книги из ГПНТБ / Строганов, А. И. Производство стали и ферросплавов учебник для металлургических техникумов
.pdfнием газообразного кислорода или твердого окислителя сопрово ждается уменьшением содержания хрома не более чем на 1 —1,5%,
вто время, как в открытых печах потери хрома составляют 4—5%
иболее.
Нержавеющая сталь, выплавленная в вакуумной печи, в связи с более низким содержанием в ней углерода, газов и вредных при месей характеризуется более высокими пластическими и прочност ными свойствами.
Г Л А В А XXVI
ВЫПЛАВКА СТАЛИ В ПЕРЕПЛАВНЫХ УСТАНОВКАХ
1. ЭЛЕКТРОШЛАКОВЫЙ ПЕРЕПЛАВ
При электрошлаковом процессе, как уже отмечалось, тепло выделяется благодаря прохождению тока через шлак. Плотность тока при этом процессе обычно находится в пределах 0,1—0,5 А/мм2. Чем меньше плотность тока, тем труднее навести шлаковую ванну в начале процесса, но тем легче поддерживать устойчивый электрошлаковый процесс, так как при малой плотности тока процесс идет достаточно устойчиво в широком диапазоне значений токов и напря жений. Учитывая особенности ЭШП, к шлаку предъявляются сле дующие специфические требования.
1. Шлак должен быть несколько более легкоплавким, чем металл расходуемого электрода, что обеспечивает лучшее рафинирование от газов и неметаллических включений. В то же время для преду преждения появления дуговых разрядов необходимо применять шлаки с относительно высокой температурой кипения, во всяком случае выше температуры плавления расходуемого электрода.
2. Важной характеристикой шлака является его электропровод ность. При высокой проводимости шлака возможно выделение не достаточного количества тепла для расплавления электрода, а также затрудняется в этом случае поддержание нормального электриче ского режима без расплавления электрода.
3. Жидкий шлак при температурах плавления обеспечивает формирование качественного слитка. При большой вязкости шлака увеличивается прослойка теплоизоляции между слитком и кристал лизатором, ухудшается теплопередача через кристаллизатор, а ча стицы шлака могут проникнуть глубоко в металл. Кроме того, при использовании жидких шлаков облегчается выделение газов из кристаллизующейся последней порции жидкого металла в головной части слитка. Если шлак тугоплавок, то возможно появление пори стости в головной части слитка.
Кроме перечисленных технологических свойств, шлак ЭШП должен обладать и надлежащими металлургическими свойствами. При этом в зависимости от требований, предъявляемых к перепла
21 З а к а з 913 |
321 |
вляемому металлу, меняются и требования, предъявляемые к ме таллургическим свойствам шлака. Если ставится задача снижения содержания серы в металле, то шлаки должны быть основными, например, состоящими из СаО и А120 3. В тех случаях, когда необ ходимо получить металл с минимальным содержанием углерода, шлаки могут быть окислительными, состоящими, например, из окислов железа и марганца. Для получения металла с минимальным содержанием неметаллических включений шлак должен хорошо растворять включения.
Шлаки при ЭШП наводят при помощи флюсов. Создание флюсов, сочетающих оптимальные технологические и металлургические свойства, задача весьма трудная. Особенно трудно подобрать шлак, который, отвечая основным технологическим и металлургическим требованиям, имел бы оптимальную электропроводность в жидком и твердом (в начале процесса) состоянии. Поэтому в начале процесса применяют электропроводный флюс. Институтом электросварки им. О. Е. Патона предложен флюс марки С-1, представляющие собой экзотермическую смесь из 17% калиевой селитры, 16,5% алюмомагниевого порошка и 66,5% наполнителя и предназначенный для запуска процесса. Расход флюса С-1 составляет примерно 0,5 кг на 1 т металла.
После того как процесс пойдет устойчиво, в кристаллизатор загружают рабочий флюс. Основой для большинства рабочих флю сов, применяемых при ЭШП, является фтористый кальций. Наи более широко применяется рабочий флюс марки АНФ-6, содержащий
25—30% А120 3, 57—65% CaF2, 4—5% СаО. Температура плавления этого флюса 1320—1340° С, расход составляет 3—4% от массы слитка. Этот шлак обеспечивает десульфурацию металла и применяют его для сталей и сплавов, не содержащих бор и титан. Флюс АНФ-Ш содержит 95% CaF2 и 5% СаО, температура плавления около 1400° С, может быть использован для переплава сталей, содержащих бор и титан.
