ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Производство стали в электрических печах из "Технология металлов " Электросталеплавильный процесс — более совершенный способ выплавки стали, имеющий ряд преимуществ по сравнению с мартеновскими и конвертерными способами. В электрических печах легко регулировать тепловой режим, изменяя параметры электрического тока. Температура при плавке достигает 2000° С, что позволяет использовать высокоосновные шлаки для наиболее полного удаления из металла серы и фосфора. Отсутствие окислительной атмосферы способствует получению хорошо раскисленной стали. В электрических печах выплавляют наиболее высококачественные углеродистые и легированные конструкционные, нержавеющие, жаропрочные и другие стали и сплавы. В дореволюционной России производство электростали было очень небольшим. В настоящее время ее выплавка составляет около 12 млк. т., т. е. примерно 10% всего производства стали. В текущем пятилетии ее производство будет увеличено в 1,6 раза. [c.53] Для выплавки стали наиболее широко применяют электрические дуговые печи. Индукционные печи используют значительно меньше. [c.54] В сталеплавильных печах применяют угольные или графитизи-рованные электроды диаметром 300—550 мм. В процессе плавки они постепенно сгорают длина дуги регулируется автоматически. Быстрое опускание и подъем электродов обеспечиваются подъемными механизмами. Обгоревшие электроды наращивают, свинчивая с новыми электродами, для чего в их торцах предусмотрена нарезка. [c.55] Емкость печей колеблется в широких пределах от 3—5 до 200— 250 т. В настоящее время строят еще более крупные печи емкостью 300 т, что экономически выгоднее. [c.55] Электросталь выплавляют главным образом в основных печах, применяя две разновидности плавки с окислением и без окисления примесей. [c.55] Плавка с окислением, используемая чаще, имеет много общего с основным мартеновским скрап-процессом, но обладает также и своими характерными особенностями. [c.55] Основную массу шихты (до 90%) составляет стальной скрап с пониженным количеством фосфора. Фосфор в основной электропечи удаляется очень хорошо, но это связано с увеличением времени плавки и расхода электроэнергии. Скрап также не должен быть сильно ржавым. Ржавчина вносит в сталь водород, что значительно ухудшает ее качество и может привести к появлению опасного дефекта — флокенов. [c.55] Передельный чугун добавляется в таком количестве, чтобы после расплавления шихты содержание углерода было больше на 0,5— 0,6%, чем в готовой стали. Это необходимо для нормального кипения стали. Чугун должен содержать пониженное количество фосфора и серы. [c.55] В качестве флюса применяют известь. При плавке используют также чистую по фосфору и сере железную руду, ферросплавы и другие материалы. [c.55] Шихта в печи малой емкости (3—15 т) загружается через загрузочной окно при помощи завалочных машин и других устройств. В более крупные печи — со съемным сводом или выдвижным корпусом — шихта загружается сверху из бадьи с откидным дном. Для этого съемный свод приподнимают и отводят в сторону или удаляют от корпуса печи в некоторых печах выдвигают корпус. [c.55] Неоднократная смена шлака, высокое содержание в нем СаО и FeO обеспечивают выплавку стали со значительно более низким содержанием фосфора (0,010—0,015%), чем в основной мартеновской стали (обычно 0,020%). [c.56] Второй важнейший процесс окислительного периода — кипение ванны. Его скорость при достаточно прогретом металле регулируется добавками железной руды. Как и в мартеновском процессе, кипение обеспечивает очистку металла от взвешенных неметаллических включений, удаление из него растворенных газов, выравнивание состава и температуры. При этом наиболее важное значение имеет чистое кипение после прекращения добавок руды. На кипение постепенно расходуется углерод. По достижении заданного содержания углерода окислительный период заканчивают и переходят к восстановительному. [c.56] Для этого окислительный шлак полностью удаляют и наводят новый известковый шлак — так называемый шлаковый покров, для чего загружают известь и плавиковый шпат aFj (для разжижения шлака) в соотношении 4 1. Одной из основных задач этого периода является раскисление стали. В отличие от мартеновской и конвертерной стали электросталь раскисляют диффузионным методом. [c.56] Сущность диффузионного раскисления состоит в том, что раскисляют непосредственно не металл, а шлак, восстанавливая в нем закись железа FeO. В соответствии с законом распределения уменьшение содержания FeO в шлаке вызывает ее интенсивный диффузионный переход из металла в шлак, чем и обеспечивается раскисление металла. Этот метод раскисления обеспечивает практически полное раскисление стали. Реакции протекают в шлаке и на границе шлак— металл. При этом металл не загрязняется неметаллическими включениями SiOa, МпО, AI2O3, что неизбежно при непосредственном (глубинном) раскислении ферромарганцем, ферросилицием и алюминием. [c.56] В зависимости от марки стали раскисление проводят при различных шлаках или, как принято говорить, под различными шлаками. [c.56] Для окончательного раскисления на шлак загружают порошкообразный 45- или 75%-ный ферросилиций (или его смесь с СаО, aPg и коксом), а затем алюминий. Продолжительность раскисления составляет 1—1,5 ч. За это время за счет углерода шлака металл науглероживается на 0,03—0,04%. [c.57] После выдержки около 1 ч карбидный шлак переводят в белый, добавляя СаО и СаРа- Окончательное раскисление проводят порошкообразным ферросилицием, а затем алюминием. [c.57] В рядовых плавках электростали содержание серы доводится до 0,010—0,015%. В основной мартеновской стали содержание 0,020%8 считается очень низким. [c.57] Готовую сталь выпускают в сталеразливочный ковш. [c.58] Вернуться к основной статье