|
| Способы разливки стали: а — наполнение изложницы снизу (сифоном); б — наполнение изложницы сверху. |
Обычно сталь разливают по изложницам — высоким чугунным коробкам. После того как она застынет, слитки «раздевают», т. е. снимают изложницы. Вес слитков 5-9 Т, иногда до 25 Т. Но разливка стали в изложницы имеет недостатки.
|
| Разрез стального слитка. |
При остывании сталь кристаллизуется неоднородно: у самой стенки изложницы образуются небольшие кристаллы, в глубине — крупные, а между ними появляются пузыри и раковины. В верхней части слитка возникает усадочная раковина. Поэтому получаемые слитки нуждаются в дополнительной обработке — обжиме. Верхнюю часть слитка приходится срезать и возвращать на переплав.
Это давно натолкнуло на мысль найти лучший способ разливки стали. Много лет ушло на решение этой задачи. В 1955 г. в нашей стране создана первая промышленная установка для непрерывной разливки стали. Это способ более совершенный, чем разливка по изложницам. На цветном рисунке (внизу) видно, как действует эта установка. Получаемые таким образом слитки не требуют обжима, меньше металла возвращается в мартеновскую печь.
Слитки стали, которые получаются в обыкновенных изложницах, отправляют в обжимный цех. Солидная внешность вынутого из изложницы стального слитка обманчива. Это еще плохая сталь — она непрочна. Образовавшиеся внутри слитка крупные кристаллы, газовые пузыри или раковины надо раздавить. Металл уплотняют, перемешивают. Эта очень важная операция совершается в обжимных цехах на блюмингах или слябингах.
|
| Установка непрерывной разливки стали: ковш 1 с жидкой сталью подается к промежуточному разливочному устройству 2. Из ковша сталь сливается в прогретое разливочное устройство (промежуточный ковш), а из него — в кристаллизаторы 3. Кристаллизаторы — это те же изложницы с двойными стенками. Между стенками кристаллизатора циркулирует вода. Спустя несколько минут после заливки первой порции сталь покрывается твердой коркой. В действие вступают механизмы, вытягивающие слиток. Заливка стали продолжается, и новые порции стали давят на вышедший из кристаллизатора слиток. Однако сердцевина слитка еще жидкая, и, чтобы ускорить затвердение, слитки пропускают через охладительные устройства 4. Под влиянием собственной тяжести и при помощи вытягивающих механизмов 5 слитки продолжают двигаться вниз. На глубине 13—14 м под землей слиток полностью затвердевает, и тогда в действие вступают газовые ножи 6. Специальными механизмами — кантователями 7 и наклонными конвейерами 8 отрезанные части слитка (блюмы) из подземного помещения поднимаются на поверхность. Они попадают сначала на приемный стол 10. Здесь толкатель 9 передает блюм на промежуточный рольганг 11, с которого блюм попадает на тележку 12. При непрерывной разливке металл получается более однородным, отходов гораздо меньше. |
Блюминги и слябинги
На блюмингах и слябингах стальные слитки превращают в длинные брусья и пластины. Это возможно сделать потому, что сталь сохраняет важнейшее свойство железа — пластичность, т. е. способность твердого тела необратимо изменять свою форму.
Под сильным давлением стальной слиток меняет форму. Пластические свойства стали значительно улучшаются, если ее нагреть. Поэтому слитки перед обжимом выдерживают определенное время (4-6 час.) в нагревательных колодцах при температуре 1100-1200°. После нагрева слиток кладут на электрическую тележку (электрокару) и везут к блюмингу.
В высокой будке блюминга сидит оператор. При помощи рычагов он приводит в движение механизмы, направляющие слиток к обжимному устройству — станине, в которой укреплены два массивных вала, диаметром каждый больше метра и длиной до 2 м. Валы — их называют валками — вращаются вокруг своих осей навстречу друг другу. Верхний валок блюминга может подниматься и опускаться. На станине блюминга поставлен большой циферблат со стрелкой, которая показывает величину подъема валка.
|
| Блюминг |
Между валками оставляется зазор — несколько меньше высоты слитка. Раскаленный слиток направляется в пространство между валками, и они тотчас увлекают его, протаскивая вперед и уменьшая в сечении. Так происходит первый обжим.
Но одного обжима недостаточно, чтобы превратить слиток в длинный брус.
Валки выпускают слиток, и он двигается по широкой металлической дороге, выложенной роликами, — рольгангу.
Оператор меняет направление вращения валков блюминга и рольганга. Одновременно он опускает верхний валок немного ниже. Зазор между валками становится еще меньше. Немного обжатый слиток снова оказывается зажатым валками, они сдавливают его еще раз.
Слиток уже на переднем рольганге. Но оператор успел изменить направление движения и еще ниже опустил верхний валок.
Теперь слиток поворачивают на бок. Поворот (кантовку) делает специальный механизм — кантователь. Нажим кнопки — и кантователь пришел в действие. Он переворачивает многотонный слиток легко, как спичечную коробку.
При первых пропусках через валки слиток обжимают очень осторожно, и он «худеет» чуть заметно. Но затем сила обжима возрастает, и в один пропуск его толщина значительно уменьшается. Так он превращается в длинный брус квадратного сечения. От 13 до 19 раз пропускают слиток через валки, и весь этот процесс длится... около минуты.
Прокатанная полоса по рольгангу направляется к ножницам. Здесь обрезаются негодные ее части, а полосу разрезают на блюмы.
Пульт управления блюминга — это десятки кнопок и рычагов, которыми манипулирует оператор. Более ста движений в минуту он совершает для обжима одного слитка. Такая работа требует высокого искусства. На некоторых наших заводах созданы операторы-автоматы, действующие по заданной программе.
Блюминг в подлинном смысле слова исполинская машина: моторы, обслуживающие его (их около 200), обладают мощностью свыше 15 тыс. кет. Такого количества энергии достаточно, чтобы обеспечить электричеством небольшой город. Весит блюминг около 5 тыс. Т.
Слитки обжимают также и на слябингах. Это такие же могучие станы, но на них установлена двойная система валков: одни горизонтальные, другие, несколько меньшего диаметра, вертикальные. На слябингах слиток превращается как бы в длинную пластину, которая режется на плоские заготовки — слябы. Из блюмов и слябов делают металл необходимой формы — как говорят металлурги, «разных профилей».