1.3.4. Рафінування сталі поза межами витоплювального агрегату

Останнім часом помітно виросли вимоги до чистоти сталі щодо оксидів, сульфідів та розчинених газів. Найчастіше сталь очищають від названих домішок у ковші, тобто поза межами витоплювального агрегату. Основними методами такого очищення є обробка рідкої сталі синтетичним шлаком, ваку­умування сталі та її продування інертними газами.

Суть методу обробки сталі в ковші синтетичним шлаком у тому, що спо­чатку в ківш додають 3...5 % синтетичного шлаку, а потім з деякої висоти туди виливають із витоплювального агрегату сталь, яка добре перемішується зі шлаком. В результаті поверхня контакту між металом і шлаком сильно зростає, що в сотні разів пришвидшує металургійні реакції. Синтетичний шлак спеціально витоплюють у дуговій електропечі. Він складається із 55 % СаО, 40 % А1₂О₃, невеликої кількості SiO,, MgO і FeO. Вміст сірки у сталі зменшується за реакцією (1.2.7), підвищується її чистота щодо неметалевих включень, які асимілюються синтетичним шлаком і спливають разом із ним на поверхню.

Вакуумна дегазація сталі, як правило, найчастіше відбувається у ковші або у виливниці, щоб вилучити з рідкого металу неметалеві включення й розчинені гази. Вакуумування виконують у спеціальних герметичних камерах, футерованих зсередини. Зниження тиску над дзеркалом металу зменшує розчинність газів у рідкій сталі. Азот, водень і оксид вуглецю, що бурхливо виділяються, захоплюють зі собою неметалеві включення й виносять на поверхню. В результаті вміст у металі газів й неметалевих включень помітно зменшується. Кінцевий тиск у камері становить близько 300 Па, а тривалість обробки — 10...15 хв. Вакуумування в ковші виконують перед розливанням сталі.

Розділ 4 металургія алюмінію

Алюміній належить до найпоширеніших після кисню елементів земної кори. Уперше отримав його в чистому вигляді данський учений Ганс-Крістіан Ерстед у 1825 р. Промислове виробництво алюмінію налагодили лише в кінці 19 ст.

Тепер алюміній є найдешевшим серед кольорових металів і за обсягом виробництва (див. рисі. 4.Г\табл.1.4.1) займає друге місце після заліза. У 1900 р. виробництво первинного алюмінію в світі становило 0,0073 млн. т, а в 1990 р. — 18,23 млн. т, тобто, за 90 років воно збільшилось у 2500 разів. Первинний алюміній добувають із глинозему А1,О, електролізом, а вторинний — із металобрухту. Зважаючи на високі енерговитрати виробництва первинного алюмінію і на великі нагромадження алюмінієвого брухту в останні десятиліття інтенсивно росте виробництво вторинного алюмінію, частка якого в загальному обсязі в 1970 р. становила близько 10 %, а вже в 1994 р. перевищила 20 %. Сумарне виробництво алюмінію (первинного і вторинного) у 1990 р. було понад 21 млн. т. Найбільшими виробниками первинного алюмінію є США, Канада, Австралія, Бразилія і КНР. Україна виробляє щорічно близько 0,1 млн. т первинного алюмінію.

В електротехніці алюміній йде на виготовлення кабелів, шинопроводів, конденсаторів. Широко застосовують стопи алюмінію в хімічній промисловості, в транспортних засобах, на будівництві, у виробництві тари для харчових продуктів тощо. Хімічну активність алюмінію використовують для одержання важковідновлюваних металів (хрому, марганцю, вольфраму). Важливе значення має застосування алюмінію для дезоксидації й легування сталей.