыққан металл қабықшасын жібермейді. Егер майлау алдында изложница қабырғаларының температурасы 110°С жоғары болса, онда смазка құюға дейін жанып кетеді, ал 80 °С төмен температурада смазка қабаты қалыңдау болып, ол сұйық металмен әсері кезінде жанып кетуге үлгермейді де, возгонкаланады да, слиток қабыршағында көбіктерді түзеді.

 

Олжалы надставкілерді жоғарыға кеңейетін изложницаларға тыныш болатты құю кезінде орнатады; олар стационарлы (сур. 8: а, б) және қалқымалы (рис. 8, в) болады. Футеровка немесе надставкілердің жылуизоляциялық төсемелері слитоктың жоғарғы жағының салқындатылуын баяулатады, бұл осында отырылған (усадочный) раковинаның шығаруына ықпал етеді.

Шойынды корпусы бар, іші шамотты кірпішпен немесе шамотты ұнтақ пен отқа төзімді саздан жасалған массамен қаланған стационарлы надставкілер кең қолданылады; футеровканың тұрақты қабатынан ішінен қалыңдығы 10мм астам, әр құюдан кейін жаңартылатын сазканы жағады. Жылу беру бетін азайту үшін, слитоктан надставканы түсіруді жеңілдеті үшін және металл шығынын азайту үшін надставканы жоғарыға қарай кішірейтеді; қабырғалар конустылығы 10—18 % құрайды.

 

Сурет. 8. Жалғамалы қосқын:

а, б — стационарлық; в — жүзгіш; 1 — цапфа; 2 — жалғамалы футировкасы; 3 — жалғамалы қаңқа; 4 құймақалып;

5 — жылуды шығармайтын қосымша бет; 6 ағаш тіреу.

 

Соңғы жылдары жылу изоляциялық ттөсемелері бар стационарлық надставкілердің қолданылуы артуда (сур. 8, б); төсемелер бекітілетін вертикалды қабырғалары бар болатты немесе шойынды корпусы бар. Төсемелерді құм мен қағаз қалдықтары, саз және байланыстырушы заттар қоспасынан, асбест пен байланыстырғыш заттармен және басқа материалдардан дайындайды. Төсемелердің төмен жылуөткізгіштігіне байланысты осындай надставкілердің футеровкаланғандармен салыстырғанда, биіктігі мен көлемі төмен және оларды қолдану кезінде слитоктардың бастық қию (головная обрезь) шамасы 2—5 % кемиді. Кейбір зауыттарда қатарлық болаттарды өндіргенде жылуизоляциялық төсемелерді изложницаның жоғарғы жағына орнатады, бұл олжалы (прибыльный) надставкілер қолданбауға мүмкіндік береді.

Ірі слитоктарды құю кезінде қалқымалы надставкілерді (сур. 163, в) қолданады. Осындай надставканың төменгі жағы изложницаға кіріп тұрады; құю алдында надставканы изложницада ағаштан жасалған прокладкалар көмегімен ұстап тұрады, сосын оларды изложница металмен толтырылған кезде алып тастайды. Осындай надставкілердің артықшылығына отыру кезінде слитокпен бірге изложницада тасымалдануы жатады.

Поддондар жоғрыдан құю изложницалары мен сифонды құю кезінде орталық изложницаларды орнатуға арналған. Поддон бұл қалыңдығы 100—200 мм құйылған шойын плитасы болып табылады. Поддонның жоғарғы жұмысшы беті тегіс болу керек, бұл изложницаның поддонға тығыз жанасуын қамтамасыз етіп, сұйық металдың изложницаға өтуін болдырмайды.

Сурет. 9. Сифонды болат құюға арналған тұғырықтар: а — төрт орынды; б — 60-орынды

 

Сифонды құюға арналған поддондар (сур. 9) центрінде сифо нды кірпішті төсеу үшін щұңқыр және одан жан-жаққа тарайтын тік төртбұрышты қимасындағы жоғыры жағы ашық каналдарды жасайды. Егер жоғары жаққа құю кезінде түбі жоқ изложницаларды пайдаланғанда, онда подданда шұңқыр жасап, оған поддонның металл ағымымен шайылуын болдырмайтын болаттан жасалған, кейде отқа төзімді кірпіштен жасалған төсемелерді салады.

Жоғары жаққа құю кезінде бір немесе екі изложницаны орнатуға мүмкіндік беретін поддандарды пайдаланады, сифонды құюда – екі-, төрт-, немесе көпорынды поддондар.

Поддондар шығыны құйылатын болат массасынан 0,1—1 % құрайды.

 

Сифонды кіріпіш құю кезінде поддонның, орталықтың және изложница түбінің сұйық металмен шайылуын болдырмайды. Сифонды шамотты кірпіштің түрлері 10-суретте келтірілген.

Поддон центріндегі шұнқырға салынатын жұлдызшы 3 сұйық металдың поддон каналдары бойынша таралуына арналған. Орталықтан болат жұлдызшаның орталық саңылауы арқылы шеттік саңылауларымен поддон каналдарына таралады. Поддон каналдарына төселетін пролетті кірпіш 4 жұлдызшадан 3 шеттік кірпішке 5 сұйық болатты беруге арналған. Шеттік кірпіштің саңылауы арқылы болат изложница түбінде оранатылған стаканчиктен 6 өтіп, изложницаға түседі. Орталық құбырлар 2 мен воронкалар 1 орталықтың футеровкасы үшін арналған. Поддонға төселетін ифонды кірпіштегі саңылау диаметрі 30—50 мм құрайды; орталық құбырлардың саңылау диаметрлері 70—100 мм тең.

