Внепечная обработка стали («ковшевая металлургия» или «вторичная металлургия»)

Внепечной обработкой стали принято называть обработку выпу­щенной из печи или из конвертера жидкой стали в ковше (или во вспомогательном агрегате, напоминающем ковш).

Методы внепечной обработки стали могут быть условно разделены на «простые» (обработка стали одним способом) и комбинированные.

К «простым» способам относятся: 1) обработка металла синтети­ческим шлаком: 2) внепечное вакуумирование; 3) продувка металла инертным газом; 4) введение (вдувание) в металл различных шлако-образующих, десульфурирующих или раскисляющих смесей.

Обработка стали в ковше жидкими синтетическими шлаками

Практическую проверку прошли три разновидности этого способа: а) обработка стали жидкими известково-железистыми шлаками с целью снизить содержание фос­фора; б) обработка основной стали кислым шлаком с целью сниже­ния содержания кислорода и оксидных неметаллических включений; в) обработка стали известково-глиноземистыми шлаками с целью десульфурации и раскисления металла

Внепечное вакуумирование Различают три способа вакуумирования. Наиболее простым является вакуумирование в ковше, помещенном в герметичную камеру, в которой создают разрежение. Недостатком этого способа является то, что рафинировочные процессы развиваются только в поверхностном слое металла.

Более эффективно порционное и циркуляционное вакуумирование стали, при котором металл периодически пропускают через вакуумную камеру малыми порциями (рис. 4.10 а, б), либо циркуляционное эжектирование инертным газом (рис. 4.10, в). Для глубокой дегазации металл многократно проходит через камеру. Одновременно с дегазацией достигается хорошее перемешива­ние и усреднение состава стали. Для предотвращения снижения температуры металла камеры могут быть оборудованы устройст­вами для дополнительного подогрева металла.

Рис. 4.10. Способы вакуумирования стали:1 — ковш с металлом; 2 — вакуумная камера; 3 — к вакуумному насосу; 4 — по­ступление нейтрального газа; 5 — вакуумная камера в верхнем положении; 6 — то же в нижнем положении

Для совмещения дегазации за счет вакуумирования и обработки шлаками с удалением вредных примесей и неметалличес­ких включений применяют комплексное выпечное рафинирование на установках типа "печь — ковш". Такие установки оснащены устройством для продувки аргоном, статором для электромагнит­ного перемешивания металла, нагревательным устройством, системами вакуумирования и бункерами для подачи ферросплавов и лигатуры.

Контрольные вопросы

1 Какие примеси в рудах являются вредными?

2 Назовите основные требования к железным рудам для плавки в доменных печах.

3 Какой состав пустой породы является оптимальным и почему?

4 Назначение предварительных операций подготовки руд.

5 Какие свойства огнеупорных материалов являются основными?

6 Опишите схему работы доменной печи.

7 В чем различие прямых и косвенных реакций восстановления железа?

8 Назовите продукты доменного производства.

9 Опишите основные способы производства стали

10 Как проводится раскисление стали?

11 В чем различие кислых и основных способов производства стали?

12 Что обозначает термин «качество стали»?

13 Какими способами производится разливка стали?

14 Что такое дендрит?

15 Опишите строение слитка спокойной стали.

16 От каких условий зависит размер кристаллитов в слитке?

17 Какие дефекты могут быть обнаружены в стальном слитке?

18 Какие способами можно повысить качество стали?

19 Опишите процессы вакуумно-дугового и электрошлакового переплавов.

20 Какие методы относятся к внепечной обработки стали?