Оценка качества непрерывного слитка. Часть 1

Уже накоплена достаточная информация о дефектах непрерывного слитка и о мерах их предупреждения. Ниже приводится описание встречающихся дефектов.

Дефекты поверхности. Установлено, что поверхность заготовок значительно лучше при увеличении скорости и температуры разливки. Поверхность заготовок высоколегированной, нержавеющей и титансодержащей стали хуже, чем поверхность заготовок из инструментальной и низколегированной стали. Для улучшения поверхности заготовки необходимо оберегать от окисления зеркало металла в кристаллизаторе. Для защиты металла от окисления применяются инертные газы или разливку ведут под шлаком. Еще лучше организовать разливку под вакуумом.

Продольные горячие трещины на квадратных заготовках появляются при очень большом радиусе закругления углов кристаллизатора. Это способствует раннему отходу ребра слитка от кристаллизатора, в результате чего отвердевшая слабая тонкая корочка слитка снова разогревается и часто разрушается с образованием трещин под воздействием гидростатического давления жидкого металла. При разливке стали, склонной к образованию трещин, рекомендуется применять кристаллизаторы с радиусом закругления у стенок не более 8 мм. Для борьбы с горячими трещинами используются также конусные кристаллизаторы с сужением книзу с целью уменьшения величины зазора между стенками кристаллизатора и слитком.

С увеличением ширины слябов спокойной стали возрастает опасность появления наружных трещин, что связано с затрудненной усадкой слитка. Обычно эти трещины возникают в месте малой толщины корочки в зоне поступления струи металла в кристаллизатор. Склонность к образованию трещин особенно велика в стали, содержащей около 0,18% С и 0,03% S.

Кипящая сталь менее склонна к образованию трещин. Возникающее большое трение между слитком и кристаллизатором способствует возникновению трещин. Правильная дозировка смазки (парафина, сурепного масла) значительно ослабляет трение, вследствие уменьшения смачиваемости кристаллизатора металлом, а также снижения сопротивления скольжению корочки слитка вдоль его стенок. Устройство обратной конусности по узким стенкам прямоугольного кристаллизатора предотвращает образование наружных трещин на ребрах заготовок.

Поперечные горячие трещины, надрывы и рванины на гранях и ребрах заготовок появляются при чрезмерных напряжениях в корочке слитка. Предполагают, что эти дефекты формируются уже в верхней зоне кристаллизатора в начальной стадии отхода слитка от его стенок. Выпуклости или впадины на кристаллизаторе, а также коробление его стенок создают дополнительные сопротивления движению корочки слитка и, следовательно, способствуют возникновению трещин. Резкое изменение уровня металла в кристаллизаторе также способствует образованию поперечных трещин, из-за формирования поперечных утяжин слитка. При большом трении слитка с кристаллизатором создаются условия аналогичные зависанию слитка в кристаллизаторе, что способствует образованию поперечных трещин. Кристаллизаторы с возвратно-поступательным движением, способствующие упрочнению корочки на раннем этапе кристаллизации, в известной мере предупреждают зависание и разрывы корочки слитка.