Металлические заготовки ВРН: непрерывнолитые слябы и блюмы для сортового проката
Металлические заготовки ВРН — продукт вертикального непрерывного литья (вертикальная разливка непрерывная), получаемый на машинах ВРН кристаллизацией стали в водоохлаждаемых изложницах с вытягиванием слитка в вертикальной плоскости. Такая схема исключает изгиб фронта кристаллизации, характерный для радиальных МНЛЗ, что снижает вероятность внутренних трещин и осевой рыхлости. Заготовки ВРН выпускают в виде блюмов сечением 150 150–300 400 мм и слябов толщиной 150–300 мм, длиной 2–6 м, массой до 12 т.
Технические характеристики и сортамент
Формирование структуры происходит при скорости вытягивания 0,4–1,2 м/мин и температуре разливки, превышающей температуру ликвидус марки на 20–40 C. Зона вторичного охлаждения секционирована по высоте, что обеспечивает направленный теплоотвод и плотную осевую зону. Заготовки ВРН поставляют в горячекатаном состоянии без дополнительной термообработки либо после гомогенизирующего отжига.
| Параметр | Блюм | Сляб | Допуск | Контроль |
|---|---|---|---|---|
| Сечение, мм | 150 150–300 400 | 150–300 800–1600 | 3 мм | штангенциркуль, шаблон |
| Длина, м | 2–6 | 2,5–6 | +50/–0 мм | рулетка, лазерный дальномер |
| Кривизна, мм/м | 8 | 10 | — | поверочная линейка |
| Масса, т | до 6 | до 12 | 5 % | весы мостовые |
| Температура разливки, C | 1530–1560 | 1520–1550 | 10 C | термопара погружения |
Марки стали и область применения
Заготовки ВРН разливают из углеродистых, низколегированных и легированных марок. Химический состав регламентируется ГОСТ 380, ГОСТ 19281, ГОСТ 4543. Содержание серы и фосфора ограничивают на уровне 0,035 % и 0,030 % соответственно для предотвращения горячих трещин при кристаллизации.
- Ст3сп, Ст5сп — сортовой прокат для строительных металлоконструкций и арматуры;
- 20, 35, 45 — поковки для машиностроения, валы, оси, зубчатые колёса;
- 09Г2С, 17Г1С — трубная заготовка для магистральных трубопроводов;
- 40Х, 30ХГСА — штамповка и ковка деталей повышенной прочности;
- 20Г2СФ, 10Г2ФБ — слябы для толстолистового проката ответственного назначения.
Особенности вертикальной разливки
Вертикальная схема обеспечивает симметричное охлаждение по периметру сечения, что минимизирует разницу твёрдости между поверхностными и осевыми слоями. Глубина лунки жидкой стали при ВРН достигает 6–10 м, поэтому высота машины превышает 20 м. Заготовки ВРН отличаются пониженной ликвацией углерода и серы по сравнению с радиальными МНЛЗ, что критично для подшипниковых и инструментальных марок.
Перед нагревом в методических печах прокатного стана заготовки ВРН подвергают зачистке огневым или абразивным способом для удаления окалины и поверхностных дефектов. Температура нагрева под прокатку — 1150–1250 C в зависимости от марки. Для легированных марок применяют замедленное охлаждение в колодцах или термостатах во избежание флокенов.
Приёмка и контроль качества
- Ультразвуковая дефектоскопия внутренних объёмов на наличие трещин и раковин;
- отбор проб для спектрального анализа химического состава;
- макрошлифы для оценки осевой пористости и ликвационных зон;
- контроль геометрии и кривизны на приёмных стеллажах;
- маркировка торцов краской и биркование по плавкам.
Вопросы и ответы
Чем заготовки ВРН отличаются от продукции радиальных МНЛЗ?
Вертикальная разливка исключает изгиб слитка, что снижает вероятность внутренних трещин и осевой рыхлости. Структура получается более однородной по сечению, особенно для легированных марок.
Какие марки стали разливают в заготовки ВРН?
Углеродистые (Ст3сп, 20, 45), низколегированные (09Г2С, 17Г1С) и легированные (40Х, 30ХГСА) марки. Состав регламентируется ГОСТ 380, ГОСТ 19281, ГОСТ 4543.
Какое сечение блюмов доступно?
Блюмы сечением от 150 150 до 300 400 мм, длиной 2–6 м. Слябы — толщиной 150–300 мм и шириной 800–1600 мм.
Требуется ли термообработка заготовок перед прокаткой?
Для углеродистых марок достаточно нагрева в методической печи до 1150–1250 C. Легированные марки требуют замедленного охлаждения после разливки для предотвращения флокенов.
