Выплавка стали в электродуговых печах

B сталелитейных цехах массового производства отливок массой до 200 кг используются электродуговые печи с кислой футеровкой, емкостью 3,0—5,0 т.

Отечественной электромашиностроительной промышленностью выпускаются дуговые печи малой (0,5, 1,5, 3,0 и 5,0 т), средней (10, 20 и 40 т) и большой емкости (80 т). На картинке внизу показана печь емкостью 70 т.

Процесс выплавки стали в электродуговых печах заключается в расплавлении заваленных в нее шихтовых материалов теплом, которое выделяется при преобразовании электрической энергии в тепловую в дугах между угольными (графитовыми) электродами и металлической шихтой Доводка металла до необходимого состава и раскисление его проводятся также под воздействием тепла дуги.

При кислом процессе окисление углерода происходит в значительно меньшей степени. Содержание фосфора здесь не снижается, а содержание серы снижается незначительно из-за перехода ее в газовую фазу. В кислом процессе при соответствующих температурных условиях возможно окисление и восстановление кремния и марганца. Это весьма существенное отличие процесса электроплавки от мартеновского процесса. Восстановительная атмосфера в печи обеспечивает при надлежащей технологии раскисления доведение содержания FeO в шлаке в конце процесса до <1%, тогда как при обычном мартеновском процессе содержание FeO можно довести всего лишь до 8—10%, а при диффузионном раскислении примерно до 4%. Столь низкое содержание FeO в шлаке позволяет выплавлять сталь с минимальным содержанием кислорода. Одновременно с этим необходимо отметить повышенное содержание в электростали азота в связи со значительной диссоциацией молекул азота в зоне электрической дуги и поглощением атомарного азота металлом.

Уменьшение содержания примесей в металле при электроплавке происходит лишь отчасти путем их окисления в период расплавления кислородом, который имеется в ограниченном количестве в рабочем пространстве, и окислами железа, находящимися на поверхности загруженной в печь шихты. Полное окисление примесей обычно производят железной рудой. Вообще процесс электроплавки характеризуется недостатком кислорода.

Выплавку стали можно проводить без окисления и с окислением. В первом случае процесс заключается в простом расплавлении шихты, раскислении стали и выпуске ее в ковш. Во втором случае для окисления примесей в печь вводят дополнительное количество кислорода в виде железной и марганцевой руды, газообразного кислорода или сжатого воздуха.

Кипение, в электродуговой печи в общем аналогично кипению в мартеновских печах. Большим преимуществом электроплавки

является сравнительная легкость установления желаемого температурного режима работы печи. Эти окислы образуют необходимый шлаковый покров, который закрывает жидкий металл и предохраняет его до некоторой степени от насыщения азотом.

Дата добавления: 2015-08-18