Описание технологии
1. Заправка печи (межплавочное обслуживание). Осуществляют подварку печи заправочными периклазовыми и хромопериклазовыми материалами.
2. Завалка печи. Завалку производят с помощью установки «Consteel», которая предусматривает подогрев и непрерывную подачу лома в ДСП.
3. Расплавление. Плавление осуществляют обычно на 18 или 19 ступени трансформатора. С целью энергосбережения и ускорения процесса расплавления металлошихты используют нагретую шихту в установке «Consteel». В процессе расплавления в печь через систему сводовой загрузки осуществляют присадку извести и твердых окислителей.
4. Выпуск.
Продолжительность выпуска составляет не более 10 минут.
5. Обработка стали на агрегате вакуум-кислородного обезуглероживания. После доводки металла по химическому составу и температуре ковш транспортируют на установку VOD.
Необходимое содержание углерода в металле перед обработкой на VOD 0,4-0,6%. Содержание углерода после 0,06-0,08%.
Затем производят присадку ферросплавов и раскислителей.
6. Разливка металла. Сталь разливают на МНЛЗ.
Переплавляемые марки стали в эшп
Электрошлаковые печи применяются в чёрной металлургии для переплава шарикоподшипниковых, конструкционных, нержавеющих, инструментальных сталей и жаропрочных сплавов.
Примеры переплавляемых марок стали представлены в таблице 1
Таблица 1 – Переплавляемые марки стали в ЭШП
Наименование изделий |
Наименование заготовок |
Марка стали |
Корпусные заготовки турбин |
Стопорный клапан крышка паровой коробки |
15Х1М1Ф-ш |
Заготовки электрошлакового переплава |
Крышка задвижки ДУ-400 Фланец крышки паровой коробки |
Сталь 20-ш 15Х1М1Ф-ш |
Полые заготовки |
Корпус сервомотора Патрубок задвижки ДУ-500 Горловина штампосварного корпуса |
Сталь 20-ш 08Х18Н10Т-ш 15ГС-ш |
Трубы трубопроводов АЭС и ТЭС |
Полая заготовка для труб д.280-930мм толщины 40-110мм |
Сталь 20-ш 15ГС-ш 16ГС-ш 15Х1М1Ф-ш 10Х9МБФ-ш |
Применение металла ЭШП для подшипников, в которых стоимость металла в общей себестоимости имеет незначительный удельный вес, эффективно уже при увеличении долговечности на 15-20 %. Для подшипников с высокой долей стоимости металла экономически эффективно использовать металл ЭШП при повышении долговечности на 45-50 %. [2]
Основными преимуществами электрошлакового переплава являются:
Достижение высокой степени снижения неметаллических включений при равномерном распределении по сечению слитка
Возможность регулируемого снижения содержания серы
Высокое качество структуры выплавляемого слитка, возможно получение плотной бездефектной структуры.
Электрошлаковый переплав целесообразно применять для получения марок стали с низким содержанием серы, неметаллических включений и высокого качества структуры.
Электрошаковый переплав
В настоящее время в отечественной и зарубежной спецэлектрометаллургии достаточно широко применяют печи электрошлакового переплава (печи ЭШП). Печь ЭШП (рис. 1) представляет собой печь сопротивления косвенного нагрева, в которой источником нагрева (нагревателем) служит слой (ванна) жидкого электропроводного шлака с температурой 2000...2300 К. Электрический ток через понижающий трансформатор подводят по одному или нескольким электродам. Электроды могут быть стальные (расходуемые) при электрошлаковом переплаве (ЭШП) или литые (ЭШЛ) и графитированные (нерасходуемые) при электрошлаковой разливке (ЭШР) или порционной электрошлаковой отливке (ЭШО) крупных слитков. Жидкий металл, стекающий каплями с торца расходуемого электрода или заливаемый в печь из ковша, проходит через слой шлака, образует жидкометаллическую ванну и формируется в слиток в водоохлаждаемой металлической изложнице – кристаллизаторе с поддоном. При этом на боковой поверхности слитка образуется шлаковый гарнисаж, обеспечивающий естественную тепловую и электрическую изоляцию слитка от кристаллизатора. [1]
Рис. 1. Схема (а) и общий вид (б) однофазной одноэлектродной печи ЭШП: 1 – электропечной понижающий трансформатор; 2 – расходуемый электрод; 3 – кристаллизатор; 4 – ванна жидкого шлака; 5 – шлаковая корочка (гарнисаж); 6 – слиток; 7 – тележка для выката слитка; 8 – несущая конструкция; 9 – стойка; 10 – механизм передвижения несущей конструкции с двухскоростным двухдвигательным приводом; 11 – каретка; 12 – механизм подъема каретки
Сортамент ЭШП
Основным типом промышленных печей ЭШП в настоящее время являются однофазные (одноэлектродные) печи, в которых выплавляют слитки круглого и квадратного сечения для сортового проката («сортовые» слитки массой до 5 т) и «кузнечные» слитки круглого сечения массой 40…200 т. Двухэлектродные печи целесообразно использовать для выплавки слитков квадратного и особенно прямоугольного сечения («листовые» слитки массой до 20 т).