Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Производство стали в электрических печах





Доля стали, выплавляемой в электрических печах, составляет около 10% от общего производства. Высокая температура процесса, отсутствие окислительной атмосферы в рабочем пространстве печи позволяют получить чистый от вредных примесей и газов металл, используя легирующие элементы любой тугоплавкости. В основном применяются два типа электропечей — дуговые и индукционные.

Дуговые печи (рис. 44) построены на использовании тепла электрической дуги, образующейся между графитовыми электродами 9 и металлической ванной 3. Печь состоит из футерованного изнутри 5 цилиндрического кожуха 4 со сферическим днищем 1. Свод печи 6 выкладывают из динасового или хромомагнезитового кирпича. Для увеличения срока службы применяют водоохлаждаемые своды. Печь имеет загрузочное окно 10 и выпускное отверстие 2. В своде печи сделаны отверстия для электродов, подъем, и опускание которых в процессе плавки осуществляется автоматически. К электродам медными шинами 7 подводится трехфазный переменный ток (постоянный ток вызовет электролиз в металлической ванне).

Рис. 44. Схема дуговой электрической плавильной печи:

1 — сферическое днище; 2 — выпускное отверстие; 3 — металлическая ванна; 4 — кожух; 5 — футеровка печи; 6 — свод печи; 7 — медные шины; 8 — электрододержатели; 9 — электроды; 10 — загрузочное окно; 11 — устройство для наклона печи; 12— под печи.

 

Дуговые печи для плавки стали имеют емкость 0,5...200 т. Их можно наклонять на угол 40...45 °С в сторону выпускного отверстия для слива металла и на 10... 15° в сторону рабочего окна для скачивания шлака. В металлургических цехах плавку ведут в основных, а в литейных— в кислых печах. Период нагрева и плавления шихты в тех и других печах протекает почти одинаково. После загрузки шихтовых материалов электроды опускают и подключают к источнику тока. Между шихтой и электродами образуется дуга с температурой более 6000 °С. Происходит плавление металла и окисление примесей. Во время плавки 2—3 раза сливают шлак, удаляя вредные примеси.

Раскисление стали проводят комбинированно: в печь сначала загружаются ферросплавы и алюминий совместно с флюсами, затем после наведения шлака производят его раскисление. При этом восстановление FeO → Fe в шлаке и переход железа в металл вызывает обратный переход закиси железа из металла в шлак. Это дает практически полное раскисление стали, к тому же реакция на границе шлак — металл не загрязняет сталь неметаллическими включениями. Легирование неокисляющимися примесями (Ni, Mo) проводят во время плавки, вводя эти элементы с шихтой. Перед выпуском стали из печи или после ее раскисления производят легирование легкоокисляющимися (хром, титан) примесями, вводя их в виде ферросплавов.

Продолжительность плавки в электродуговых печах в зависимости от их емкости составляет 4...6 ч, расход электроэнергии при работе на твердой шихте — 700...900 кВт на 1 т стали, расход электродов — 7...9 кг на 1 т стали.

Применяются также индукционные печи, представляющие собой тигель из огнеупорного материала, окруженный медной трубчатой спиралью (индуктором), через которую пропускается ток высокой частоты. Тигли изготовляют как из кислых, так и из основных огнеупорных материалов. В индукционных печах под действием электромагнитных сил металл в тигле циркулирует, что ускоряет химические реакции и способствует получению однородного металла. Эти печи применяются для выплавки высоколегированных сталей и сплавов особого назначения.

Электрические печи потребляют много электроэнергии, поэтому они используются, как правило, для получения только высококачественной стали. При производстве высококачественных сталей применяют также дуплекс-процессы: сначала варят сталь в основной мартеновской печи или конвертере, а затем в кислой электропечи доводят ее состав до заданного.

 






Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 206. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия