2. Технология плавки стали с полным окислением в основных дуговых печах

   1. Шихтовка плавки и состав завалки

Плавки шихтуются из расчета на содержание углерода, обеспечивающее окисление в период кипа не менее 0,2 – 0,3% С при производстве высокоуглеродистых сталей и не менее 0,3 – 0,5% С при выплавке средне- и низкоуглеродистых. Необходимый избыток углерода вводится в завалку чугуном.

Шихта составляет 20 – 30% мелкого лома (вес кусков до 2 кг) и стружки, остальное средний лом и крупный (вес более 300 кг). Максимальный вес печи не должен превышать 10% садки печи. Количество такой шихты не более 40% от массы завалки.

2. Подготовка печи к плавке

Сразу же после выпуска предыдущей плавки подина и откосы печи тщательно очищаются от остатков металла, шлака и возможно более быстро заправляются тонким слоем магнезитового порошка. Поврежденные участки заправляются магнезитовым порошком на связке из пека или жидкого стекла.

Пред включением печи проверяется исправность системы водяного охлаждения, электрического, механического и вспомогательного оборудования.

3. Загрузка шихты

Загрузка шихты в печи емкостью 1,5 т и более производится бадьей, через верх печи. Чтобы уменьшить разрушающее воздействие на футеровку, вероятность обвалов шихты и поломки электродов, обеспечить её плотную укладку в печи, на подину загружается половина мелкого лома, в центр – крупный, на откосы – средний, а сверху оставшийся мелкий лом.

4. Период плавления

Основная задача периода плавления – возможно более быстро расплавить завалку и перегреть металл на 50-70º С над температурой ликвидус.

С целью сокращения длительности периода плавления, его заключительный этап (расплавление остатков шихты, зависшей на откосах, и перегрев металла) интенсифицируется газообразным кислородом. Чтобы уменьшить угар железа, интенсифицировать процессы окисления нежелательных примесей, ускорить подготовку металла к окислительному периоду и сократить его длительность в начальной стадии периода плавления из извести, железной руды и шпата или шамота формируется окислительный известково-железистый шлак.

После расплавления шихты присаживается порции руды до вспенивая шлака.

В конце периода плавления отбирается проба металла на полный химический анализ, проверяется его температура и на 70 – 80% скачивается шлак. Затем в печь присаживается известь (15 – 20 кг), шпат (3 – 5 кг) и после их проплавления приступают к проведению окислительного периода плавки.

5. Окислительный период

Окисление ванны производится железной рудой, газообразным кислородом или тем или другим. Для окисления 0,01% С используется примерно 1 кг руды на 1 т стали, а стехиометрический расход кислорода составляет около 0,1 м³/т.

Руда обычно вводится порциями с известью, в несколько приемов. Темп их ввода сообразуется с температурой металла таким образом, чтобы обеспечить равномерное интенсивное кипение и требуемый нагрев ванны. При кислородном кипе его расход должен быть таким, чтобы до достижения заданной степени дефосфорации температура металла не поднималась выше 1600º С. Для её снижения присаживается железная руда, а по мере стечения шлака через порог присаживается известь и шпат.

В период кипа шлак обычно должен быть основным, пенистым, жидкоподвижным, самотекомсходить через порог рабочего окна, обновляться.

По ходу кипа отбирают 2 – 4 пробы для контроля состава металла. По окончанию фефосфорации и достижению требуемых содержания углерода и температуры металла прекращается ввод окислителя, ванна выдержуется 5 – 7 минут, отбирается проба металла и окислительный шлак скачивается начисто.

Успешному завершению процесса дефосфорации в окислительном периоде плавки способствует интенсивное перемешивание ванны, увеличение окисленности к основности шлака, его обновление.