Розливання сталі у виливниці, (форми) є заключною операцією виробництва сталі. Якості і властивості сталі в значній мірі залежать від умов її розливання.

Рідка сталь, виплавлена тим або іншим способом, зливається з печі в розливний ківш, який являє собою залізний кожух, викладений усередині вогнетривким матеріалом (шамотом).

В днищі ковша є отвір, що закривається спеціальним пристосуванням — стопором.

Стопор

Стопор являє собою залізну штангу, футерованную вогнетривкими кільцями, які закінчуються вогнетривкої пробкою, яка закриває отвір в днищі ковша.

Стопор може переміщатися у вертикальній площині і тим самим відкривати або закривати отвір в ковші.

Схема пристрою сталерозливального ковша наведена на рисунку:

Для розливання сталі застосовують чавунні форми різного профілю, в залежності від призначення злитка, звані изложницами.

Для прокатки і поковки найчастіше застосовують квадратні виливниці, що розширюються догори, або конічні.

Способи розливання сталі

Існують два способи розливання сталі:

• зверху — окремо в кожну виливниці. Розливання зверху має найбільше поширення.

• та знизу — сифонним способом.

При обох способах розливання у верхній частині виливниці встановлюють керамічну насадку, сприяє більш повільному затвердіння сталі і зменшення усадкової раковини в злитку.

Схема розташування виливниць при заливці наведена на рис. 48.

Обидва методи розливання сталі — зверху і сифонний — майже рівноцінні, і вибір того чи іншого методу визначається місцевими можливостями і конкретними вимогами до металу.

Однак сталі, які повинні бути особливо чистими від неметалевих включень (шарикоподшипниковая, швидкорізальна, магнітна і ін), розливаються зверху.

Директиви XX з'їзду КПРС передбачають всебічне розширення виплавки і розливання сталі у вакуумі, а також впровадження в широкому масштабі високопродуктивних способів безперервного розливання сталі, що дозволяє поліпшити якість і збільшити вихід придатної продукції.

Спосіб безперервного розливання сталі характеризується тим, що рідка сталь заливається в охолоджувану водою металеву форму (кристалізатор), дійна частина якої може опускатися з певною швидкістю.

Узгоджуючи швидкість розливання сталі зі швидкістю опускання донної частини форми, можна отримати щільний злиток стали великої довжини, без усадкової раковини.

Сталь, залита в виливниці, охолоджується нерівномірно, тому кристалізація її також відбувається нерівномірно, по зонах (рис. 49).

• Перша зона дрібних кристалів 1 прилягає безпосередньо до внутрішньої стінки виливниці там, де рідкий метал охолоджується швидше всього.

• Друга зона2 складається з стовпчастих кристалів, орієнтованих до центра зливка.

• Третя зона3 центральній частині злитка, в якій охолодження відбувається більш повільно, що складається з кристалів без певної орієнтації.

Хімічний склад окремих кристалів є неоднорідним, розподіл домішок в злитку нерівномірно. Це явище носить назву ліквації.

• Внаслідок зменшення об'єму сталі при затвердінні в злитку виникає усадкова пористість і рихлість4, а в його верхній частині утворюється усадочна раковина 5.

Виділення з рідкої сталі газів сприяє утворенню в злитку газових бульбашок і раковин. Для зменшення втрат металу на відходи необхідно домагатися зменшення усадкової раковини.