Giáo trình công nghệ và thiết bị luyện thép 18

Co ngót: do quá trình kết tinh xẩy ra tuần tự từ ngoài vào trong nên khi lớp vỏ rắn hình thành, thể tích kim loại lỏng phía trong tiếp tục nguội và kết tinh, thể tích co lại, kim loại lỏng phía trên chảy xuống bù co, làm mực kim loại còn lại hạ xuống tạo thành khoảng trống, tiếp tục như vậy dần dần hình thành lổ co có tiết diện hình phểu. Khi quá trình kết tinh đạt đến gần tâm nhiệt, phần kim loại lỏng ở tâm còn lại ít và độ chảy loảng thấp không...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình công nghệ và thiết bị luyện thép 18 Co ngót: do quá trình kết tinh xẩy ra tuần tự từ ngoài vào trong nên khi lớp vỏrắn hình thành, thể tích kim loại lỏng phía trong tiếp tục nguội và kết tinh, thể tích colại, kim loại lỏng phía trên chảy xuống bù co, làm mực kim loại còn lại hạ xuống tạothành khoảng trống, tiếp tục như vậy dần dần hình thành lổ co có tiết diện hình phểu. Khi quá trình kết tinh đạt đến gần tâm nhiệt, phần kim loại lỏng ở tâm còn lại ítvà độ chảy loảng thấp không thể chảy xuống để bù co để lại những lổ co kích thước bénằm dọc tâm nhiệt gọi là xốp đường tâm. Hình 8.10 Lổ co trong thỏi thép lắng Thể tích và hình dạng lổ co ảnh hưởng lớn đến suất thu hồi kim loại, nếu cùngmột thể tích mà chiều cao lổ co càng lớn thì suất thu hồi kim loại càng thấp b) Cấu trúc thỏi thép sôi Cấu trúc tinh thể: Cấu trúc tinh thể của thổi thép sôi có ba vùng rõ rệt: lớp tinhthể nhỏ mịn mặt ngoài, vùng tinh thể hình trụ và vùng tinh thể đẳng trục, vô hướng thôđại ở tâm. Do trong thép sôi có xẩy ra phản ứng oxy cacbon, khí CO thoát ra tạo nênsự xáo trộn mạnh kim loại lỏng nên tinh thể nhánh cây bị cuốn gãy, làm cho lớp tinhthể nhỏ mịn ở mặt ngoài dày hơn trong thỏi thép lắng. Thiên tích: thiên tích trong thỏi thép sôi cũng gồm thiên tích nhánh cây và thiêntích vùng. Thiên tích vùng, do kết tinh từ ngoài vào trong và từ đáy lên, nên tạp chấtvừa bị đẩy dồn vào trong, vừa bị đẩy lên trên nên ở phần đầu của thỏi tập trung nhiềutạp chất. - 105 - Bọt khí: lớp tinh thể nhỏ mịn ngoài cùng do kết tinh nhanh nên sít đặc và hầunhư không có bọt khí. Sau khi hình thành lớp vỏ ngoài, các bọt khí tạo thành ở gầnmiệng khuôn (cách miệng khuôn khoảng dưới 1/3 chiều cao thỏi) có thể nổi lên vàthoát ra ngoài, các bọt khí nằm phía dưới rất khó nổi lên nằm lại trong kim loại tạothành những rỗ khí phân tán (rổ tổ ong). Do quá trình kết tinh từ ngoài vào và sau đó làtừ dưới lên, đồng thời do các bọt khí nổi lên, nên sau khi kết tinh hoàn toàn ở phần đầucủa thỏi tập trung một vùng rổ khí gọi là rổ xốp. 3 1 2 Hình 8.11 Rổ khí trong thỏi thép sôi 1) Rổ khí tổ ong 2) Bọt khí lần 2 3) Rổ xốp tập trung Do trong thỏi thép sôi hình thành các bọt khí bù vào thể tích co ngót nên trongthỏi thép sôi không tạo thành lổ co. c) Cấu trúc thỏi thép nửa sôi Quá trình kết tinh và cấu trúc tinh thể của thỏi thép nửa sôi tương tự thép sôi.Tuy nhiên, do hạn chế được sự khuấy trộn của CO nên chất lượng cao hơn thép sôi,đồng thời có sự tạo bọt khí nên trong thỏi thép không có lổ co, suất thu hồi kim loạitương tự thép sôi.8.3.3. Công nghệ đúc khuôn a) Công nghệ đúc thép lắng Nhiệt độ rót: do nhiệt độ bắt đầu và kết thúc kết tinh của mỗi mác thép là khácnhau nên cần xác định nhiệt độ rót cho từng mác thép. Công thức xác định nhiệt độ rótcho một mác thép có dạng: - 106 - t đúc = t Fe − ∑ Δt i n i + ΔtTrong đó: tFe - nhiệt độ kết tinh của sắt; Δti - độ giảm nhiệt độ khi thêm vào 1% nguyên tố tạp chất (độ/1%); ni - hàm lượng nguyên tố hợp kim có trong thép (%); Δt - độ quá nhiệt (oC), thường chọn 30 ÷ 80oC. Bảng 8.4 Độ giảm nhiệt độ ứng với 1% nguyên tố tạp chất Δt i Δt i Nguyên tố Nguyên tố C 70 Cr 5 Si 15 Ni 2 Mn 5 H 40 P 50 N 50 S 30 Để đảm bảo nhiệt độ đúc, nhiệt độ ra thép phải cao hơn, đảm bảo sao cho bù đủđộ giảm nhiệt độ trong quá trình từ ra thép đến khi rót xong: Tra thép = tđúc + Σtmất mátTrong đó: Σtmất mát = Δt 1 + Δt 2 + Δt 3 + Δt 4 Δt1 - độ giảm nhiệt độ khi ra thép, vào khoảng 2 ÷ 2,5 oC/phút; Δt2 - độ giảm nhiệt độ khi vận chuyển, vào khoảng 1,5 ÷ 2,0 oC/phút; Δt3 - độ giảm nhiệt độ khi lắng thép, vào khoảng 0,5 ÷ 1,5 oC/phút; Δt4 - độ giảm nhiệt độ khi rót thép , vào khoảng 1,0 oC/phút; Tốc độ rót: xác định bởi lượng kim loại rót vào khuôn trong một đơn vị thờigian (kg/s) hoặc bởi tốc độ dâng của kim loại trong khuôn (cm/phút). Nếu chọn tốc độrót quá lớn có thể gây ra phá hỏng khuôn, gây bắn tóe kim loại và hút khí, nhưng nếuchọn quá thấp có thể làm cho kim loại điền đầy khuôn không tốt hoặc bề mặt thỏi bịkhớp và giảm năng suất. Thường chọn tốc đ ...