Установка для непрерывного литья стали фирмы Gebr. Bоhler Co AG (Австрия)

В Капфенберге (Австрия) работает вертикальная опытная установка.

На рис. 1941 представлена принципиальная схема установки. Для разливки используется сталь из электрических и индукционных печей емкостью от 500 кг до 8 т.

На установке отливаются одновременно в два ручья заготовки круглого поперечного сечения диаметром 100 мм, а также прямоугольного поперечного сечения размером 235x360 мм с весом одного погонного метра профиля до 600 кг.

Кроме того отливаются заготовки круглого, квадратного и прямоугольного поперечного сечения, например квадрат 120 мм, круг 130 мм, 150x200 мм, круг 200 мм и полосы размером 460х110 мм для последующей прокатки. Высота подъема крюка крана составляет 6,5 м над уровнем пола цеха. Установка имеет колодец глубиной 8,5 м, а разливочная площадка располагается на высоте 3,5 м над уровнем пола цеха. Для разливки используется сифонный ковш, который с помощью обычного крана устанавливается на опрокидывающее устройство. Опрокидывание осуществляется гидравлическим приводом, который может точно и быстро регулироваться. Ковш может немного перемещаться по горизонтали, что дает возможность регулировать место попадания струи жидкого металла в распределитель. Толстая вертикальная стальная стенка разделяет установку на холодное и горячее отделение. В горячем отделении расположены кристаллизатор, система вторичного охлаждения, часть рычагов опрокидывателя и отрезающее устройство. В холодном отделении располагаются все машинные залы, насосы для охлаждающей воды, гидравлика с высоким давлением и смазочная станция для кристаллизатора и частично автоматически управляемые газовые горелки для резерва воды на крыше помещения установлен высокий бак.

Для распределения стали в два кристаллизатора используется наклоняемый распределитель. Перед разливкой распределитель подогревают до 1200°.

Кристаллизатор изготовлен из меди как более подходящего материала с более высокой теплопроводностью, чем латунь и сталь. Кристаллизатор неподвижный, но на основании ранее проведенных опытов в особых случаях предусматривается работа с подвижным кристаллизатором.

Отдельные зоны системы вторичного охлаждения имеют регулировку. При разрезании высокохромистых сталей может быть использован железный порошок. Отрезанные слитки падают на подпружиненный упор и транспортируются вверх на уровень пола цеха (рис. 1942—1946).

В Капфенберге Крайней и Тарман провели опыты по разливке круглых заготовок диаметром 80 мм из 30-г мартеновских печей, и было установлено, что эти стали могут безукоризненно разливаться из стопорного ковша без повышения температуры разливки.

По выполненным измерениям на кристаллизаторах диаметром 80 мм теплопередача между разливаемым слитком и кристаллизатором оказалась равной 1500 ккал/м2*час °C и ниже, теплопередача между водой и кристаллизатором должна быть больше 20 000 ккал/м2*час °C. С каждого килограмма разлитой стали в кристаллизаторе отводится от 85 до 110 ккал тепла.

Как отметил Хофмайер, проектировавший кристаллизатор, на качество поверхности слитка влияет скорость разливки и состояние зеркала жидкого металла. При повышенной скорости разливки заметно уменьшается «волнистость» на поверхности слитка (заготовки) и повышается качество поверхности. Однако превышение установленной для каждого сорта стали максимальной скорости разливки приводит к образованию трещин на поверхности. Хорошее состояние зеркала жидкого металла и легкость скольжения затвердевающей корочки слитка по стенкам кристаллизатора — два важнейших фактора получения хорошей поверхности слитка. Для этой цели применяют защитные газы, смазку и колебания кристаллизатора. Шлаки, собирающиеся на зеркале металла, должны удаляться от стенок кристаллизатора и связываться окисной пленкой. Смазка кристаллизатора, которая уменьшает смачивание стенок кристаллизатора жидкой сталью и облегчает скольжение слитка, может при слишком обильном применении вызвать парообразование.

Особенно хорошей поверхностью отличаются мало- и среднелегированные хромистые и молибденовые стали. Однако различие поверхности у нелегированных и высоколегированных сталей не так значительно, как следовало бы ожидать соответственно различию в их химическом составе. Стали с присадками, склонными к шлакованию, как например титан и алюминий, имеют при непрерывной разливке плохую поверхность.

При всесторонних исследованиях свойств слитков, полученных методом непрерывной разливки, и сравнении их с обычными слитками Xopмейер заключил, что внутренняя зона разлитого слитка несколько хуже, чем у обычного хорошего слитка, и лучше, чем у обычного слитка с значительной внутренней рыхлостью. При этом было замечено, что величина усадочной раковины возрастает непропорционально увеличению сечения разливаемого слитка. Уже в настоящее время в сечении исследованных в Капфенберге литых блюмов почти нет следов усадочной раковины. Ликвация у слитков, разлитых непрерывным способом, такая же, как и у обычных слитков, и чем больше поперечное сечение слитка, тем сильнее ликвация. Особенно много неприятностей при непрерывной разливке приносят усадочные трещины, избежать которые очень трудно. Большие слитки круглого и квадратного поперечного сечения чувствительнее к усадочным трещинам, чем плоские. Слитки, изготовленные в Капфенберге, почти не имеют усадочных трещин.

Для получения требуемых свойств изделия из слитков, разлитых непрерывным способом, достаточно подвергнуть их в большинстве случаев четырех- или двукратной деформации. Необходимая степень деформирования при переработке слитков зависит от величины поперечного сечения слитка и его формы, а также от химического состава стали. Особенно целесообразно слитки, разлитые непрерывным способом, использовать для прокатки листового металла. Уже при малых степенях деформации можно изготовлять безупречный лист. Диапазон применения слитков из различных сортов стали в настоящее время достаточно широк. Детали, отштампованные из листовой стали, прокатанной из различных слитков, также имеют хорошие свойства.

Экономичность непрерывной разливки и дальнейшие методы переработки слитков — решающие факторы для внедрения процесса непрерывного литья. При соответствующем количестве изготовляемых заготовок стоимость непрерывной разливки может быть одинаковой или ниже стоимости слитков при послитковом методе разливки.

Повышенный выпуск металла и экономия стоимости его дальнейшей переработки являются решающими для оценки экономичности процесса непрерывного литья.