Defecte întâlnite la semifabricatele turnate continuu

INTRODUCERE

Imbunatatirea continua a calităţii otelului si a semifabricatelor turnate continuu din otel constituie una din preocupările actuale ale uzinelor siderurgice. In acest scop cunoaşterea si depistarea defectelor semifabricatelor din otel reprezintă aspecte importante ,menite sa faciliteze prevenirea si înlăturarea eventualelor defecte ce pot apare , pe categorii de produse , in cadrul fluxurilor tehnologice.

Prezenta lucrare isi propune sa înlesnească identificarea defectelor si clasificarea unitara a acestora , ilustrând cu exemple concrete defectele ce pot sa apară pe fluxul de fabricaţie a semifabricatelor turnate continuu.

Putem sublinia faptul ca un anumit defect poate fi motiv de rebutare sau de declasare pentru un produs dat , dar poate fi admis pentru o anumita clasa de calitate a unui produs din alta categorie . De aceea clasificarea se va face , in toate cazurile , functie de prescriptiile cuprinse in standardele , normele si caietele de sarcini ale produselor turnate.

GENERALITĂŢI

Turnarea continuă a oţelului reprezintă un procedeu modern şi eficient pentru obţinerea de semifabricate necesare celorlalte componente din siderurgie.

Maşinile de turnare continuă a bramelor sunt destinate să prelucreze oţelul produs de oţelărie , să asigure bramele necesare laminorului de bandă la cald şi laminorului de tablă groasă sau livrări în afara unitarii.

Secţia de turnare continuă sleburi, primeşte oţelul lichid de la secţia OLD în oala de 180 t, care ajunge în hala de primire oţel (deschiderea I - H) pe transfercar.

Oala este preluată de pe transfercar cu podul rulant de 250 tf transportată la instalaţia de barbotare, unde se execută barbotarea cu argon şi măsurarea temperaturii, apoi tot cu podul rulant este transportată şi depusă pe turnul rotitor al maşinii de turnare continuă sleburi.

Turnul rotitor pivotează (roteşte) oala cu 180°‚ în poziţia de turnare deasupra distribuitorului aflat pe cărucior în poziţia de turnare.

După deschiderea sertarului oalei, oţelul curge în distribuitor şi de aici în cele două cristalizatoare.

Maşina de turnare are două cărucioare port-distribuitoare care se deplasează în mod independent între poziţia de aşteptare (unde sunt prevăzute standuri de preîncălzire a tuburilor de imersie) şi poziţia de turnare.

Slebul obţinut trece prin ghidajul firului, unde este răcit cu apă prin stropire, prin caja de tragere şi îndreptare şi apoi la maşina de tăiere oxigaz, care îl taie la lungimi cuprinse între 3,5 m şi 9,5 m. După tăiere, slebul se deplasează pe calea cu role la transportorul transversal, masa rotativă şi calea cu role de expediţie, care este comună celor patru maşini de turnare continuă sleburi.

Oţelul lichid trebuie dezoxidat corect, lipsit de zgură, pentru reducerea la minim a incluziunilor nemetalice în sleb, tratat prin metalurgie secundară (degazare în vid prin recirculare sau cu aport de căldură), barbotat cu argon sau cu azot în oală, tratat cu sârmă de Al sau cu tub continuu cu miez de SiCa. Funcţie de fiecare marcă de oţel care se toarnă în sleburi se stabileşte tehnologia de pregătire a oţelului.

Oţelurile trebuie să aibă compoziţia cuprinsă în limitele clasei respective.

Limitele admisibile de impurităţi trebuie să fie:

S<0,02%; P<0,03%; Sn<0,03%; Cu<0,35% P+S<0,04 %

La următoarele mărci de oţeluri. conţinutul de sulf şi azot trebuie să fie:

• mărci cu 0,1 ÷ 0,25%C Smax = 0,015%

• mărcile aliate cu V, Nb, Ti Smax = 0,015%

Nmax = 0,01%

• mărcile aliate cu Nb+V,

Nb+V+Ti Nmax = 0,006%

Deoarece temperaturii liquidus a oţelului îi revine un rol cheie la elaborarea şi turnarea oţelului, este foarte important cunoaşterea acesteia, pentru întregul proces de producţie. Din motive de siguranţă în exploatare şi pentru obţinerea unei solidificări globulare, sunt de dorit temperaturi joase de supraîncălzire, adică temperaturi de turnare peste temperatura liquidus.

Temperatura liquidus a oricărei mărci de oţel este baza pentru calcularea temperaturii oţelului pentru turnare. Temperatura liquidus va fi calculată în mod normal cu formula Tectip.

Se procedează astfel: conţinutul procentual al diverselor elemente înmulţit cu un factor specific trebuie scăzut din 1536,6oC.

88x %C 8x %Şi 5x %Mn 5x %Cu

1.5x %Cr 4x %Ni 2x %Mo 18x %Ti

1°C în general pentru P+S.

2°C pentru gaze şi altele (dacă este cazul).

Când conţinutul de carbon e mai mare de 0,5%C factorul aplicabil până la 0,5% C este 88 iar cel aplicabil pentru conţinutul de carbon ce depăşeşte 0,5%C este 76.

De exemplu:

0,6%C înseamnă o reducere de 0,5 x 88 + 0,1 x 76 = 51,6°C.

Temperaturile de turnare trebuie să fie determinate pentru fiecare grupă diferită de mărci de oţel pentru a obţine o calitate internă bună a slebului, care este de cea mai mare importantă pentru prelucrarea ulterioară. Se recomandă reglarea supraîncălzirii pentru diferitele mărci de oţel.

Număr marcă oţel Supraîncălzirea în distribuitor

1 250C + 50C - 100C

2 150C ± 50C

3 150C ± 50C

4 150C ± 50C

5 150C ± 50Q

6 150C ± 50C

7.1 200C ± 50C

7.2 200C ± 50C

Şarjele cu supraîncălziri inferioare din distribuitor pot fi turnate cu viteza maximă de turnare dar supraîncălzirile reduse pot cauza probleme când se toarnă mărci de oţel cu conţinut redus de carbon datorită limitelor lor de solidificare restrânse.

Nivelul supraîncălzirii se stabileşte în funcţie de:

• durata totală corespunzătoare traseului tehnologic (evacuare – început - turnare);

• durata de evacuare;

• starea de uzură a căptuşelii refractare a oalelor de turnare şi distribuitoarelor;

• temperatura căptuşelii oalelor şi distribuitoarelor etc.

Dunarea de Jos-Galati,Facultatea de metalurgie si stiinta materialelor(premiul III)