42. Восстановительный период

В задачу восстановительного периода при плавке в основной печи входит:

- Раскисление металла

- Удаление серы

- Доведение хим. состава до заданного и корректировка t-ры

Раскисление – это технологическая операция при которой растворенный в металле кислород переводят в нерастворимый в металле оксид или удаляют его из расплава.

В качестве раскислителей используют элементы у которых сродство к О₂ выше чем у железа. C, Si, Mn, Al, Ca, РЗМ.

После удаления окислительного шлака в печь забрасывают кусковой ферромарганец чтобы сод-ие марганца в стали соотв. его нижнему пределу для выплавляемой марки, и добавляют ферро Si из расчета 0.1 – 0.15% Si и Al 0.03 – 0.1%. Данная операция наз-ся осаждающим раскислением.

[Mn]+[O] → (MnO)

[Si]+[O] → (SiO₂)

[Al]+[O] → (Al₂O₃)

После завершения осаждающего раскисления наводят шлак, добавляя CaO, CaF₂ и шамотный бой.

После расплавления шлака приступают к диффузионному раскислению стали.

Сначала молотым коксом, затем дробленым ферро Si, поскольку при диффузионном раскислении раскислители вводятся в измельченном виде на слой шлака, то из-за своей малой массы они застревают в шлаке и вступают во взаимодействие с оксидом железа.

. . .

ШЛАК

МЕТАЛЛ

В результате FeO в шлаке уменьшается и кислород начинает переходить из металла в шлак.

Белый цвет шлака характеризует низкое сод-ие в нем FeO менее 0.5%

Таким образом, созданы благоприятные условия для десульфурации металла, что объясняется высокой основностью шлака

и низким сод-ием FeO< 0,5%.

[FeS]+(CaO) → (CaS)+(FeO)

Поэтому в электродуговых печах c основной футеровкой можно удалить серу до тысячных долей %.

Поскольку данная реакция протекает на границе шлак – металл, то для увеличения этой поверхности рекомендуется включать электромагнитное перемешивание расплава.

Длительность восстановительного периода 40 – 120 минут.

За 10 – 20 минут до выпуска стали проводят корректировку металла по сод-ию Si, вводя в расплав кусковой ферросилиций.

Для конечного раскисления стали за 2 – 3 минуты до выпуска ее из печи, добавляют Al из расчета 0.4 – 1 кг на тонну стали.

Часто завершающую стадию восстановительного периода проводят не под белым, а под корбидным шлаком.

Из печи сталь рекомендуется выпускать с некоторым количеством шлака, что способствует дополнительному удалению серы в шлак.

43. Плавка стали методом переплава.

На металлургических заводах отходы легированной стали, разливаемой в изложницы достигают 25-40%. Поэтому по мере их накопления из них выплавляют сталь методом переплава. Плавку ведут без окисления, т.е. безокислительного периода или с непродолжительной продувкой кислорода, что позволяет сохранить в шихте часть содержащихся в ней легирующих эл-тов.

При плавке без окисления С и Р не окисляются, поэтому сод-ие Р в шихте не должно быть выше его допустимых пределов в готовой стали, а сод-ие С на 0,05-0,1% должно быть ниже, чем в готовой стали, в связи с науглераживанием расплава от электродов.

Допустимое кол-во остальных эл-тов в шихте определяют учётом состава выплавляемой стали и угара легирующих эл-тов.

Элементы	Al	Ti	Si	V	Mn	Cr	W
Угар,%	100	80-90	40-60	15-25	15-25	10-15	5-15

В шихту помимо легирующих отходов вводят мягкое Fe, т.е. шихтовую заготовку с низким сод-ием С, и при необходимости феррохром и ферровольфрам. Загрузку и плавление проводят как при обычной плавке. В период плавления добавляют 1-1,5% извести или CaCO₃. После расплавления шлак как правило не скачивают и сразу приступают к проведению восстановительного периода. При этом раскисление, десульфурацию и легирование проводят обычным способом. При диффузионном раскислении из шлака восстанавливают Cr, W и V. Если после расплавления шлак получится вязким из-за большого сод-ия в нём MgO, его удаляют из печи.

При выплавке стали методом переплава сокращается расход ферросплавов на 10-30% возрастает производительность печи, и на 10-20% сокращается расход электродов и электроэнергии.

При плавке продувкой кислорода угар эл-тов выше, но кратковременное кипение обеспечивает снижение сод-ия Н и N. Шихту подбирают так, чтобы сод-ие С было на 0,1-0,25% выше нижнего предела по С для выплавляемой марки стали.

Продувку кислородом ведут после расплавления шихты, окисляя избыточный углерод. После окончания продувки шлак скачивают и если в шихте содержались Cr, W или V проводят диффузионное раскисление шлака для восстановления этих эл-тов. Далее наводят новый шлак и проводят восстановительный период как при обычной плавке.