Производство высококачественных сталей. Схема электродуговой печи. Угольные или графитовые электроды (d 200 – 300 мм)

Производство высококачественных сталей

1.2. Получение сталей

Схема электродуговой печи

Угольные или графитовые электроды (d – 200 – 300 мм). Могут располагаться вертикально и горизонтально

Съемный свод (для загрузки исходных материалов)

Окно

Желоб для выпуска стали

Огнеупорная кладка

Стальной кожух

Электрическая дуга: образуется как между электродами, так и между электродами и металлической ванной

Поворотный механизм

Под

1.2. Получение сталей

Технологические операции плавки в электродуговой печи

Загрузка печи

Исходные материалы: металлический лом (90 %) чистый по S и Р, чугун, железная руда, окалина, известняк

Удаление фосфора (дефосфация, содержание фосфора уменьшается до 0,01 – 0,02 %) 4СаО + Р2О5 = (СаО)4Р2О5

Подвод тока к электродам

Образование шлака: 2Fe + O2 = 2FeO Mn + FeO = MnO + Fe Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe

1 период

2 – 3 раза сливается шлак

2 период

Раскисление:СаС2

Науглероживание металла

Выпуск

Десульфация: FeS + CaO = CaS + FeO

3 период

Доводка металла: феррохром, ферротитан, феррованадий и др.

Раскисление: ферромарганец, ферросилиций

Выпуск

Углеродистые стали

Легированные стали

1.2. Получение сталей

Схема индукционной печи для выплавки стали

Сливной желоб

Флюс

Огнеупорный тигель

Преимущества: Улучшается химическая неоднородность, ускоряется всплытие неметаллических включений, легко регулируется температура, низкое содержание углерода, небольшой угар легирующих элементов, малое содержание газов

Водоохлаждаемый индуктор (медный)

Вихревые токи (50 Гц…1 МГц)

Сталь с низким содержанием С и Si, более чистые по N, H, O стали

Вакуумная плавка: уменьшает содержание S, Sn, Pb, As. Повышается пластичность, ударная вязкость, электротехнические свойства.

1.2. Получение сталей

Схема электрошлакового переплава

Преимущества: Мало S, Равномерное распределение включений, Отсутствие неметаллических включений, Отсутствие пор, трещин и усадочных раковин.

Исходный слиток-электрод

Рабочий флюс (Al2О3+CaF+CaO)

Слиток чистой переплавляемой стали (высококачественные легированные стали – 30ХГСА, шарикоподшипниковые – ШХ15, быстрорежущие – Р18, нержавеющие – 12Х18Н10Т.)

Электропроводный флюс (порошок Al+Mg (t = 2500 ºC)

Медный водоохлаждаемый кристаллизатор

1.2. Получение сталей

Схема электрошлакового переплава в вакууме

Токоподвод

Водоохлаждаемый шток

Патрубок к вакуумному насосу

Исходный слиток-электрод

Ванна жидкого металла

Медный водоохлаждаемый кристаллизатор

Токоподвод

1.2. Получение сталей

Схема электронно-лучевой печи

1 – электронная пушка, 2 – электронный пучок, 3 – плавильная камера, 4 – расплавляемый образец, 5 – выплавляемый слиток, 6 – водоохлаждаемый медный кристаллизатор

Разливка стали

1.3. Разливка сталей

Сталеразливочный ковш

1.3. Разливка сталей

Схема разливки сверху

1.3. Разливка сталей

Схема разливки сифоном

1.3. Разливка сталей

Схема вакуумной дегазации

При разливке в изложницу

При разливке в ковш

1.3. Разливка сталей

Схема непрерывной разливки