Флюсы необходимо хранить в сухом помещении; перед исполь зованием с целью удаления влаги их нужно просушивать при тем пературе 300° С. Флюсы выплавляют в однофазной дуговой электро печи с углеродистой футеровкой или в водоохлаждаемом тигле. Выплавленный флюс дробят, размалывают и просеивают через сито с отверстием 2 x 2 мм.
При электрошлаковом переплаве жидкий металл расходуемого электрода переносится через шлаковую ванну в кристаллизатор в виде капель. Это обстоятельство увеличивает площадь соприкосно вения металла со шлаком, что обеспечивает более полное протека ние рафинировочных процессов, чем в обычных дуговых электро печах. Поэтому важным моментом при ЭШП является обеспечение
оптимальной частоты отрыва |
капель от расплавляемого электрода |
и их оптимального размера. |
Частота отрыва капель от конца элек |
трода, их средний размер, длина пути, который они проходят в шлаке, зависят от параметров плавки: величины тока и напряжения, со става переплавляемого металла и др. В каждом конкретном случае
322
подбирается своя технология переплава, обеспечивающая при макси мальной производительности установки ЭШП получение высокока чественного металла.
Перед началом плавки тщательно осматривают кристаллизатор и при удовлетворительном его состоянии, прежде всего при отсут ствии течи, зачищают дно кристаллизатора, на которое устанавли вают затравку, которая представляет собой пластину из того же металла, что и переплавленный металл. Затравка защищает дно кристаллизатора в первые моменты плавки. На затравку засыпают хорошо перемешанный электропроводный флюс. Он необходим для получения жидкого металла в начале процесса.
После засыпки рабочего флюса подают воду на охлаж^ние кри сталлизатора и поддона, а затем включают ток. Максимальная сила тока, обеспечивающая устойчивое протекание электрошлакового процесса, зависит от диаметра расходуемого электрода:
Диаметр электрода, мм . . . |
80—100 |
150—160 |
170—180 |
Сила тока, А ............................ |
3600—4000 |
; 4600—5500 |
6500—7500 |
Через 10—15 мин после включения печи в кристаллизаторе обра зуется жидкая шлаковая ванна высотой 90—140 мм.
Электрический режим плавки оказывает решающее влияние на качество слитка и его поверхность. С увеличением подводимой мощности увеличивается глубина жидкой части металла в кристалли заторе, удлиняется время затвердевания заготовки. Это обстоятель ство приводит к загрязнению металла неметаллическими включе ниями. Так, например, на заводе «Днепроспецсталь» снижение силы подводимого тока на установку с диаметром кристаллизатора 300 мм с 9 до 6 кА обеспечило снижение загрязненности стали неметалличе скими включениями на 25—35%.
Однако понижение температуры металла при малой подводимой мощности приводит к повышению его вязкости и запутыванию в ванне частиц шлака, появлению корочек металла. Поверхность заготовок резко ухудшается.
При небольшой высоте жидкого шлака и большой подводимой мощности наблюдается клокотание шлаковой ванны и "значительное колебание силы тока. Для устранения отмеченного явления необхо димо уменьшать силу тока.
Производительность установки электрошлакового переплава за висит от диаметра кристаллизатора, выбранного электрического режима, марки стали и т. д. Например, при диаметре кристаллиза тора 200 мм производительность установки составляет 100—150 кг/ч, а расход электроэнергии 1300—1600 кВт-ч на 1 т металла.
Основное направление в улучшении технико-экономических по казателей работы установок ЭШП сводится к уменьшению простоев между плавками и повышению степени механизации вспомогатель ных операций, увеличению выхода годного.
В этом отношении, весьма полезным шагом является использо вание двух кристаллизаторов под одну установку. Перспективной может оказаться бифилярная схема электрошлакового переплава,
21 * |
323 |
разработанная Институтом электросварки им. Е. О. Патона и пре дусматривающая плавление в одном кристаллизаторе двух элек трически изолированных электродов, которые последовательно со единены с концами вторичной обмотки однофазного трансформатора. Производительность бифилярной установки в полтора-два раза выше, чем одноэлектродной, а удельный расход электроэнергии сокращается на 20—30%.
Совершенствование установок ЭШП с целью повышения выхода годного может быть достигнуто путем использования жидкого шлака. Заметным прогрессом в этом направлении является заливка жид кого шлака в кристаллизаторы установок ЭШП снизу, т. е. сифон ным способом. Такая технология была впервые внедрена на трех фазной установке ОКБ-906 завода «Электросталь». На этой уста новке имеется три электрода диаметром 170 мм. Электрошлаковый процесс с сифонной заливкой жидкого шлака может быть весьма экономичным.
