Некоторые способы получения высококачественной стали

Высококачественную сталь получают различными методами. Рассмотрим некоторые из них. При вакуумировании индукционной электропечи (печь помещают в вакуумную камеру) достигается высокая степень дегазации металла, большая, чем при вакуумировании стали при разливке.

Вакуумные переплавы в дуговых электропечах с расходуемым электродом (ВДП) и в электронно-лучевых печах (ЭЛП) дают не только высокую степень дегазации, но и более плотный металл с меньшим количеством и более равномерным распределением мелких неметаллических включений. Эти методы предусматривают предварительное изготовление в электропечи стального слитка, который в процессе переплава служит электродом, постепенно расплавляющимся и вновь кристаллизующимся в кристаллизаторе. В электронно-лучевом переплаве слиток расплавляется при бомбардировке его быстрыми электронами. Более высокий вакуум, чем при ВДП, обеспечивает более высокое качество металла.

Применяют также переплав в плазменных печах. В них, кроме вакуума, можно создавать нейтральную, окислительную или восстановительную атмосферу. Плавление слитков ведут плазменной дугой, горящей между стержневым анодом и кольцевым водоохлаждаемым катодом. Через катод проходит поток сильно ионизированного инертного газа — плазмы. Высокая температура,создаваемая в печи, позволяет добиться хорошей очистки металла. Электрошлаковый переплав создан в институте электросварки им. Е. О. Патона. Выплавленный в электропечи и прокатанный на круглые прутки металл — расходуемый электрод — загружают в печь (рис.47), в которой приготовлена шлаковая ванна. К электроду и поддону подводится электрическое напряжение. Возникающий ток нагревает шлак до температуры 1700 °С. Расплавляющийся электрод проходит через слой шлака, оставляя в нем закись железа, серу, фосфор, неметаллические включения и пузырьки газа, и кристаллизуется. Полученная этим способом сталь чище обычной, выплавленной в электрических печах, по кислороду в 1,5...2, по неметаллическим включениям в 2...3 раза. Слитки стали гораздо плотнее обычных, с хорошей поверхностью. Этим методом выплавляют слитки массой до 40 т.

Высококачественная сталь получается и при выплавлении рудно-угольно-флюсовых окатышей в различных печах (шахтных, трубчатых и др.).

Рис. 47. Схема электрошлакового переплава: 1 — расходуемый электрод;2 — шлаковая ванна;3 — капли электродного металла;4—металлическая ванна;5 — шлаковый гарннсаж;6—слиток7 — стенка кристаллизатора;8—затравка;9 — поддон