Сифонная разливка

Министерство Образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский Государственный Технологический Университет Растительных Полимеров.

Кафедра материаловедения

Реферат

«Сифонная разливка»

Выполнил: Проверил:

------------------ -------------------

Группа 218

Санкт-Петербург

2009г.

Содержание

1. Введение

2. Разливка металла

3. Сифонная разливка

4. Технологии сифонной разливки

5. Преимущества сифонной разливки

6. Недостатки сифонной разливки

7. Мнения

8. Источники

Введение.

Значение литейного производства в народном хозяйстве чрезвычайно велико.

Литье является одним из старейших способов, которым еще в древности пользовались для производства металлических изделий: в начале из меди и бронзы, а затем из чугуна, а позже из стали и других сплавов.

Термины:

Сифон (технич.)
Сифон (технич.)Сифон (от греч. siphon - трубка, насос), изогнутая трубка с коленами разной длины, по которой переливается жидкость из сосуда с более высоким уровнем в сосуд с более низким уровнем жидкости. Чтобы сифон начал работать, необходимо его предварительно заполнить жидкостью.

Сифонная разливка
Сифонная разливка, один из способов разливки стали в изложницы.

Изложница, металлическая форма для отливки металла в виде слитка. По конструкции изложницы подразделяют на глуходонные и сквозные, по способу заливки металла — на заполняемые сверху и заполняемые снизу (сифонная разливка). Наибольшее распространение в промышленности получили чугунные И. вертикального типа для разливки стали. И. для слитков, предназначенных для поковок, вмещают до 100 m стали и более; И. для стали, идущей в прокатку, рассчитаны на слитки массой от 100 кг до 20 m (слитки для слябов). В целях уменьшения усадочной раковины в слитках изложницы изготовляют с утепленной надставкой.

Слиток, литая металлическая заготовка, предназначенная для дальнейшей переработки путём пластической деформации (прокатка, ковка, прессование), переплава (получение фасонных отливок, приготовление сплавов) или электролиза (аноды из черновой меди, никеля и др.). Слитки получают путём разливки жидкого металла в формы сравнительно простых очертаний — изложницы, а также методом непрерывного литья и наплавления в водоохлаждаемом кристаллизаторе (электрошлаковый переплав, переплав в дуговых вакуумных печах).Слитки, отлитые в изложницы и предназначенные для дальнейшей обработки давлением, имеют чаще всего форму усечённой пирамиды или усечённого конуса.

Разливка металла.

Разливка металла, процесс наполнения жидким металлом форм, в которых металл кристаллизуется, образуя слитки. Разливка металла — важный этап технологического цикла производства металла, т.к. в ходе разливки и кристаллизации слитка формируются многие физико-механические свойства металла; от организации разливки зависят количество годных слитков и их качество. Из плавильного агрегата расплавленный металл обычно выпускают в разливочный ковш, откуда затем его разливают через носок (из ковшей малой ёмкости) или через трубку из огнеупорного материала (стакан), установленную в днище ковша и закрываемую изнутри огнеупорной пробкой при помощи т. н. стопора. Получают распространение бесстопорные устройства: разливочный стакан снаружи закрыт огнеупорной плитой с отверстием; при перемещении плиты отверстия в ней и стакане совпадают и металл вытекает из ковша.

  В сталеплавильном производстве жидкую сталь из ковша разливают либо в изложницы, либо на установках непрерывной разливки стали. Существует 2 способа разливки стали в изложницы — сверху и сифоном (снизу). В первом случае сталь поступает непосредственно из ковша в изложницу; после наполнения изложницы отверстие в ковше закрывают, краном перемещают ковш к следующей изложнице, и процесс повторяется. При сифонной разливке одновременно заполняют сталью несколько изложниц (от 2 до 60), установленных на поддоне, в котором имеются каналы, выложенные пустотелым огнеупорным кирпичом; сталь из ковша заливают в центровой литник (трубу), затем она по каналам в поддоне поступает в изложницы снизу. Выбор способа зависит от сортамента сталей, массы и назначения слитков и других факторов. Для повышения качества стали в процессе разливки её иногда подвергают различным видам обработки, например синтетическими шлаками. При этом в ковш заливают шлак определённого состава, выплавленный в специальной печи, и на него выпускают металл из сталеплавильного агрегата; шлак и металл перемешиваются, реакции между ними протекают значительно быстрее, чем в печи, в результате чего снижается содержание в стали серы, кислорода, неметаллических включений.

Сифонная разливка.

Мелкие и средние слитки, а также слитки из легированных сталей отливают сифонным способом в мелкие и средние изложницы.

При сифонном способе разливки стали изложницы 3 группами устанавливают на массивном чугунном поддоне /, в ко­тором имеются каналы 2, расходящиеся от центрального литника 4 к изложницам. Каналы и центральный литник выложены из пусто­телого огнеупорного кирпича. Заполнение изложниц сталью, про­исходит снизу через каналы при заливке металла в центральный литник. При таком способе раз­ливки стали поверхность слитков получается более чистой.

Разливка стали в изложницы приводит к потерям металла и чрезвычайно трудоемка.

Технология сифонной разливки.

При сифонной разливке металл из сталеразливочного ковша направляется в центровой литник, после чего поступает по сифонным трубкам в изложницы. Одновременно из одной центровой могут наполняться от 2 до 64 изложниц, размещенных на чугунных поддонах.

Установку поддонов производить строго горизонтально (по уровню). Температура поддона перед наборкой должна быть не менее 100⁰ С. Сифонный припас (звездочки, стаканчики, пролетные и концевые трубки), предназначенные для наборки поддона, должен быть сухим и не иметь сколов и трещин. Наборку поддонов начинают с укладки на подину из сухого песка или, просеянных через сито с ячейкой 3 мм, отходов, образующихся при разборке поддонов. При укладке четного количества ручьев, сифонные кирпичи со смазанными буртиками укладывают одновременно в два противоположных канала поддона, начиная со звездочки. Каждый кирпич притирают к ранее уложенному. В торцы ручьев закладывается по половинке нормального кирпича, и оба ручья одновременно заклиниваются. Зазоры между сифонным кирпичом и поддоном засыпают, просеянным через сито, сухим песком или отходами. Засыпку тщательно трамбуют, и швы заливают 25-30% водным раствором сульфитно-спиртовой барды.

Подготовленные изложницы необходимо установит на поддончик устойчиво, строго вертикально. Между поддончиком и изложницей уложить асбестовый шнур. При установке изложниц запрещается ударять изложницей о поддон и центровую.

Перед разливкой металла на разливочной площадке должен быть приготовлен весь необходимый инструмент и материалы. После выпуска из печи замеряется температура металла в ковше. Температура металла должна быть на 80-110 ⁰С выше температуры ликвидуса для данной марки стали.

Разливка производится в кузнечные слитки развесом 6,5 тонны. Металл в изложнице поднимается «чистым зеркалом» или с дробленной пленкой. Смазка изложниц кубасским лаком применяется в основном при разливке конструкционных марок стали 20ХН3А, 0Х2Н4А, 40ХН2МА и др. При разливке углеродистых, инструментальных и некоторых конструкционных марок стали используются шлаковые смеси: известково-криолитная, бестопливная шлаковая смесь (зельно-графитовая). Расход шлаковых смесей составляет 3-3,5 кг на тонну жидкой стали. Шлаковые смеси подаются в изложницу перед разливкой в плотных трех четырехслойных бумажных мешках. Время наполнения изложницы металлом до прибыли составляет 5,5-6 минут. Время наполнения прибыли должно быть ориентировочно не менее 50% от времени наполнения тела слитка. Разливку металла контролирует непосредственно мастер плавильного участка, который наблюдает за поверхностью поднимающегося металла в изложнице и командует скоростью наполнения металла в изложнице. При наполнении изложницы необходимо избегать заворотов корочки и подкипания металла у стенок изложницы.