Преимущества сифонной заливки жидкого шлака и бифилярной подводки сочетает в себе печь У436. Важным моментом является совершенствование систем управления мощностью шлаковой ванны и скоростью подачи или весовой скоростью плавления электрода.
Улучшение технико-экономических показателей установкой ЭШП достигается также повторным использованием шлака в тех случаях, когда он не окисляется и не обогащается серой.
2. ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ ПЕРЕПЛАВ
При ВДП, так же как и при ЭШП, используют переплавляемые электроды из стали той же марки, слиток которой необходимо по лучить. Металл для электродов выплавляют в дуговых электропе чах, иногда в мартеновских печах с последующей обработкой его синтетическим шлаком, а в некоторых случаях — в других агрега тах для переплава (ЭШП, вакуумных индукционных печах или
втех же установках ВДП). Естественно, что выплавка электродов
воткрытых печах более экономична.
При использовании кованых или катаных электродов заготовки под них обдирают и торцуют на токарных станках. Основной недо статок этой технологии заключается в большом количестве отходов, достигающем 50%. Более экономичным является использование литых электродов. Однако литые электроды имеют глубокую уса дочную раковину, которая возникает при кристаллизации в высо ких изложницах, и грубую поверхность. Более высокое качество электродов наблюдается при отливке их на машинах непрерывной разливки.
Необходимо иметь в виду, что из всех статей себестоимости стали ВДП особенно большой является стоимость электрода (до 85%). Поэтому удешевление электродов заметно снижает стоимость всего процесса ВДП.
Диаметр электрода должен быть на 50—140 мм меньше диаметра кристаллизатора. При слишком малом зазоре между электродом
324
и поверхностью кристаллизатора давление над ванной будет выше, чем в рабочей камере. Поэтому между электродом и кристаллиза тором будут появляться паразитные дуги. При большом зазоре электрод не экранирует ванну и тепло излучается вверх.
Электрод приваривается к торцу зажима электрододержателя, другим концом зажим с помощью резьбового или другого типа соеди нения крепится к самому электрододержателю. Приварку электрододержателя осуществляют в печи или вне ее. В последнем случае уменьшается время на сварку, к тому же ее можно выполнить более тщательно.
Вакуумно-дуговые печи работают на постоянном токе: расходуе мый электрод является катодом, а жидкий металл в кристаллиза торе — анодом. В вакууме дуга может быть более растянутой без значительного падения силы тока и увеличения напряжения. При короткой дуге капли металла, срывающиеся с конца электрода, замыкают дуговой промежуток, вследствие чего происходит раз брызгивание металла, ванна охлаждается, так как ток идет через капли, а не через газовый столб разряда.
Температура дуги неодинаковая по ее длине и изменяется в пре делах 2000—12 000° С. Несмотря на высокую температуру, капля, падая в столбе дуги, не успевает значительно нагреваться, так как дуговой промежуток она проходит за 0,05—0,1 с. Поэтому темпера тура жидкой ванны при ВДП обычно не намного превышает темпе ратуру плавления металла (на 60—100° С).
После установки электрода в кристаллизаторе и его центровки кристаллизатор присоединяют к камере печи. Если электрод при варивают к переходному зажиму в печи, то предварительно в камере создают вакуум, электр ододержатель опускают и зажигают дугу между нижним торцом зажима и электродом. Под действием дуги наплавляется жидкий металл, и электрододержатель опускают до упора, после чего ток выключают. Жидкий металл сваривает элек трод с зажимом. При внепечной сварки электрод с помощью приварен ного зажима крепится на электрододержателе, после чего печь отка чивают.
Зажигание дуги производят при уменьшенном токе, а после образования лунки жидкого металла печь переводят на рабочий ток. В связи с интенсивным охлаждением металла в водоохлаждаемом кристаллизаторе в наплавляемом слитке на протяжение всего про цесса остается только лунка жидкого металла.
С целью уменьшения отходов металла с головной частью слитка из-за наличия в ней усадочной раковины, в конце переплава при бегают к операции выведения усадочной раковины. В этот момент скорость кристаллизации металла несколько меньше скорости пла вления электрода, что обеспечивает постепенное заполнение обра зующейся усадочной раковины металлом.
После полного затвердевания слитка вакуум в печи нарушают, отсоединяют кристаллизатор со слитком и приступают к очистке печи. При наличии двух кристаллизаторов второй, заранее подго товленный кристаллизатор, ставят в печь и плавку начинают
3 2 5
вновь. Для печи с кристаллизатором диаметром 320 мм продолжитель ность отдельных операций примерно следующая: подготовка печи к плавке 20—30 мин, загрузка и крепление электрода при внепечной сварке 15—25 мин, откачка 35 мин, плавление 4 ч 30 мин—5 ч 30 мин, выведение усадочной раковины 40 мин. Максимальная годовая про изводительность печи составляет 895 т.
Неприятным явлением при ВДП является возможность пропла вления стенки кристаллизатора. Попадание воды под жидкий металл может привести к взрыву. Возможность проплавления кристаллиза тора практически исключается при поддержании стабильного элек трического режима. Необходимо следить за тем, чтобы длина дуги была меньше расстояния от поверхности электрода до стенки кристал лизатора.
Наиболее эффективным средством устранения взрыва при пропла влении кристаллизатора является оснащение печи мощной вакуум
ной системой, способной даже при большой |
течи воды поддерживать |
|
в печи низкое давление. При нормальной |
работе |
давление в печи |
должно поддерживаться ниже 13 Н/м2 (0,1 |
мм рт. |
ст.). |
На стенках кристаллизатора во время плавки образуется корона из брызг металла и конденсатов паров примесей. Корона заливается жидким металлом и неполностью расплавляется. На поверхности слитка образуется грубая корка, которую приходится снимать на глубину 5—10 мм на токарных станках.
С увеличением длины дуги и силы тока корона быстрее распла вляется, поверхность слитка улучшается. Длина дуги, равная
25—30 мм, на больших кристаллизаторах |
считается оптимальной. |
.. |
3. ВЫПЛАВКА МЕТАЛЛА |
В ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫХ ПЕЧАХ
В электроннолучевых печах, оборудованных шлюзами для пере плавляемых заготовок, подача заготовок может быть осуществлена непрерывно без нарушении вакуума в рабочей камере. Последнюю операцию в этом случае необходимо проводить только при извлече нии слитка из кристаллизатора. Для качества наплавляемого слитка важным моментом является правильно выбранная схема развертки электронного пятна, так как от этого зависит создание оптимальных условий кристаллизации слитка. Температура поверхностных слоев металла в кристаллизаторе в основном определяется удельной плот ностью подводимой энергии и в меньшей степени она зависит от ско рости наплавления, распределение температуры по поверхности наплавляемого металла зависит от характера развертки луча. Так, например, при развертке по спирали на глубине 10 мм температура металла оказалась равной 1725, 1697 и 1655° С в центре на половине радиуса и на расстоянии 10 мм от края соответственно.
В процессе ЭЛП рафинирование металла происходит главным образом в результате дегазации и испарения примесей с открытой поверхности жидкого металла и в результате всплывания неметалли
326
ческих включений. Испарение металла способствует удалению неже лательных цветных металлов до весьма низких концентраций и, кроме того, эффективно снижается также содержание азота. Однако при этом происходит и испарение легирующих элементов (марганца, хрома и др.), что является нежелательным явлением. Скорость испа рения определяется температурой поверхности ванны.
При сравнительно низкой температуре металла потери на испа рение составляют 2—4%, при более высокой температуре они воз растают до 5—7%, а при неправильном режиме могут достигать более 10%. Так, концентрация марганца при исходном ее значении 0,5—0,6% может понизиться в процессе электроннолучевого пере плава до 0,1 %.
В многопушечной установке ЭЛП в связи с более равномерным распределением температуры по поверхности металла в кристалли заторе испарение меньше, чем в однопушечных. Однако в много пушечных установках степень рафинирования металла меньше.
4. ВЫПЛАВКА МЕТ В ПЛАЗМЕННО-ДУГОВЫХ ПЕЧАХ
Переплав в водоохлаждаемом кристаллизаторе. При плазменно дуговом переплаве (ПДП) в печи с медным водоохлаждаемым кри сталлизатором перед плавкой заготовку подают в печь через люк камеры слитка и специальными захватами подвешивают ее над кристаллизатором. Затем откачивают воздух из камеры до давления порядка 1,3 Н/м2 (10"2 мм рт. ст.). После промывки камеры аргоном возбуждают плазмотрон. Процесс переплава ведут при давлении газа от нормального до избыточного в зависимости от марки стали. В зависимости от марки стали выбирают также тип плазмообразую щего газа, в качестве которого используют либо чистый аргон, либо смесь аргона с азотом (при переплаве азотсодержащих сталей), либо смесь аргона с водородом (при переплаве нефлокеночувствительных сталей).
