Кислые электродуговые печи, как уже упоминалось выше, применяются главным образом в литейном производстве. Существует четыре варианта кислого процесса: с частичным окислением, с полным окислением (без спуска шлака), с полным окислением в сочетании с восстановлением кремния, со скачиванием шлака.
Первый вариант применяется главным образом при выплавке неответственной стали для стального литья, при приемке которого не требуются какие-либо испытания, за исключением осмотра поверхности. Это самый дешевый из указанных методов выплавки стали. Процесс со скачиванием шлака применяется в тех случаях, когда желательно обеспечивать содержание закиси железа в конечном шлаке на низком уровне (около 10%).
Наиболее распространен процесс с полным окислением, поэтому здесь описан именно этот вариант технологии.
Период рафинирования. Как только шихта расплавилась полностью или почти полностью, начинается период рафинирования. В это время по поверхности ванны разбрасывают небольшое количество железной руды и песка. Если, как это часто бывает, шихта состоит в основном из оборотного литейного скрапа, свежие добавки песка для наводки шлака почти не применяются, ибо окисление кремния и марганца, содержащихся в шихте, обеспечивает получение достаточного количества шлака. Некоторое количество железа также окисляется в процессе плавления и переходит в шлак в форме закиси железа. В печь надо вводить шлакообразующие материалы в количестве, достаточном для создания слоя шлака толщиной не менее 3 мм, Хотя поддержание такого тонкого слоя шлака представляет известные трудности, все же никогда не рекомендуется иметь в печи больше шлака, чем необходимо, так как это приведет к замедлению раскисления стали. Если в печь не ввести достаточного количества песка, который в практике кислого процесса называется «шлаком», то в шлак будет переходить кремнезем из футеровки подины.
Температура выпуска стали зависит от размеров отливок, а также методов разливки. При заливке большого количества мелких деталей сталь должна быть очень горячей до 1760° по оптическому пирометру, в то время как при заливке непосредственно из большого ковша крупных тяжелых отливок температура может быть на 80—110° ниже.
В литейном производстве применяют легирование медью, никелем и молибденом, которые, не опасаясь их окисления и перехода в шлак, можно вводить в металл в любое время. Если эти легирующие отсутствуют в шихте, то рекомендуется добавлять их в ванну за 15–30 мин. до выпуска с тем, чтобы они успели раствориться и распределиться по всему объему ванны.
Легирование металла хромом также создает трудности, так как он легко окисляется. Хром обычно вводится в ванну в виде феррохрома после раскисления металла ферросилицием. Обычно феррохром содержит около 68%, хрома, 6% углерода, остальное — железо.
Такие легирующие, как алюминий, титан, цирконий, ванадий и бор, присаживаются в ковш.
1.4.4 Плавка в индукционных электропечах
Большинство заводов, располагающих индукционными печами, работает по технологии, которая практически не отличается от тигельного процесса. Шихта предварительно тщательно сортируется для того, чтобы подобрать ее состав в соответствии с составом конечной стали; окончательно состав металла регулируется минимальными добавками ферросплавов и раскислителей.
Шихта может состоять из одного куска, из отдельных мелких кусков стального скрапа или даже из стружки в смеси с умеренным количеством более крупных кусков для того, чтобы создать начальные условия, благоприятные для выделения тепла.
Плавление шихты. Как только окончена загрузка шихты, сразу же в обмотку печи включается первичный высокочастотный ток при протекании тока высокой частоты по индуктору в шихте индуктируется сильный ток, который за счет сопротивления шихты разогревает ее. Тепло выделяется в шихте в основном на периферии тигля, но оно, за счет теплопроводности материалов шихты, быстро передается в центр. Вскоре на дне тигля скапливается жидкий металл, и нерасплавившаяся шихта оседает. В этот момент добавляют часть шихты, оставшуюся незагруженной. прохождение тока вызывает сильное движение металла, которое ускоряет растворение нерасплавившейся части шихты за счет омывания ее жидким металлом, а также обеспечивает полное перемешивание жидкого металлa по мере его плавления. Движение металла продолжается и после того, как вся шихта расплавится, придавая поверхности ванны выпуклую форму. Интенсивность перемешивания зависит от величины подводимой мощности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.