Автоматизация процесса плавки стали в ДСП-0.5, страница 7

Плавление шихты. После завалки шихты электрод опускается вниз и включается ток. Под действием высокой температуры дуги шихта под электродом плавится, жидкий металл стекает вниз, накапливаясь в центральной наиболее низкой части подины. Электрод опускается, прорезая в шихте колодец. Обычно через 30 мин после включения тока электрод достигает самого низкого положения и останавливаются на некотором расстоянии от жидкого металла, определяемого величиной вторичного напряжения. При этом из извести и внесенной шихтой, окалины на поверхности металла образуется шлак. При наличии шлакового покрова дуги горят спокойнее, кроме того шлак необходим для защиты металла от насыщения газами охлаждения и науглероживания от электродов.

Жидкий металл под электродами нагревается до высокой температуры, одновременно происходит нагрев всей шихты и футеровки печи. Находящаяся поблизости от электрода шихта плавится, количество жидкого металла в печи увеличивается. По мере подъема жидкого металла электрод поднимают. Через 1,5 -2 часа после включения тока куски твердой шихты ос­таются только на откосах в местах наиболее удаленных от электрода. Чтобы ускорить расплавление, их сталкивают в ванну.

Продолжительность периода плавления зависит в основном от мощности трансформатора, а также от параметров печи и ее шихтовки. Продолжительность плавления тем меньше, чем выше полезная мощность трансформатора и чем ниже тепловые потери печи. Именно в период плавления мощность трансформатора используется наиболее эффективно.

Другим фактором является электрический режим плавления, так как плавление проис­ходит вблизи электрической дуги. Чем длиннее дуга, тем на большую площадь распространяется ее излучение. Поэтому наиболее выгодно работать на возможно большем напряжении.

Длинные мощные дуги не опасны для футеровки в этот период, так как они закрыты шихтой. Кроме того, футеровка печи, остывшая за время загрузки, может принять значительное количество тепла без опасности перегрева.

В конце плавления металл тщательно перемешивают гребками для ускорения растворения легирующих добавок и равномерного распределения их в металле. Рекомендуется также раскислять шлак порошком кокса. Отбором первой пробы металла заканчивается плавление шихты и начинается следующий период плавки.

Задачами восстановительного периода являются раскис­ление металла и десульфуризация, а также доведение металла до заданной температуры и хи­мического состава. При внепечной обработке стали аргоном или синтетическим шлаком и рас­кислением в ковше восстановительный период значительно сокращается.

Раскисление металла можно осуществить двумя способами: присадкой раскислителей в металл или на шлак. При присадке раскислителей в ванну (глубинное раскисление) в виде кусков реакция раскисления протекает в металле на большей или меньшей глубине, которая зави­сит от удельного веса раскислителей и размера его кусков. Процесс раскисления непродолжителен, но имеет тот недостаток, что продукты раскисления остаются в металле в виде неме­таллических включений.

При диффузионном раскислении изменяется распределение кислорода между металлом и шлаком. При уменьшении содержания оксидов железа в шлаке кислород из металла перехо­дит в шлак.   При электроплавке имеется возможность для обеспечения концентрации FeO в шлаке ниже 0,5%, что позволяет получить содержание кислорода в металле не более 0,005 %.

При диффузионном раскислении реакции идут в основном в шлаке и на поверхности раздела металл - шлак, поэтому засорение металла неметаллическими включениями и другими продуктами раскисления значительно ниже. Отрицательной стороной диффузионного раскис­ления является его продолжительность, поскольку металл необходимо долго выдерживать под хорошо раскисленным шлаком, а чем дольше находится в печи раскисленный металл, тем больше он поглощает газов.