ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металл из "Электрометаллургия стали " Шлаковый режим при электродуговой плавке в основном определяется металлургическими операциями, которые проводятся конкретно на данной печи. Так, например, при технологии высокого уровня (Данарк, двухванные дуговые печи) в печи производится только расплавление металлошихты и дефосфорация, все остальные операции переносятся в ковш. Большую роль при определении шлакового режима играет внепечная обработка. Если ДСП работает в комплексе с установкой печь-ковш, то здесь также отпадает большая часть мероприятий по рафинированию металла. [c.86] На химический состав шлака и, соответственно, на его свойства, влияет и конструкция дуговой печи. Так, при наличии водоохлаждаемых свода и стен печи в щлак будет меньше поступать оксидов магния и хрома и шлак будет менее вязким. И, наконец, влияет и химический состав металлозавалки. Если в шихте присутствуют в заметном количестве легкоокисляюшиеся элементы — Si, Al, Ti, Mn, V, Сг, то их оксиды в том или ином количестве будут присутствовать и в щлаке. При использовании металлизованного сырья в шлак будут поступать оксиды А1 и Si, присутствующие в этом материале в качестве пустой породы, что приведет к повышенному расходу извести для поддержания надлежащей основности шлака. [c.87] Большое значение имеет и скорость наведения шлака в процессе плавления шихты. Необходимо, чтобы к моменту прорезания колодцев в шихте под электродами жидкий металл был покрыт шлаком. Это позволит защитить футеровку подины печи от воздействия мощных электрических дут и уменьшит интенсивность поступления газов в металл. При работе с болотом , когда часть металла (15-20 %) вместе с частью печного жидкого Шлака остаются в печи процесс шлакообразования для последующей плавки практически не вызывает каких либо проблем. [c.87] В тоже время на 100 и 200-т печах завода Красный Октябрь (Волгоград) оправдала себя практика присадки на подину шлакообразующих из железной руды, извести, плавикового шпата и коксика в соотношении 2 2 0, 1 0,1. При работе на шихте обычного качества с содержанием 0,05 % Р в сверхмощных печах обычно не возникает затруднений с дефосфорацией металла. Быстрое и раннее шлакообразование при достаточном расходе окислителей, увеличение количества и искусственное вспенивание шлака в завершающей стадии плавления способствуют быстрой и достаточно полной дефосфорации металла в результате ускорения массопереноса в металле и шлаке, увеличения фактической поверхности контакта металл-шлак и частичного обновления шлака вследствие стекания части вспененного шлака через гюрог рабочего окна в шлаковню и добавок новых порций шлакообразующих материалов. [c.88] К концу плавления при использовании шихты обычного качества и работе на шлаках необходимой основности (Са0)/(8102) 2 концентрация фосфора в металле, как правило, не превышает 0,015 %. Это означает, что в сверхмощной печЯ дефосфорация металла в основном завершается в период плавления, поэтому упрощается окислительный период плавки и существенно уменьшается его продолжительность [9]. [c.88] Типичный состав шлака конца периода плавления для сверхмощной печи большой вместимости следующий, % СаО 30-40 SiO, 14-17 MgO 5-12 Al Oj 5-8 MnO 3-5 SFeO 15-21 р,Оз 0,30 S 0,10. Содержание фосфора в готовой стали, полученной в сверхмощных дуговых печах, в среднем соответствовало содержанию фосфора в металле после расплавления шихты. Быстрое плавление шихты и раннее шлакообразование в период плавления способствуют меньшему насыщению металла газами во время плавления. Это также способствует упрощению технологии и уменьшению продолжительности окислительного периода плавки. [c.89] Высокая мощность печного трансформатора позволяет быстрее нагреть металл в окислительный период плавки дефосфорация стали при плавке в сверхмощной печи может бьггь практически завершена уже в период плавления. В связи с этим главной особенностью окислительного периода плавки в сверхмощной печи является его малая продолжительность (обычно 15-30 мин). Все технологические задачи окислительного периода плавки решаются намного быстрее, чем в обычной печи, и осуществляются одновременно. [c.89] Для окисления избыточного количества примесей (прежие всего углерода) используют преимущественно газообразный кислород, подаваемый в ванну сводовыми фурмами или трубками с достаточно большой интенсивностью [0,5-1,0 мУ(т- мин)]. Твердые