Дугова плавильна піч.
Схема дугової плавильної печі
Дугова піч харчується трифазним змінним струмом. Має три циліндричних електроди 9 із графітизованої маси, закріплених в електродотримачах 8, до яких підводить електричний струм по кабелях 7. Між електродом і металевою шихтою 3 виникає електрична дуга. Корпус печі має форму циліндра. Зовні він укладений у міцний сталевий кожух 4, усередині футерований основною або кислою цеглою 1. Плавильний простір обмежений стінками 5, подиною 12 і зводом 6. Знімний звід 6 має отвору для електродів. У стінці корпуса робоче вікно 10 (для зливу шлаків, завантаження феросплавів, узяття проб), закриті при плавці заслінкою. Готову сталь випускають через зливальний отвір зі зливальною ринвою 2. Пекти опирається на сектори й має привод 11 для нахилу убік робочого вікна або ринви. Пекти завантажують при знятому зводі.
Місткість печей становить 0,5...400 тонн. У металургійних цехах використовують електропечі з основної футеровки, а в ливарних - з кислої.
В основній дуговій печі здійснюється плавка двох видів:
а) на шихті з легованих відходів (методом переплаву),
б) на вуглецевої шихті (з окислюванням домішок).
Плавку на шихті з легованих відходів ведуть без окислювання домішок. Після розплавлювання шихти з металу видаляють сірку, наводячи основні шлаки, при необхідності навуглерожують і доводять метал до заданого хімічного складу. Проводять дифузійне розкислення, подаючи на шлаки здрібнені феросиліцій, алюміній, мелений кокс. Так виплавляють леговані сталі з відходів машинобудівних заводів.
Плавку на вуглецевій шихті застосовують для виробництва конструкційних сталей. У піч завантажують шихту: сталевий лом, чушковий передільний чавун, електродний бій або кокс, для навуглерожування металів і вапно. Опускають електроди, включають струм. Шихта під дією електродів плавитися, метав накопичується в подині печі. Під година плавлення шихти киснемо повітря, оксидами шихти й окалини окисляються залізо, кремній, фосфор, марганець, частково, вуглець. Оксид кальцію з вапна й оксид заліза утворять основні залізисті шлаки, що сприяє видаленню фосфору з металу. Після нагрівання до 1500…15400C завантажують руду й вапно, проводять період «кипіння» металу, відбувається подалі окислювання вуглецю. Після припинення кипіння видаляють шлаки. Потім приступають до видалення сірки й розкисленню металу заданого хімічного складу. Розкислення роблять осадженням і дифузійним методом. Для визначення хімічного складу металу беруть проби й при необхідності вводять у піч феросплави для одержання заданого хімічного складу. Потім виконують кінцеве розкислення алюмінієм і силікокальцієм, випускають сталь у ківш.
При виплавці легованих сталей у дугових печах у сталь уводять легуючі елементи у вигляді феросплавів.
У дугових печах виплавляють високоякісні вуглецеві сталі - конструкційні, інструментальні, жаростійкі й жароміцні.
Індукційні тигельні плавильні печі
Виплавляють найбільш якісні корозійностійкі, жароміцні й інші сталі й сплави.
Місткість від десятків кілограмів до 30 тонн.
.
Схема індукційної тигельної печі
Пекти складається з водоохолоджуючого індуктора 3, усередині якого перебуває тигель 4 (основні або кислі вогнетривкі матеріали) з металевою шихтою, через індуктор від генератора високої частоти проходити однофазний змінний струм підвищеної частоти (500…2000Гц).
При пропущенні струму через індуктор у металі 1, що перебуває в тиглі, індукцюються потужні вихрові струми, що забезпечує нагрів шихти й плавлення металу.
Тигель виготовляють із кислих (кварцит) або основних (магнезитовий порошок) вогнетривів. Для випуску плавки пекти нахиляють убік зливального жолоба.
Під дією електромагнітного поля індуктора при плавці відбувається інтенсивна циркуляція рідкого металу, що сприяє прискоренню хімічних реакцій, одержанню однорідного по хімічному складі металу, швидкому спливанню неметалічних включень, вирівнюванню температури.
В індукційних печах виплавляють сталь і сплави з легованих відходів методом переплаву, або із чистого шихтового заліза й скрапу з добавкою феросплавів методом сплавки.
Після розплавлювання шихти на поверхню металу завантажують жужільну суміш для зменшення теплових втрат металу й зменшення вигару легуючих елементів, захисту його від насичення газами.
При плавці в кислих печах, після розплавлювання й видалення плавильних шлаків, наводять шлаки з бою скла. Для залишкового розкислення перед випуском металу в ківш уводять феросиліцій, феромарганець і алюміній.
В основних печах розкислення проводять сумішшю з порошкоподібного вапна, коксу, феросиліцію, феромарганцю й алюмінію.
В основних печах виплавляють високоякісні леговані сталі з високим змістом марганцю, титана, нікелю, алюмінію, а в печах з кислої футеровкою - конструкційними, легованими іншими елементами стали.
У печах можна одержувати сталі з незначним змістом вуглецю й без вуглецеві сплави, тому що немає навуглероджуючого середовища.
При вакуумній індукційній плавці індуктор, тигель, дозатор шихти й ізложниці, поміщають у вакуумні камери. Одержують сплави високої якості з малим змістом газів, неметалічних включень і сплави, леговані будь-якими елементами.