Сифонная разливка стали позволяет в широком диапазоне регулировать скорость наполнения слидка. Нормальной скоростью разливки считают такую скорость, при которой металл поднимается спокойно, без всплесков. После наполнения 2/3 прибыльной надставки , на поверхность металла засыпают часть утепляющей смеси и продолжают разливку с малой скоростью. После окончания разливки засыпают оставшуюся часть утепляющей смеси. Отбор пробы металла производить при входе металла в прибыльную часть и сокращения скорости струи.

Преимущества сифонной разливки.

• Поверхность более чистая, т.к. металл при разливе поступает в изложницу снизу, поднимается сравнительно медленно и спокойно.

• Такой способ разливки обеспечивает меньшую окисленность металла, обеспечивает возможность образования подкорковых пузырей.

• Слитки, отлитые сифонным способом, не требуют обдирки и значительной зачистки; продолжительность разливки меньше, т.к. одновременно осуществляется отливка нескольких слитков, при этом плавку большой массы можно разливать в мелкие слитки.

• Разливка сифонным способом дает возможность регулирования в более широких пределах скорости наполнения изложниц и наблюдения за поведением металла в изложницах на протяжении всего периода разливки.

• Слиток получается качественный, однородный, плотный, нет расплескивания металла по стенкам изложниц и трещин, вследствие меньшей скорости разливки металла.

Недостатки сифонной разливки.

• Необходимость нагрева металла в печи до более высокой температуры из-за охлаждения металла в центровой и сифонных трубках.

• Увеличенный расход металла на литниковую систему (0,7-2,0 % от массы разливаемой стали).

• Повышенная стоимость разливки, связанная с расходом сифонного кирпича, установка дополнительного оборудования, большая трудоемкость сборки поддонов и центровых.

• Сифонным способом разливают углеродистую и легированную сталь, к поверхности которых предъявляют высокие требования.При разливке стали не должно быть затворов корочки и прерывания струи.

Мнения

Сторонники сифонной заливки видят ее преимущество в том, что без перерыва, т. е. без перекрытия стопорного или шиберного затвора, находящихся в днище ковша, можно залить сразу большую массу металла, равную массе каждого отдельного слитка, помноженной на количество одновременно заливаемых изложниц. (Установленные на общий поддон несколько изложниц называют куст изложниц.) При заливке сверху струю приходится перекрывать столько раз, сколько заливается слитков. Так, например, при разливке сверху рельсовой стали в 7—8-тонные изложницы из 150—250-тонного ковша стопор приходится перекрывать не менее 20—30 раз, что, естественно, приводит к его быстрому износу. При сифонной заливке сортовых слитков куст может состоять из 6—8 изложниц. Соответственно дольше будет работать стопорное или шиберное устройство. При разливке в листовые слитки массой 20—25 т на каждый поддон устанавливают 4 изложницы. Состав насчиты­вает обычно несколько поддонов. Количество их зависит от емкости ковша. Если ковш везет 300—350 или 400 т жидкой стали, предусматривается установка 4—5 поддонов.

Важным преимуществом сифонной разливки является удобство защиты жидкого металла от вторичного окисления. Для этого, во-первых, все изложницы закрывают крышками и поддувают в них через отверстия аргон внутрь каждой изложницы. Аргоном надувают и весь сифонный припас. Разливку ведут с помощью разливочного крана. Это позволяет как бы насаживать ковш непосредственно на приемную воронку стояка. При тщательной сборке состава с изложницами, аккуратном обращении с



сифонным припасом можно разливать (без опаски ее порчи) чистую сталь, прошедшую вакуумирование и инжекционную внепечную обработку.

Источники:

Металлургия стали, под ред. В. И. Явойского и Г. Н. Ойкса,М., 1973;

Курдюмов А. В., Пикунов М. В., Чурсин В. М., Литейное производство цветных и редких металлов, М., 1972

М., 1961; Курдюмов А. В., Пикунов М. В., Чурсин В. М., Литейное производство цветных и редких металлов, М., 1972.

Большая советская энциклопедия (БСЭ)