2.4.2. Завалка и плавление шихты.

Загружают тигель как можно плотнее. Тугоплавкие материалы (металлический вольфрам, ферровольфрам, ферромолибден, хром, феррохром и т.д.) располагают у стенок тигля, причем более тугоплавкие – внизу. Металлический молибден для уменьшения его угара присаживают в конце расплавления.

Расплавление происходит с максимальной скоростью. Для этого необходимо вводить в печь максимальную мощность и поддерживать размерный сход шихты, не допуская ее заклинивания и сваривания в так называемые «мосты». При заклинивании и зависании шихты жидкий металл в нижней части тигля перегревается, что может привести к проеданию тигля. Для предотвращения этого шихту периодически осаживают ударами лома или другим способом.

Наплавляемый металл защищают от окисления. Для этого в печь периодически подсыпают известь или шлаковую смесь, которая и предохраняет зеркало металла от прямого контакта с кислородом воздуха.

2.4.3. Доводка.

В период доводки металл раскисляют, легируют активными элементами и нагревают до нужной температуры.

При температуре металла не менее 1500 град шлак скачивают и заводят новый из смеси извести (65%), магнезитового порошка (20%) и плавикового шпата (15%). Расход смеси – 7 кг/т. Полученный шлак раскисляют обычно порошком ферросилиция ФС75 (3 кг/т) или алюминия (3 кг/т) и боркальком (7 кг/т). После просветления шлака в раскисленный металл можно вводить металлический марганец, кремний, феррованадий, ферроалюмоцирконий, силикоцирконий. Обычно а 5-10мин до выпуска вводят титан и алюминий для легирования, силикокальций, алюмобариевую и никельмагниевую лигатуры. Алюминий для раскисления дают за 1 мин до выпуска.

2.4.4. Выпуск и разливка.

После измерения температуры металл выпускают в ковш и затем разливают в изложницы. Для окончательного раскисления и микролегирования непосредственно перед выпуском или в ковш на шпанге присаживают металлический кальций, ферроцерий и другие микролегирующие элементы.

2.5. Раскисление стали.

Из содержания раздела 2.4. видно, что раскисление является одной из основных технологических операций при выплавке стали в индукционной печи. Задачей раскисления является существенное снижение в стали растворенного /О/ или удаление образующихся оксидных включений.

Зная массовую долю раскислителя /Р/, нетрудно рассчитать равноверсную с ним величину /О/р. Для этого используют данные о константах равновесия соответствующих химических реакций.

Напримр для раскисления алюминием

(1.5.)

Количество образующихся оксидных включений (% н.в.) можно оценить по формуле (1,6), используя результаты анализа металла на общее содержание кислорода /О/суммар (кислорода, связонного и растворенного), выполненного, например, методом вакуумплавления.

% н.в. = (Mro/Mo) (/О/Σ - /О/р) (1.6.)

Где Mro и Mo - молекулярные массы оксида и кислорода в этом оксиде (для – 102 и 48, соответственно).

Степень очищения стали от включений при индукционной плавке можно ориентировочно оценить по формуле:

(1.7.) Где Со и С – начальное и конечное содержание н.в., %

K – эффективность выхода включений на границе раздела фазы, для К = 1.

U – скорость перемешивания металла ,м/с.

t – время, с

- средний размер включений глинозема – м.

r, h- - радиус тигля и глубина металла в печи, м.

Формула (1,7,) носит оценочный характер, так как предполагает вынос включений на границе раздела металл – шлак и металл – футеровка только с конвективными потоками, и не учитывает всплывание частиц пол действием силы Архимеда и их укрупнение в расплаве.