Стенки и гильзы кристаллизаторов машин литья заготовки, литейные формы
Одним из важнейших этапов металлургического производства является процесс полунепрерывного и непрерывного литья заготовок. В ходе этого процесса жидкая сталь непосредственно из ковша или через промежуточное разливочное устройство непрерывно заливается в водоохлаждаемую форму, называемую кристаллизатором. Перед началом разливки в кристаллизатор вводится специальное устройство с замковым захватом ("затравка") как дно для первых порций металла. После затвердевания металла у стенок кристаллизатора затравка при помощи тянущих механизмов вытягивается из кристаллизатора, увлекая за собой формирующийся слиток. Поступление жидкого металла продолжается и слиток непрерывно наращивается.
При полунепрерывной разливке, процесс отливки заготовки прекращается по окончанию металла в разливочном устройстве.
Одним из важнейших показателей эффективности процесса непрерывного литья является эксплуатационная стойкость кристаллизаторов. Чем выше стойкость кристаллизаторов, тем меньше простои установок, связанные с их заменой, ниже расходы на изготовление и ремонт кристаллизаторов.
Стойкость кристаллизатора в значительной мере определяется материалом, из которого изготовлены его стенки. До недавнего времени различные по конструкции кристаллизаторы (гильзовые и сборные) изготавливались из меди, которая, благодаря своей высокой теплопроводности, обеспечивала высокую скорость затвердевания металла в процессе непрерывного литья. Недостатком медных кристаллизаторов является их низкие прочностные свойства при рабочих температурах (~ 400°С). Температура разупрочнения меди составляет 150-200°С, что значительно ниже рабочих температур поверхности стенок кристаллизаторов. В результате уже после нескольких разливок рабочая сторона медных стенок изнашивается, деформируется. На ней могут возникать глубокие царапины и трещины. Кристаллизатор выходит из строя.
Одним из методов, уменьшающих износ стенок кристаллизаторов, является нанесение защитного покрытия. Традиционно используемые в настоящее время покрытия – хромовое, никелевое и комбинированной (хром + никель).
Замена меди низколегированными медными сплавами, отличающимися высокими характеристиками прочности и жаропрочности, значительно повышает срок службы кристаллизатора.
Наиболее перспективным низколегированным медным сплавом для изготовления стенок кристаллизаторов является бериллиевая бронза МНБ 2,0-0,4, сочетающая высокую прочность и жаростойкость с хорошей теплопроводностью.
Применение бронзы МНБ 2,0-0,4 в кристаллизаторах МНЛЗ позволяет обеспечить следующие преимущества перед медью и другими медными сплавами:
- исключение трудоёмкого и дорогостоящего процесса нанесения на стенки кристаллизаторов износостойкого покрытия, что особенно ценно при проведении ремонтов (перестрожки);
- увеличение на 50% и более срока межремонтного пробега стенок кристаллизаторов;
- улучшение процесса кристаллизации и улучшение качества НЛЗ за счет смягчения и стабилизации теплообменных процессов в системе «стенка-слиток
Ознакомиться с результатами испытаний стенок кристаллизаторов из бронзы МНБ 2,0-0,4
Перечисленные преимущества бронзы МНБ 2,0-0,4 позволяют также успешно замещать другие материалы при изготовлении литейных кокилей
Ознакомиться с результатами испытаний литейных кокилей из бронзы МНБ 2,0-0,4