Плавка стали в электрических печах

Выплавка стали с использованием электроэнергии в ка­честве источника тепла имеет ряд преимуществ перед другими способами получения стали. При использова­нии электроэнергии представляется возможным подво­дить тепло непосредственно к зонам реакции; развивать высокие температуры, что способствует ускорению плав­ки, наводке высокоизвестковистых шлаков и получению металла с минимальными содержаниями вредных при­месей— серы, фосфора и газов. Использование электро­энергии позволяет также проводить сталеплавильный процесс в различной атмосфере. В связи с этим, как пра­вило, в электрических печах выплавляют качественные и высококачественные стали.

Наибольшее распространение получили электриче­ские дуговые -сталеплавильные печи и индукционные печи. Печь имеет сферическую подину и сферический свод, через который в печь вводятся три электрода для

подвода электротока. Современ­ные дуговые печи имеют съем­ный свод, что позволяет загру­жать шихту практически в один прием сверху. Печь имеет рабо­чее окно, сталевыпускное отвер­стие. Опирается печь на шаро­вые сегменты и с помощью спе­циального механизма поворота может наклоняться в сторону рабочего окна для спуска шлака и в сторону разливочного проле­та для выпуска металла.

Электрический ток поступает от печного трансформатора на угольные или графитизированные электроды. Между электродами и шихтой или жидкой ванной воз­никает электрическая дуга, в ре­зультате чего в рабочем простран­стве печи развиваются высокие температуры (до 2500°С). Электроды удерживаются электрододержателями, кото­рые могут автоматически изменять длину дуги в зависи­мости от потребностей процесса.

Печи работают на трехфазном токе при напряжении ~200—400 В, ток измеряется десятками тысяч ампер.

Плавка в дуговой печи состоит из следующих основных периодов: завалка шихты, плавление, окислитель­ный и восстановительный периоды и выпуск.

Как правило, печи работают на твердой шихте, в со­став которой в основном входят стальной лом и легиро­ванные отходы. В окислительный период происходит вы­горание примесей шихты — Р, С, Si, Mn; в восстановительный период осуществляют раскисление металла, удаление серы и легирование.

Современные дуговые печи строят емкостью до 400 т. Длительность плавки 4—6 ч. Для интенсификации про­цесса плавки применяют продувку металла кислородом. Расход электроэнергии на выплавку 1 т стали составляет 600—1000 кВт-ч.

Индукционная печь состоит из огнеупорного тигля, вокруг которого устроена водоохлаждаемая индукцион­ная обмотка. При прохождении по обмотке тока высокой частоты (до 10000 Гц и больше) возникает магнитный поток, который, пронизывая металлошихту, наводит в ней вихревые токи; одновременно происхо­дит интенсивный напрев металла в тигле.

Индукционные печи имеют определенные преимуще­ства перед дуговыми печами: отсутствие электродов и дуг позволяет выплавлять металл с низким содержанием углерода и газов; металл в тигле постоянно подвергает­ся перемешиванию под воздействием электромагнитного поля. Процесс плавки в индукционной печи длится 1— 2 ч. Плавка сводится в основном к расплавлению леги­рованных отходов, раскислению и легированию. Очень важно для плавки в индукционной печи точно рассчитать шихту, так как в процессе самой плавки корректи­ровать состав металла практически не представляется возможным. Индукционные печи имеют тигли емкостью  от нескольких килограммов до нескольких тонн.

Возможно, Вас так же заинтересует:
Коммерческое предложение