 

Әр балқыманы құйғаннан кейін сифондық кірпішті ауыстырады. Поддон каналдары мен орталықтан метал қатқан сифонды кірпіштерді алып тастайды да, содан кейін оларғажаңа сифонды кірпіштерді төсейді.

Қондырғыны құйюға дайындау

Қазіргі болат балқыту цехтарында болатты арбаларға (теміржол платформаларына) орнатылған изложницаларға құяды. Болатты пештен шығарар алдында дайындалған изложницалары бар арбалар құрамын болат балқыту цехтың құю пролетына жібереді де, осында құю процесін жүргізеді. Құю аяқталғаннан кейін қатушы слитоктарда ликвациялық ақаулардың пайда болуын болдырмас үшін, құрамды құю пролетінде қозғалыссыз 20—120 мин бойы (слиток массасы мен құйылатын болат маркасына байланысты) ұстап тұрады. Содан кейін изложницалардағы слитоктар құрамын құю пролетын шығарып, ол кейін құю қондырғысын келесі құюға дайындайтын бірқатар бөлімдерден тізбектеп өтеді: стрипперлі бөлім, мұнда изложницаларды слитоктардан босатады; изложницаларды салқындату бөлімі; изложницалардытазалау мен майлау бөлімі; құрамдарды дайындау цехы. Соңғысында олжалы надставкілерді, поддондарды, орталықтарды дайындайды; поддондарға изложницаларды және қажет болған жағдайда орталықтарды орнатады, тыныш болат үшін арналған изложницаларға олжалы надставкілерді орнатып, жылуизоляциялық төсемдерді төсейді. Жиналған құю құрамын осы жақтан құю пролетына келесі құю үшін тасымалдайды. очередной разливки.

 

Глоссарий

1.Шөміш-жоғарғы жағынан кеңейіп, қиылған конус пішінді, болат беттерден жасалған футеровкаланған ыдыс.

2.Стакан-сұйық металл ағысы үшін тесігі бар қиылған конус пішінді, шөміштен сұйық болат ағатын тесік.

3.Стопор-сұйық болат пен қожды шамотты құбырлармен қорғайтын диаметрі 40-60мм болатын металл стержень.

4.Торкретирование-шөміштің ішкі футеровка бетіне отқа берік массаны қондыру.

5.Поддон-қалыңдығы 100-200мм құйма шойын тақта.

6.Металл қалып-кесек алу үшін балқытылған металмен толтырылған форма.

7.Отқа төзімді заттар-көбінесе минерал шикізаттан жасалатын және отқа беріктігі >1580°С болатын материалдар мен өнімдер.

 

Блиц – тест

1)Болат балқыту агрегатынан шыққан металды изложницаларға құюға арналған құрылғы.

а) Ковш

ә) Шибер

б) Тельфер

в) Болат құю каналы

2)Сұйық болат ковштан қандай құрылғы арқылы ағызып (құйып) алынады?

а) Стакан

ә) Шибер

б) Телькос

в) Стопор

3)Стакан мен стопор қанша құйылымнан кейін алмастырылады?

а) 1

ә) 3

б) 5

в) 10

4)Болатты құюға және пештен тыс өңдеуге арналған жоғары глиноземді футеровкалы ковштарда қандай материалдар қолданылады?

а) Милитокорунд

ә) Кремнийлі шпат

б) Даломитті корунд

в) Кремний даломит

5)Ковш футеровкасының ішкі бетін отқа төзгіш массамен өңдеу операциясы:

а) Торкреттеу

ә) Түзегіш масса

б) Алдын-ала дайындау (заправка)

в) Торлетт

 

Бақылау сұрақтары:

1. Болат балқыту ковш?

2. Болат балқыту ковштардың футеровкасы?

3. Пештен тыс өңдеусізге арналған ковштар?

4. Шамотты кірпіштен жасалған футеровка?

5. Монолитті футеровка?

6. Құю және пештен тыс өңдеуге арналған ковштар?

7. Аралық ковштар?

8. Ковштар футеровкасын торкретирлеу ?

9. Изложницалар және басқа қондырғылар?

10. Изложницларды дайындау?

11. Олжалы надставкілер?

12. Поддондар?

13. Сифонды кірпіш?

14. Құюға қондырғыны дайындау?

 

Әдебиеттер тізімі

Негізгі әдебиеттер

1. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А. Электрометаллургия стали и ферросплавов. Учебник для вузов 3-е изд.. перераб. и доп. М.: Металлургия Поволоцкий Д.Я., Гудим Ю.А. Производство нержавеющей стали. Челябинск: изд. ЮурГУ, 1998.

3. Поволоцкий Д.Я., Основы технологии производства стали. Учебное пособие вузов Челябинск: изд. ЮурГУ, 2000-189с.

4.Морозов А.М. Современное производство стали в дуговых печах 2-е изд., перераб.и доп.- Челябинск: М. 1987.-175с.

 

Қосымша әдебиеттер

8.Чуйко Н.М., Чуйко А.Н. Теория и технология электроплавки стали. Учебное пособие для вузов. Киев-Донецк. Высшая школа, 1983, 243с.

9. Каблуковский А.Ф., Лейкин В.Е., Юдин С.Т. Сталевар электропечи. Учебное пособие М.: ГНТИ. 1961-350с.

10. Кинцел А.Б. Руссел Фрэнкс Высокохромистые нержавеющие и жароупорные стали. М.: ГНТИ. 1945-470с.

11. Морозов А.Н. Водород и азот в стали. М.: Металлургия.-1968-270с.

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *