Началом восстановительного периода считается момент начала науглероживания или присадки раскислителей, а при отсутствии этих операций - начало присадки шлакообразующих. Помешать концентрацию кислорода в металле в востановительный период плавки можно двумя путями - раскислением шлака или раскислением самого металла. Раскисление шлака (так называется диффузионное) основано на законе распределения кислорода между шламом и металлом. Для диффузионного раскисления стали применяют кокс или электродный бой. При определенных условиях, могут применяться порошки ферросилиция, алюминия и других раскислителей. В зоне дуг протекает химическая реакция образования карбида кальция:
(СаО) + 3Ств=(СаС2) + {СО}
который взаимодействует с FeO шлака по реакции:
(СаС2)+ 3 (FeO) =3[Fe] + 2 {СО} + (СаО)
образующийся под электродами карбид кальция диффузирует по всему объему шлака. В зависимости от содержания карбида кальция конечные шлаки восстановительного периода разделяются на белые и карбидные шлаки, содержащие <2% СаС2 относятся к белым шлакам, а >2% -карбидным. Ниже приводятся примерные составы белого и карбидногошлаков; %белого
СаО 52-62; Si0210-20; FeO до 0,8; МпО 6-10; Аl2Оз 1,5-3,0; CaF25-10; СаС2 до 1,5; карбидного (мас %)- СаО 55-65; Si02 10-15; FeO до 0,5; МпО до 0,3; Mg0 6-10; Аl2Оз 2-3; CaF2 8-12; СаС22-4.
Белые и карбидные шлаки наводят следующим образом, после смачивания окислительного шлака на зеркала металла загружают шлаковую смесь, состоящую из извести и плавикового шпата, как только смесь расплавится и образовавшийся шлак покроет всю поверхность ванны, на него задают в соответствующих количествах известь, плавиковый шпат и молотый коксик. для получения карбидного шлака количество коксика в смеси увеличивается. При посветлении шлака, связанном с уменьшением содержания FeO в нем, в смесь добавляют 45 или 75%-ный ферросилиций. Карбидный шлак вязкий и плохо отделяется от его науглероживающие действия на металл: 3 (FeO) + (СаО2) =3[Fe] + (СаО) + 2 {СО}.
При раскислении металла под карбидным шлаком из кремнезема шлака восстанавливается кремний: 3 (Si02)+ 2 (СаС2) =3[Si] + 2/Са+4{СО}.
3(Si02)+2(CaC2)=3[Si]+2(Ca)+4{CO} содержание кремния в металле может увеличиваться до 0,10%
Поверхностно активными компонентами белого и карбидного шлаков являются СаС2и CaF2, анеактивными СаО и АI2Оз. Практические данные подтверждают эти положения с увеличением концентрации СаС2 и CaF2в карбидном шлаке сильнее смачивающем металл, загрязненность стали неметаллическими включениями заметна возрастает. При работе на белых шлаках чистота стали по экзонным включениям существенно увеличивается. Плохо также отделяется от металла шлак с высоким содержанием CaF2, поэтому плавиковый шпат часто заменяют боем шамота.
Под белым шпаком выплавляют низкоуглеродистые конструкционные и высоколегированные стали, под белым или слабокарбидным -среднеуглеродистые стали, под карбидным- высокоуглеродистые стали.
В последние годы в электросталеплавильных цехах все большее число сталей как обыкновенного качества, так и качественных выплавляют без восстановительного периода, заключительные этапы рафинирования передаются на виагрегатную обработку.
Особенности технологии выплавки стали методом переплава состоит в следующем. На металлургических предприятиях отходы легированной стали, разливаемой в изложницы, могут достигать 25-30% с накоплением этих отходов близких по химическому составу сталей ведут плавки методом переплава без окислительного периода. При ведении плавки методом переплава отсутствуют условия для удаления фосфора из-за низкого содержания F еО в шлаке, поэтому суммарное содержание фосфора в шихтовых материалах не должно превышать его концентрации в готовой стали. Необходимое количество остальных элементов в шихте определяется с учетом состава выплавленной стали и того, что в период плавления они выгорают в следующих количествах %: Al-I00; Ti 80-90; Si 40-60; V-15-25; Мп 15-25; Cr 10-15.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.