окислители обычно применяют в небольших количествах для быстрого повышения окисленности и вспенивания шлака. [c.89] Составы шлаков и некоторые характеристики металлов при плавке одношлаковым процессом приведены в табл. 4.4 [9]. При плавке в печах малой вместимости применяют, как правило, лвухшлаковый процесс. Это вызвано отсутствием или малыми возможностями внепечной обработки жидкого металла. [c.90] Характеристики реальных многокомпонентных жидкостей в значительной степени зависят от химической индивидуальности атомов компонентов и различий характера и интенсивности сил, действующих между ними, что в настоящее время трудно оценить при помощи расчетного аппарата статистической теории. Изучение таких жидкостей осуществляется главным образом на основе накопления экспериментальных данных об их физических свойствах и строении. Методы физико-химического анализа позволяют получать косвенные сведения о структуре металлических расплавов и характере действующих в них межчастичных сил. [c.93] Имеющийся к настоящему времени достаточный экспериментальный материал о свойствах и строении металлических жидкостей, особенно многокомпонентных, свидетельствует о их сложном микронеоднородном строении. Несмотря на некоторую противоречивость мнений по вопросам состава, строения и размеров отдельных микрогруппировок-кластеров, общие положения теории микронеоднородности жидких металлов достаточно обоснованы и учитьшаются при обсуждении атомно-молекулярного Механизма явлений в металлических расплавах [20,21]. [c.93] Исследования жидких металлических сплавов показали, что в ряде случаев имеют место следующие явления. Обнаруживается зависимость свойств расплавленных металлических образцов от их предыстории, определяемой составом шихты, методом выплавки. Наблюдается нестабильность во времени значений свойств и структуры ближнего порядка жидких сплавов. Замечено, что в течение изотермической выдержки образцов одинакового химического состава их свойства, изменяясь, приближаются к одному и тому же значению — стабилизируются. При небольших перегревах над температурой ликвидуса вьщержка, необходимая для стабилизации свойств расплавов заданного состава, может во много раз превышать обычную продолжительность выплавю сплава. Одна из главных причин отмеченных явлений заключается в неравномерности микроскопического состояния расплавов, связанной с определенной продолжительностью перестройки в них ближнего порядка при сплавлении компонентов и изменении температуры. [c.94] Экспериментально установлена связь между свойствами жидких сталей и сплавов и механическими характеристиками образующегося из них твердого металла [22]. В качестве примера на рис. 14 приведены зависимости, связывающие относительное удлинение твердого образца с вязкостью его в нсидком состоянии. Учитывая, что стали разных марок обладают различной вязкостью, для удобства сопоставления результатов на одном фафике значения вязкости даны в относительных единицах (вязкость V металлического образца вблизи температуры плавления отнесена к максимальной вязкости для стали этой марки при той же температуре, причем значение является наиболее стабильным). Как видно из рис. 14, образцы, имеющие в расплавленном состоянии значительную вязкость, обладают лучшими пластическими свойствами. [c.94] При этом механические и пластические свойства сталей значительно повышаются. Тепловая обработка жидких сталей способствует переходу их в равновесное состояние, в то время как более микронеоднородный неравновесный расплав вызывает Появление наиболее дефектных кристаллов. [c.95] К настоящему времени достаточно достоверно дифракционными исследованиями показано, что жидкие металлы име- от Микронеоднородное строение. Определенные по ширине первого максимума интерференционной кривой размеры радиусов К Цкрогруппировок колеблются в пределах, приведенных в табл.4.5. [c.95] Сталь представляет собой сплав на основе железа слож- го химического состава. В ней растворены различные элементы, взвешенном состоянии находятся неметаллические включения. [c.95] Сложность состава промышленных сталей предопределяют и сложное строение их расплавов. Исследования физических свойств отдельных марок сталей или групп марок сталей выявляют, как правило, более сложные температурные и концентрационные зависимости, чем аналогичные зависимости для синтетических сплавов примерно одинакового состава. [c.96] Вернуться к основной статье