10) Электродуговая печь
Работает на трёхфазном переменном токе и имеет 3 цилиндрических электрода из графитизированной массы. Во время работы печи между электродами и шихтой возникает электрическая дуга, электроэнергия превращается в теплоту, которая передаётся металлу и шлаку излучением. Во время работы длина дуги регулируется автоматически. Можно осуществлять плавку двух видов: на шихте из легированных отходов и на углеродистой шихте. Плавку на шихте из легированных отходов ведут без окисления примесей. Плавку на углеродистой шихте проводят в случае, если используемые шихтовые материалы содержат фосфор и значительно отличаются по составу других элементов по заданной марки стали.
В печь загружают стальной лом (90%), 8-10% передельный чугун, 2-3% извести и кокса.
При выплавке легированных сталей в дуговых печах в сталь вводят легирующие элементы в виде ферросплавов. В электродуговых печах выплавляют высококачественные углеродистые стали-конструкционные, инструментальные, жаропрочные и жаростойкие.
11) Способы снижения содержания газов в стали:
1) Обработка металла синтетическим шлаком
Синтетический шлак выплавляют и заливают в ковш . В этот же ковш заливают сталь. При перемешивании поверхность контакта резко возрастает и реакции протекают гораздо быстрее., чем в плавильной печи. Таким образом понижают содержание кислорода и примесей.
2) Вакуумирование стали
Вакуумирование стали производят для понижения концентрации водорода, кислорода, азота и неметаллических включений. Вакуумирование может быть: в ковше, циркуляционное и поточное, струйное и порционное. При вакуумной обработке стали происходит раскисление углеродом, т.к. при снижении давления в камере концентрации углерода и кислорода становятся избыточными и появляется возможность окисления углерода. Вакуумирование сопровождается кипением металла.
3) Вакуумно-дуговой переплав
|
Применяют для удаления газов и неметаллических включений. При подаче напряжений между расходуемым электродом-катодом и затравкой-анодом возникает дуга. Выделяющаяся теплота расплавляет конец электрода. Капли жидкого металла проходя зону дугового разряда дегазируются. |
12) Электрошлаковый переплав стали.
Применяют для выплавки высококачественных сталей для шарикоподшипников, жаропрочных сталей для дисков и лопаток турбин, валов компрессоров, авиационных конструкций. Переплаву подвергают выплавленный в дуговой печи и прокатанный на круглые прутки металл.
Источником теплоты является шлаковая ванна., нагреваемая при прохождении через неё электрического тока. Электрический ток подводится к переплавляемому электроду , погруженному в шлаковую ванну и к поддону, установленному в водоохлаждаемом металлическом кристаллизаторе., в котором находится затравка. Выделяющаяся теплота нагревает шлаковую ванну до температуры свыше 1700 градусов и вызывает оплавление конца электрода. Капли жидкого металла проходят через шлак, образуют под шлаковым слоем металлическую ванну.
В результате ЭШП содержание кислорода снижается в 1,5-2 раза, концентрация серы- в 2-3 раза, уменьшается содержание неметаллических включений. Слиток отличается плотностью, однородностью , хорошим качеством поверхности благодаря наличию шлаковой корочки. Слитки выплавляют круглого, квадратного и прямоугольного сечений массой до 110т.
13. Вакуумно-дуговой переплав. Схема процесса и технологические возможности.
14. Выплавка стали в индукционных электрических печах. Технологические возможности.
15. Вакуумирование стали переливом (схемы). Технологические возможности.
16). Обработка металла синтетическим шлаком.
Синтетический шлак, состоящий из 55 % СаО, 40 % Al2O3, небольшого количества SiO2, MgO и минимума FeO, выплавляют в электропечи и заливают в ковш. (Рис. а)
В этот же ковш затем заливают сталь (рис. б). При перемешивании стали и шлака поверхность их взаимодействия резко возрастает, и реакции между ними протекают гораздо быстрее, чем в плавильной печи. Благодаря этому, а также низкому содержанию оксида железа в шлаке сталь, обработанная таким способом, содержит меньше серы, кислорода и неметаллических включений, улучшаются пластичность и прочность. Такие стали применяют для изготовления ответственных деталей машин.
