В настоящее время выплавку стали производят в дуговых и индукционных электропечах, причем преимущественное распространение имеют дуговые электропечи.
В электропечах можно получать более высокие температуры по сравнению с другими печами (до 2000°).
В процессе плавки отсутствует непосредственное соприкосновение, жидкого металла с печными газами. Эти особенности электроплавки дают возможность:
получать более высококачественный металл, содержащий меньше вредных примесей — кислорода, серы и фосфора, а также неметаллических включений;
выплавлять любые сорта стали с содержанием заданного количества различных элементов, таких, как хром, никель, ванадий, и даже таких тугоплавких, как вольфрам и молибден.
Электросталь обладает наилучшими свойствами по сравнению со сталью, получаемой другими способами (мартеновской, бессемеровской, томасовской).
Все возрастающая потребность в высококачественном металле для инструментов и деталей вызвала быстрое развитие производства электростали.
В Директивах XX съезда КПСС предусматривалась организация производства электростали дуплекс-процессом в конвертерах и электропечах, обеспечивающих высокое качество стали и уменьшение расхода электроэнергии.
Дуговые электропечи
Дуговые электропечи применяют в настоящее время также для выплавки ферросплавов (феррохрома, ферровольфрама, феррованадия, ферромолибдена и др.), т. е. сплавов, богатых хромом, вольфрамом, ванадием, молибденом и т.д.
Ферросплавы добавляют в шихту при выплавке различных сортов стали сложного состава.
Дуговая электропечь представляет собой железный кожух, выложенный внутри огнеупорным материалом. Электроды угольные или графитовые проходят через свод печи. С помощью специального приспособления печь может поворачиваться на определенный угол. Это облегчает удаление из нее шлака и разливку стали. Емкость современных дуговых электропечей доходит до 80—100 т.
Рабочее напряжение печи 95—220 с. Расход электроэнергии при работе на твердой шихте составляет 600—1000 квт-ч на 1 т готовой стали.
В зависимости от состава футеровки электропечи могут быть кислыми — с динасовой футеровкой и основными — с доломитовой футеровкой. Основные печи наиболее распространены.
В электропечах экономически целесообразно производить выплавку стали из стального лома с добавкой небольшого количества чугуна.
Обычно (кроме случая переплавки отходов легированной стали) при плавке в основной электропечи различают те же пять периодов, что и в мартеновской печи:
завалка шихты,
расплавление,
кипение металла,
раскисление
и доводка.
Во время периода кипения окисление углерода и других примесей происходит в основном за счет кислорода железной руды, добавляемой в печь.
Значительное количество серы и фосфора удаляется из печи вместе со шлаком.
Раскисление и доводка (или рафинирование) производится под шлаком, который чаще всего состоит из извести, плавикового шпата и кокса.
Введение в сталь легирующих элементов для получения нужного химического состава производится во время обработки ее шлаком.
Когда сталь приобретает заданный состав, ее выпускают из печи в ковш.
§