В процессе плавки заготовка непрерывно подается в зону пла вления, а слиток вытягивается из кристаллизатора с заданной по стоянной скоростью. Уровень жидкой ванны в кристаллизаторе под держивается постоянным с помощью регулирующего устройства.
Все агрегаты печи оборудованы дистанционным управлением.
Переплав в плазменных печах с керамическим тиглем. В этих печах в рабочем пространстве создается высокотемпературный, от носительно длинный, плазменный шнур, простирающийся от плаз мотрона, установленного на своде, до ванны. Обычно содержание кислорода в печи поддерживается низким, иногда меньше 1%. По следнее обстоятельство обеспечивает более высокое усвоение леги рующих примесей из шихты по сравнению с открытыми дуговыми печами. Например, усвоение хрома составляет 95—100%. Поэтому при выплавке стали в плазменных печах можно увеличивать долю легированных отходов в шихте.
327
В то же время в плазменной печи встречаются затруднения с фор сированием окислительного периода, например, путем продувки ванны кислородом, так как из-за интенсивного образования брызг может быстро выйти из строя плазмотрон. По изложенным причинам плазменные печи с керамическим тиглем целесообразно использо вать для выплавки легированных сталей и сплавов методом пере плава с высоким содержанием легированных отходов в шихте.
После расплавления и отбора проб металла и шлака часть шлака скачивают и начинают восстановительный период. Технология вы плавки при этом аналогична применяемой при выплавке стали в открытых дуговых печах. Следует отметить, что в связи с низким содержанием кислорода в атмосфере печи навести безжелезистый шлак в плазменной печи легче, чем в открытой печи.
5. СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПЕРЕПЛАВА СТАЛИ
Электрошлаковый, вакуумно-дуговой, плазменно-дуговой и элек троннолучевой переделы являются дополнительными в технологи ческом цикле производства стали. Такой же операцией является
ивакуумно-индукционный переплав, если используется специально выплавляемая заготовка.
Естественно, что любая дополнительная операция связана с уве личением затрат. Стоимость указанных способов передела колеблется
вшироких пределах и зависит в первую очередь от степени освоения
иобъема производства, а также от стоимости применяемых мате риалов. Так, например, в условиях завода «Днепроспецсталь» с уве личением объема производства стоимость переплава снизилась почти
вдва, а в дальнейшем, в три раза.
Крупным резервом снижения стоимости передела при использо вании предварительно подготавливаемого электрода является за мена кованого или катаного электрода на литой. При ЭШП себестои мость стали в значительной степени зависит от стоимости флюса. Поэтому выбор рационального состава флюса, многократное его использование, если позволяет качество металла, также является резервом снижения стоимости электрошлакового переплава.
Для оценки целесообразности внедрения новых способов произ водства металла необходимо учитывать и экономическую эффектив ность, которую получает потребитель при изготовлении изделий из этого металла. В настоящее время не вызывает сомнения, что качество металла новых способов производства значительно лучше, чем обычного металла. Так, подшипники из обычной электростали марки ШХ15 при испытаниях разрушались через 28—29 ч, такие же подшипники из стали ШХ15, полученной ЭШП, простояли 300 ч и были сняты с испытаний без разрушений.
Имеются сведения, что после ВДП стали ШХ15 стойкость под шипников возрастает в 2—2,5 раза по сравнению с обычной сталью. Вакуумный переплав полируемых сталей для изготовления валков прокатных станов с зеркальной поверхностью уменьшает на 30—
328
60% время обработки поверхности, а матрицы для холодного прес сования выдерживают в 2—6 раз больше циклов, чем матрицы из обычной стали.
Механические свойства и длительная прочность жаропрочных сплавов после ЭЛП превышают требования технических условий и от свойств металла ВДП отличаются несущественно, в то же время технологическая пластичность сплавов после ЭЛП выше, чем после ВДП. Пластичность сплавов ЭЛП по сравнению с металлом открытой выплавки при температурах горячей деформации получается более высокой.
Новые способы передела дают большую экономию в результате значительного сокращения и даже ликвидации брака на последую щих операциях в металлургических переделах и в машиностроении. Большое народнохозяйственное значение имеет и тот факт, что при изготовлении деталей машин и механизмов из сталей и сплавов новых способов производства значительно возрастает стойкость и по вышается их надежность в эксплуатации.
