Производство стали в электропечах

Наиболее совершенным способом производства стали является выплавка ее в электрических печах.

Основные преимущества этих печей в плавильном пространстве температура достигает 2000 *С, что способствует расплавлению металла с высокой концентрацией тугоплавких компонентов(хрома, вольфрама, молибдена и др.) и хорошему удалению серы и фосфора, а также не металлических включений. Сталь полученная таким способом, по химическому составу лучше мартеновской.

Можно выплавлять любые манки сталис содержанием заданного количества таких элементов как хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, титан и др., обеспечивается точность и простота регулирования температур; значительно уменьшается угар металла и особенно легирующих элементов , благодаря регулирования температуры.

Выплавку стали производят в дуговых и индукционных электрических печах. Наибольшее распростроение получили дуговые электрические печи.

Идея использования образующихся при горении электрической дуги тепла для выплавки металла была обоснована русским ученым , академиком В.В. Петровым в 1802г.

Электрические печи потребляют много электроэнергии, поэтому они используются, как правило для получения только высококачественной стали.

Индукционные печи применяются для выплавки высоколегированных сталей и сплавов с низким содержанием углерода. Индукционная печь имеет огнеупорный тигель 1 с обмоткой 2 в виде полой медной трубы – змеевика, по которой для охлаждения циркулируется вода .

Так высокой частоты, вырабатываемой особым генератором, проводится к обмотке(индуктору) 2, возбуждает в расплавленном металле 3-х вихревые токи большой силы, быстро нагревающие металлы до плавления.

Основное преимущество выскочастотных печей, заключается в том, что они работают при высокой температуре (2000 *С), в условиях нейтральной среды, даже при отсутствии воздуха. Вихревые токи вызывают энергичное перемешивание металла, способствуя этим очищению его от примесей.

Недостатком этих печей является их высокая стоимость, а также необходимость иметь стойкие и прочные тигли, изготовление которых сложно.

Расход электроэнергии при том способе больше, чем в дуговых печах.

Электрошлаковая переплавка

Является одним ногзых методов получения высококачественных легированных сталей-шарикоподшипниковых, быстрорежущих и др.. Этот метод разработан сотрудниками института электросварки им Е.О. Па-топа Академии наук Украинской ССР.

Метод электрошоковой переплавки состоит в том, что полученные обычным способом стали перерабатываются на электроды(слитки) диаметром до 150 мм и длиной 2-6 м для последующей их переплавки в электрошоковой печи.

Сущность этого процесса состоит в том, что плавление указанных электродов (слитков) происходит за счет тепла, выдающихся в слое расплавленного шлака, служащего сопративлением при происхождении через него электрического тока. Этот процесс сравнительно прост: Электрод (слиток) устанавливают в медный полый (для охлаждения) цилиндр 2, ко дну которого прикреплен поддон 4 с шайбой (затравкой) из переплавляемой стали. На шайбу насыпают электропроводной флюс, состоящий из порошка алюминия с магнием, а в пространство между электродом и стенкой цилиндра засыпают рабочий флюс.

После этого электрод (слиток) опускают до его соприкосновения с флюсом, находящимся на шайбе (затравке), затем вкллючают ток.

Положительной стороной этого процесса являетс то, что в стали, выплавленной этим способом, почти нет неметаллических включений, т.к. в электрошлаковой печи отсутствует огнеупорная кладка, а остающееся после переплава незначительные включения распределяются почти равномерно, тогда как при всех других способах переплавки они имеют крупные скопления, что усадочная рыхлость, пористость, что очень важно для деталей, работающих в условиях ударных нагрузок