---

фосфора. По сути, это переплав. После расплавления шихты из ме- талла удаляют серу, наводя основной шлак, при необходимости нау- глероживают и доводят металл до заданного химического состава. Затем проводят диффузионное раскисление, подавая на шлак мелко- раздробленные ферросилиций, алюминий, молотый кокс. Этим спосо- бом выплавляют легированные стали из отходов машиностроитель- ных заводов.

Плавку с окислением примесей чаще всего применяют для произ- водства конструкционных углеродистых сталей. Процесс включает два периода: о к и с л и т е л ь н ы й и в о с с т а н о в и т е л ь н ы й.

После загрузки и расплавления шихты в жидком металле за счет кислорода воздуха, окислов шихты и окалины активно окисляются углерод и марганец и частично фосфор:

Fe₂О₃  3Мn  3МnО  2Fe; Fe₂O₃  3C  3CO  2Fe; 5Fe₂O₃  6P  3P₂O₅  10Fe.

Окончательное удаление фосфора из металла происходит путем связывания его оксидом кальция (известью):

Р₂O₅  5FeO  4СаО  (СаО)₄  Р₂O₅  5Fe.

После нагрева до 1500...1540 С в печь загружают руду и известь. Содержащийся в руде кислород интенсивно окисляет углерод и вы- зывает кипение жидкого металла, которое ускоряет удаление из него газов, неметаллических включений, способствует удалению фосфора. Периодически

---

шлак удаляют, а руду и известь добавляют. Когда со- держание углерода становится меньше заданного на 0,1 %, кипение прекращают и полностью удаляют из печи шлак.

Во время восстановительного периода плавки металл раскисляют белым шлаком (известь, плавиковый шпат, кокс и ферросилиций), удаляют серу и доводят химический состав стали до заданного:

FeO  C  Fe  CO; 2FeO  Si  Fe  SiO₂; FeS  CaO  CaS  FeO.

После достижения заданного состава стали и необходимой темпе- ратуры сталь окончательно раскисляют и выпускают из печи в ковш. При выплавке в дуговых печах в легированную сталь в виде фер- росплавов вводят легирующие элементы в зависимости от их срод-



К гетеродину
ства с кислородом. Металлы, обладающие меньшим сродством с кисло- родом, чем железо (например, молибден), добавляют в сталь в период плавления или в окислительный период, легко окисляющиеся металлы (хром) — в восстановительный период. Такие легирующие элементы, как ванадий и титан, добавляют перед выпуском стали из печи в ковш. В индукционнойэлектрическойпечи(рис. 2.11) плавильное про- странство 1образует тигель 4из огнеупорной массы с крышкой 2, который располагается внутри спирального многовиткового водоох- лаждаемого индуктора 3. Индуктор питается от генератора перемен- ного тока частотой от 10 до 1000 Гц. Переменный магнитный поток, создаваемый переменным током, наводит в шихте мощные вихревые токи

---

, расплавляющие металл. Производительность индукционных печей составляет от 60 кг до 25 т. Для слива металла печь оснащена гидравлическим приводом. Индукционные печи могут оснащаться системами для создания вакуума или контролируемых атмосфер. В большинстве случаев используются индукционные печи с кислой футеровкой, а для выплавки сталей и сплавов с высоким содержани-

ем марганца, никеля и алюминия — с основной.

В индукционных печах выплавляют сталь и сплавы или из леги- рованных отходов методомпереплава, или из чистого шихтового же- леза и скрапа с добавкой ферросплавов методомсплавления.

Технико-экономические показатели получения стали в электро- печах:

• 
  производительность т/сут. на каждые 1000 Вт;
  
• 
  расход электроэнергии на 1 т стали (около 2,5 МВт/т);
  
• 
  расход электродов на 1 т стали (6...9 кг/т).
  

Стоимость электростали выше, чем стоимость конвертерной или мартеновской стали.

Пути повышения эффективности плавки:

• 
  интенсификация металлургических процессов за счет вдувания в ванну кислорода и ввода инертных газов. Интенсивное перемеши- вание металла ускоряет процесс окисления, способствует выравнива- нию температуры и химического состава, выводу газов и неметалли- ческих включений, уменьшает угар легирующих элементов;
  
• 
  плавка под слоем пенистого шлака (снижает теплопотери и уменьшает содержание азота в стали);
  
• 
  сокращение периода плавки за счет предварительного нагрева шихты вне печи, доводки и легирования стали в ковше.
  

Основной областью применения электроплавки является получе- ние высококачественных легированных сталей и сплавов, особенно сталей с низким содержанием углерода. Трудность или невозможность получения

---

таких сталей в мартеновских печах и конвертерах компен- сирует высокую стоимость их производства в электропечах.

Приближение качества стали, выплавленной конвертерным и мар- теновским способами, к качеству стали, полученной в электропечах, достигается рафинированием (очисткой металла от ненужных ком- понентов). Например, рафинирование металла в ковше жидкими синтетическими шлаками проводится для очистки стали от серы, рас- творенного кислорода и неметаллических включений. Оно осущест- вляется при интенсивном перемешивании стали в ковше со специ- альным шлаком. После такой обработки сталь приобретает более высокие механические свойства. Так, мартеновская сталь, обработан- ная синтетическими шлаками, по качеству близка к стали, выплав- ляемой в электрических печах.
2.3.4. рафинирование стали

Способыочисткистали можно разделить на две группы. К первой относятся способы, которые предусматривают рафинирующую обра- ботку после выпуска стали из печи перед ее разливкой. Это обработка синтетическими шлаками и ряд способов обработки вакуумом. Ко вто­ рой относятся способы повторного переплава стали после затверде- вания ее в изложницах (вакуумно-дуговой, вакуумно-индукционный, плазменно-дуговой, электронно-лучевой, электрошлаковый переплавы и их сочетания). На рис. 2.12 представлены схемы наиболее часто встречающихся способов очистки.

При рафинировании синтетическим шлаком

---

Смотрите также файлы

• Урока Основы робототехники.docx

• Отстік азастан Мемлекеттік Фармацевтика Академиясы алыпты жне патологиялы физиология кафедрасы.doc

• Проведение аср при наводнениях. Спасательные работы на воде. Средства спасания..docx

• 1я неделя 2я неделя.docx

• Единый уровень требований по предметам.docx