Для правильной оценки развития того или другого нового способа передела важно провести технико-экономические сравнения между ними. Подобное сравнение было проведено на Челябинском металлур гическом заводе с участием Челябинского НИИМа. Сравнивали свойства и стоимость конструкционных, сталей (18Х2Н4ВА, 40ХНМА и 35Х2ГСМА), выплавленных в открытой электродуговой печи, на установке ЭШП, в вакуумно-индукционных печах, а также комби нированными методами: ЭШП—ВДП, вакуумные индукционные печи — вакуумно-дуговой переплав. Для ЭШП и ВДП использовали электроды круглого и квадратного сечения, изготовленные из элек тростали. Анализ полученных результатов позволяет следующим образом ориентировочно расположить различные способы выплавки по возрастанию эффективности воздействия на качестве металла: ЭШП, ВДП, вакуумно-индукционная плавка, комбинированные методы. Стоимость передела находится в обратном соотношении, т. е. наиболее высокая при комбинированных методах и наименьшая при электрошлаковом переплаве.
6. КОМБИНИРОВАННЫЕ ПРОЦЕССЫ
При работе электропечей на твердой завалке все периоды плавки проводят в одном агрегате. При комбинированных процессах первые периоды плавки (расплавление и окисление примесей) проводят в другом сталеплавильном агрегате: в мартеновской печи или в кон вертере. Электропечь в этом случае служит только для окончатель ной доводки металла. Продолжительность плавки и расход электро энергии при комбинированных процессах уменьшаются, а произво дительность электропечи возрастает в два-три раза. Однако комби нированные процессы имеют и существенные недостатки: 1) произ водительность сталеплавильных агрегатов в целом уменьшается; 2) появляются организационные трудности синхронизации работы различных сталеплавильных агрегатов. В то же время в большинстве
329
случаев в каждом из агрегатов, включенных в комбинированные процессы, можно получать готовый металл.
По этим причинам дуплекс-процессы (мартеновская печь — элек тропечь, конвертер—электропечь), и тем более триплекс-процессы, (например, вагранка—конвертер—электропечь) в настоящее время практически не находят применения и они представляют лишь истори ческий интерес.
Совершенствование внепечных способов улучшения качества стали, обработка синтетическим шлаком, вакуумирование, продувка аргоном и т. д. предопределяют некоторое изменение в развитии комбинированных процессов. Электропечь в этих процессах вклю чается только для расплавления металла. Доводка металла осуще ствляется вне печи. Имеет перспективу развития и производство стали методом смешения, когда в одном из сталеплавильных агрега тов расплавляют углеродистый полупродукт, в другом — лигатуру. Металл и лигатуру затем сливают в один ковш.
7. НЕПРЕРЫВНЫЕ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Существующие в настоящее время способы производства стали являются периодическими процессами, когда после завершения всех необходимых операций металл выпускают из сталеплавильного агрегата. Непрерывный процесс в отличие от периодического про водится в потоке, причем подвод необходимых реагентов и отвод продуктов реакций также осуществляется непрерывно.
К настоящему времени предложено и частично испытано несколько схем непрерывного сталеплавильного процесса. Ниже описывается схема Элиота (рис. 83). Чугун из доменных печей производитель ностью 2000 т/сутки поступает в миксер, а затем в печь для плавле ния скрапа емкостью около 300 т. Перед поступлением чугуна в эту печь он подогревается в струе электрическими дугами. Пакеты скрапа предварительно подогревают в печах шахтного типа до 1150° С и непрерывно вводятся в поток металла толкателями. Подогретые пакеты быстро расплавляются в подогретом высокоуглеродистом металле. Металлический расплав из печи проходит стадию десуль фурации в восстановительных условиях твердой известью или кар бидом кальция во вращающихся футерованных барабанах. Емкость каждого барабана" 20 т. Продолжительность десульфурации около 5 мин. Из барабанов металл сливается для усреднения в металлоприемник емкостью до 500 т. Далее металл поступает для проведе ния операций окисления кремния, марганца и частично углерода и дефосфорации в две цилиндрические вращающиеся печи емкостью по 75 т. Металл продувается кислородом с одновременной присадкой извести. Время пребывания металла в печах 30—40 мин. Затем ме талл поступает в промежуточный металлоприемник, на выходе из которого отделяется шлак. Металл направляется на обезуглерожи вание в агрегаты, представляющие собой печи с удлиненной ванной емкостью по 75 т. Углерод окисляется газообразным кислородом, подаваемым через серию сводовых фурм. Из печей для обезуглерожи
330
