11.Охарактеризувати етапи розвитку електрометалургії як складової частини технологічної еволюції сталеплавильних процесів.

Одновременно с возникновением основных сталеплавильных про­цессов появились первые электросталеплавильные печи. Способ выплавки стали в электрических печах был запатентован еще в 1853 г. Пишоном (Франция), который разработал конструкцию дуговой печи косвенного действия, т. е. с дугами, горящими между электро­дами над металлической ванной. Позднее (1879 г.) Сименс создал печь прямого действия, в которой одним из полюсов электрической дуги являлась металлическая ванна.

Однако прототипом современных сталеплавильных дуговых пе­чей явилась лишь печь прямого действия с двумя электродами, под­водимыми к металлической ванне, изобретенная Геру в 1899 г. Ток между электродами при этом замыкался через ванну, а дуга горела между каждым из электродов и металлом, или частично покры­вающим его шлаком.

Первые дуговые печи типа Геру с двумя электродами были маломощными. Они работали при напряжении 45 В и силе тока 2—3 кА на жидкой шихте, и использование их для ведения плавки на твердой завалке вызывало значительные трудности. Совершен­ствование таких печей осложнялось применением постоянного тока.

Толчком к дальнейшему развитию электрометаллургии стали послужило применение переменного тока. Особая заслуга в этом принадлежит создателю техники трехфазного тока русскому уче­ному-электротехнику М. О. Доливо-Добровольскому.

Первая трехфазная дуговая печь была установлена в 1910 г. в Макеевке (Донбасс). Вскоре такие печи были построены в Герма­нии, Франции и других странах.

Коренные изменения дуговая печь претерпела в шестидесятых годах. Вследствие повышения мощности трансформатора, совершен­ствования электрического и технологического режимов плавки про­изводительность дуговых печей в этот период возросла в 2—4 раза по сравнению с производительностью печей аналогичной емкости, применявшихся в 1950—1960 гг. Появилась возможность довести производительность крупных дуговых печей до 100 т/ч.

На рубеже XIX и XX веков появились и другие электропечи для плавки стали — индукционные печи. Первая промышленная индукционная печь с железным сердечником была, по-видимому, установлена в Гизинге (Швеция) в 1900 г. Затем индукционные печи с железным сердечником и кольцевым плавильным каналом стали применять на некоторых других заводах. Однако для плавки стали они распространения не получили. С 1925 г. в промышленности начали применять индукционные печи без сердечника.

Индукционная печь явилась первым сталеплавильным агрегатом, использованным для вакуумирования стали.

Наряду с процессами плавки в вакууме были разработаны новые способы электроплавки в обычной атмосфере. Важное значение для развития сталеплавильного производства имеет разработанный в институте электросварки им. Е. О. Патона АН УССР в 1952— 1953 гг. способ электрошлакового переплава расходуемых электро­дов (ЭШП);, который к настоящему времени наряду с ВДП получил широкое применение в качественной металлургии. Высокое качество получаемого металла при небольших затратах и простоте произ­водства обеспечили советскому способу ЭШП быстрое распростра­нение не только на отечественных заводах, но и во многих других странах.

В последние годы находит применение и плазменный переплав стали и тугоплавких металлов с получением слитка в водоохлаждае-мом кристаллизаторе. Переплав в этом случае ведется в инертной атмосфере аргона.