4 Цепочка

Схема выплавки ДСПТ → LF → разливка в специальные изложницы → ЭШП → ВДП

Для открытой выплавки выбрана одноэлектродная дуговая сталеплавильная печь постоянного тока емкостью 10 т. В ДСПТ проводят расплавление шихты, продувку кислородом и рафинировку.

В печах постоянного тока электрическая дуга горит меж­ду вводимым в рабочее пространство сверху графитированным электродом (одним, иногда тремя) и жидким металлом или твердой шихтой, к которым напряжение подводят с помощью располагаемых в подине специальных токопроводящих устройств (подовых электродов).

ДСПТ выбрана за счет следующих преимуществ перед ДСП переменного тока: меньший удельный расход элек­тродов; снижение уровня фликкера (работа мощных печей переменного тока вызывает мерцание тока и напряжения в питающих печь электросетях, что ведет к нарушению нор­мальной работы других потребителей энергии); возможность подводить большую мощность; надежность электрообору­дования; работа с длинными дугами; перемешивание ванны за счет элек­тродинамических сил; равномерная тепловая нагрузка на футеровку (снижение расхода огнеупоров ~ на 10%); сни­жение уровня шума (на 10 – 15 дБ) благодаря отсутствию перерывов в горении дуги; сни­жение угара легирующих элементов; снижение содержания азота в стали и другие.

Расплавляемый металл контактирует только с анодным пятном дуги, плотность тока и удельный теп­ловой поток в котором на порядок ниже, чем в катод­ном. Поэтому в ДСПТ при выплавке испаряется зна­чительно меньше металла и шлака, снижаются затраты на газоочистку и решение проблемы утилизации пыли, появляется возможность произво­дить металлы и сплавы с относительно низкой темпе­ратурой плавления (например, алюминий в печах вместимостью до 1,5 т). В ДСПТ малой мощности вертика­льное положение дуги способствует равномерному нагреву шихты и уменьшению скорости эрозии футеровки.

Однако, несмотря на превалирующее большинство преимуществ печей постоянного тока, имеются некоторый недостаток. Например: усложнена конструкция и эксплуатация пода печи в связи с наличием подовых электродов и необходимостью их замены.

Агрегат «ковш-печь» выбран для усреднения металлической ванны по химическому составу и температуре перед разливкой. Продувка аргоном способствует уменьшению загрязненности стали неметаллическими включениями вследствие интенсивного перемешивания и доставки включений к поверхности металл – шлак. Также в процессе продувки происходит удаление оксидных включений (их содержание уменьшается на 20 – 70%).

Метод разливки в специзложницу принят не случайно. Сталь 110Х18М-ШД считается высокоуглеродистой и в своей структуре содержит достаточно прочные карбиды хрома. Молибден, замещающий часть хрома в карбиде Сr₂₃С₆ увеличивает прокаливаемость, вызывает дисперсионное твердение при отпуске и способствует повышению теплостойкости. Благодаря приобретенным свойствам за счет данных элементов, 110Х18М-ШД практически не удается разлить на МНЛЗ, для получения электродов для дальнейшего электрошлакового передела. При непрерывной разливке сталь «трещит», поэтому она разливается в специальные сквозные разъемные изложницы в слитки массой 1,1 т. После чего получаются готовые электроды для ЭШП

Электрошлаковый переплав необходим для получения качественного металла, с меньшим количеством неметаллических включений и их равномерным распределением. А также позволит уменьшить количество серы.

Вакуумно-дуговой переплав выбран за счет его способности устранять содержание цветных примесей и газов. Но наряду с его преимуществами имеются некоторые недостатки, например снижение выхода годного за счет образования такого дефекта как корона, что влияет на конечную себестоимость металла.

Данная цепочка стали марки 110Х18М-ШД была составлена исходя из назначения металла и условий работы готового изделия. Схема производства оправдывает себя, т.к. позволяет получить качественный слиток, плотный по структуре, с низким содержанием серы, примесей цветных металлов, отсутствием газов, пор, неметаллических включений.