лические включения, частицы
шлака, газовые пузыри. Часть слитка, в которой появляется усадочная
раковина, отрезают при прокатке.
Размер и глубина залегания
усадочной раковины зависит от соотношения поперечных и продольных
размеров слитка. При повышении температуры разливки объем усадочной
раковины увеличивается.
Для уменьшения объема усадочной
раковины и максимальной концентрации ее в верхней, головной части слитка
принимают различные методы, направленные в основном на обогрев
головной части слитка. На изложницу ставят прибыльные утепленные
надставки, в верхнюю часть изложниц вставляют керамзитовые или картонные
плиты, засыпают головную часть слитка экзотермическими смесями или
теплоизоляционными порошкообразными смесями. Все это позволяет
уменьшить головную обрезь слитка и тем самым повысить выход годного
металла^/
Структура слитка кипящей стали в продольном направлении
представлена на рис. 109. При соприкосновении стали со стенками
изложницы образуется тонкая плотная корочка без пузырей /.
Образующиеся при этом пузыри СО быстро удаляются в жидкий металл,
толщина корочки 3—40 мм. Далее располагается зона сотовых пузырей
2,
образующаяся в условиях роста дендритных кристаллов-стали,
главные оси которых направлены перпендикулярно к стенкам изложницы.
Выделяющиеся при кипении стали пузыри СО растут между осями дендритов.
Часть их успевает всплыть, а те, которые зародились тогда, когда уже в
жидкой стали проросли дендриты, остаются зажатыми между осями дендритов,
приобретая вытянутую форму от поверхности слитка к центру. Зона сотовых
пузырей имеет высоту до 2/3 высоты слитка. В верхней части слитка сотовых
пузырей нет, так как здесь газы успевают выделиться из металла.
Кипение стали в изложнице искусственно прерывают, накрывая
изложницу массивной крышкой или добавляя в головную часть
раскислители, которые подавляют кипение и облегчают быстрое
образование слоя твердого металла. Верх слитка «замораживается», давление
внутри слитка возрастает и выделение пузырей СО прекращается, образуется
зона плотного металла 3.
Жидкий металл насыщается углеродом и кислородом, и,
несмотря на более трудные условия, начинается выделение вторичных
пузырей СО. Поскольку эти пузыри не могут подниматься вверх, они
приобретают округлую сферическую форму 4. Такие же пузыри возникают
и в центральной части слитка 5. В верхней части слитка
вследствие повышенной загрязненности металла и всплывания пузырей
образуется зона их скопления — головная рыхлость 6. Усадочная раковина в
слитке кипящей стали не образуется. Ее объем распределяется по
многочисленным газовым пузырям. В слитках кипящей стали благодаря
перемешиванию металла поднимающимися пузырями СО не образуются
крупные столбчатые кристаллы, поэтому кристаллическая структура таких
слитков более однородная. Важным фактором получения качественного
проката из кипящей стали является толщина корочки. При прокате корочка не
должна разрываться и сотовые пузыри не должны открываться наружу, так
как при этом окисляется их внутренняя поверхность. Окисленные
поверхности пузырей не свариваются при прокатке и эту часть металла
бракуют. Для увеличения толщины корочки сталь дополнительно окисляют либо
перед разливкой, либо во время разливки, добавляя в изложницу материалы,
насыщающие сталь кислородом. При этом начальная стадия кипения
получается более бурной — корочка становится более
толстой.
