- •1. Шихтовые материалы электроплавки
- •1.Источники образования лома
- •2. Классификация лома
- •3. Альтернативная металлошихта для электроплавки
- •4. Подготовка металлошихты к переплаву
- •2. Сортамент электростали
- •3. Технологии выплавки стали в дсп.
- •1. Плавка на свежей шихте
- •2. Переплав легированных отходов
- •3. Плавка на металлизованных окатышах
- •4. Выплавка стали в кислых печах
- •5. Особенности плавки в большегрузных печах
- •6. Расчет металлошихты
- •4. Дуговая сталеплавильная печь
- •1.Конструкция дсп
- •1) Корпус
- •Корпус дсп
- •Свод дсп
- •3) Опорная платформа
- •4) Механизм наклона
- •5) Электрододержатель и механизм передвижения электрода
- •6) Механизмы подъема и поворота свода
- •7) Система удаления и очистки технологических газов
- •2. Футеровка дсп
- •Футеровка подины
- •Футеровки свода
- •3. Требования к электродам
- •4. Использование кислорода в дсп
- •5. Особенности плавки в сверхмощных дуговых печах
- •5. Внепечная обработка стали
- •1.Особенности процессов внепечной обработки.
- •2.Продувка стали в ковше инертным газом.
- •3. Внепечное вакуумирование стали
- •1) Вакуумирование в ковше
- •2) Вакуумирование в струе.
- •3) Порционное вакуумирование.
- •4) Циркуляционное вакуумирование.
- •6. Вредные примеси в стали
- •1. Окислительные реакции в стали
- •1) Содержание кислорода в металле в окислительный период плавки.
- •2) Фосфор в металле
- •3) Обезуглероживание
- •2. Газы в стали
- •Водород в стали.
- •Водород в стали в процессе плавки.
- •Азот в стали. Растворимость азота в железе и влияние его на свойства стали.
- •Азот в стали в процессе плавки.
- •3. Раскисление стали.
- •7. Спецэлектрометаллургия
- •1. Вакуумные дуговые печи
- •2. Установки электрошлакового переплава
- •4. Установки плазменно-дугового переплава в водоохлаждаемый кристаллизатор
4. Выплавка стали в кислых печах
Электрические печи с кислой футеровкой обычно используют в литейных цехах при выплавке стали для фасонного литья. Преимуществом кислых печей по сравнению с основными является более высокая стойкость футеровки; наряду с этим стоимость кислых огнеупоров примерно в 2.5 раза ниже стоимости основных. Поскольку при плаке стали для фасонного литья восстановительный период обычно отсутствует, длительность плавки в кислой печи меньше, чем в основной той же емкости; по этой причине, а также в связи с меньшей теплопроводностью кислой футеровки, более низким является и расход электроэнергии.
Основным недостатком кислых печей является то, что во время плавки из металла не удаляется сера и фосфор.
Завалка и расплавление шихты
Шихту составляют таким образом, чтобы содержание углерода после расплавления на 0.15-0.20% превышало содержание углерода в выплавляемой стали. Для повышения содержания углерода в шихту, наряду со стальным ломом, вводят кокс, электродный бой или чугун. Поскольку фосфор и сера под кислым шлаком не удаляются, используемый стальной лом должен содержать фосфора и серы примерно на 0.01% меньше, чем допускается в выплавляемой стали. Металлический лом не должен быть ржавым, так как окислы железа, растворяя кремнезем футеровки пода, разрушают её. В остальном требования к шихтовым материалам и порядку загрузки в печь такие же, как и при основном процессе.
Плавление в кислой печи длится 50-70 мин и протекает примерно так же, как и в основной печи. В период плавления происходит окисление кремния, марганца, железа, углерода. Образующиеся окислы принимают участие в формировании шлака. Поскольку количество этих окислов сравнительно невелико, в печь во время плавления забрасывают шлак от предыдущей плавки, сухой песок, формовочную землю и известняк, чтобы покрыть металл шлаком и уменьшить угар составляющих шихты.
К моменту расплавления шихты шлак имеет следующий состав, %: 40-50 SiO2; 15-30 FeO; 10-30 MnO; 2-6 Al2O3; 5-15 прочие окислы.
Окислительный период
Задачами окислительного периода при кислой плавке являются дегазация металла за счет кипения и нагрев металла. За время периода окисляется 0.10-0.20% углерода. Его окисление идет преимущественно за счет закиси железа, содержащейся в шлаке. Благодаря высокому содержанию FeO в шлаке окисление углерода и вызываемое им кипение ванны начинается без присадок окислителей, когда металл будет достаточно нагрет. Кипение можно интенсифицировать небольшими присадками извести или железной руды (порциями не более 0.2% от массы жидкого металла каждая). При этом происходит высвобождение FeO и повышение окислительной способности шлака.
По мере окисления углерода содержание закиси железа в шлаке уменьшается, а содержание SiO2 за счет разъедания футеровки возрастает; к концу окислительного периода оно составляет 55-60%. При высоком содержании SiO2 в шлаке и высокой температуре назначается восстановительного кремния по эндотермической реакции:
(SiO2) + 2[C] = [Si] + 2CO
Содержание кремния в металле в конце окислительного периода может достигать 0.2-0.4%.
Раскисление стали
При выплавке стали для фасонного литья восстановительный период отсутствует и сталь раскисляют осаждающим методом. Если содержание кремния в металле ниже, чем требуется в выплавляемой стали, то за 7-10 мин до выпуска в печь присаживают ферросилиций. Ферромарганец вводят либо в печь (за 3-5 мин выпуска), либо в ковш. Алюминий для окончательного раскисления вводят в ковш.