1.Основные шихтовые материалы электроплавки стали и требования, предъявляемые к ним.Шихтовые материалы:

-Метал. часть шихты -Минеральная

Метал. часть шихты:-лом черных металлов,-тв. чугун, -железо прямого вос-ия-метал-ные окатыши, -горячебрикетированоое железо

Стальной лом:-пришедшие в негодность стальн. изд-ия,в виде удобном для загрузки плав. агрегатов, -параметры лома реглам-ются ГОСТ

Основу метал.части шихты составляет металл. лом (жидкий чугун). Доля лома при выплавке стали в ДСП превышает 90 %. В литейных цехах более трети этого кол-ва составляют отходы пр-ва, брак отливок и др. Кроме того, в шихте используют обрезь проката, слитков, стружку и др. Металлический лом: нелегированный (А) и легированный (Б). Амортизационны лом (самый плохой)-в рез-те выхода изделия из строя. Оборотный, произ-ый в сталепл, заданный состав.

Качество опред: составом, чистотой, габаритами, массой.Требования к качеству лома: 1.Не допуск. налиие лома и отходов цв. Ме 2.Углерод.сталь не должна смешив-ся с легир-ой,алегир-ая должна быть только одной группы или марки. 3.Ме не должен быть эмалир-ым,оцинкованным,покрытцв. Ме,проржав.-куски не более 600 на 250 мм.Минерал.часть: -известь,-доломит,-магнезит(шлакообр-ие+доп защита подины).Шлакообразующие (флюсы) применяют для образования и корректировки состава шлака. Используют известь, известняк, бокситы, плавиковый шпат, шамотный бой и др.Для ускорения окисления примесей применяют окислители: железную руду, окалину, агломерат и окатыши. Требования к окислителям: высокое сод-ие оксидов железа и min содержание кремнезема. В качестве газообразного окислителя применяютО с содержанием азота менее 5% и реже воздух.Металлошихту перед загрузкой в печь необходимо не только осматривать, сушить, нагревать при необходимости, но и взвешивать.Раскислители и легирующие эл-ты применяют в чистом виде, в виде сплавов с железом, а также друг с другом. Требования: сод-ие основного легирующего эл-та должно быть по возможности max; сод-ие нежелательных примесей - min; куски должны иметь опред. размер, способ-й их быстрому расплавлению или растворению. Загрузка корзиной:легковес в верхн. части,тяжелый лом в нижн.части корзины.

2. Технологические схемы плавки стали в ДСП. Преимущества и недостатки. Выбор техн. схем связан с маркой вып-ой стали, исп-ем заданных исх материалов, наличием средств внепечной обработки и др. Технология должна обеспечить треб-ия ГОСТ, доп условия, диктуемые потр-ми на уровне служебных свойств, и высокие технико-эконом и экологические показатели. В основных дуговых печах выплавляют около 35 % всей стали для отливок (20 % высокомарганцовистой, 5 % высокохромистой и хромоникелевой, остальное — ответственные марки углеродистой и низколегированной). Способов плавки в основных печах несколько, а в кислых печах процесс плавки ведут либо методом переплава, либо с окислением шихты

Плавка стали осн. процессом:Для плавки в электропечи с основной футеровкой исп. следующие тех-ии: двухшлаковая(классическая, когда процесс плавки проводится под двумя шлаками в одном агрегате – ДСП); одношлаковая, когда в печи работают с одним видом шлака (чаще окисленным), и далее подразумевается внепечная обработка с необходмыми шлаковыми добавками; метод переплава легированных отходов (чистый переплав и с использованием газообразного кислорода); плавка с использованием металлизированных окатышей; метод смешения и др. Основным процессом могут выплавляться все группы марок сталей, но выплавляют наиболее ответственные. Плавку можно осуществлять двумя способами: с окислением и методом переплава. Переплавом или плавку без окисления осуществляют на качественной шихте, чистой по фосфору и сере. Плавка с окислением технологически сложнее. Она состоит из следующих этапов:1)заправка печи,2)загрузка печи,3)плавление шихты,4)окисл. период,5)восст-ый период,6)доводка по хим составу и выпуск Ме. После полного расплавления шихты частично скачивают шлак, добавляя в печь известь и руду и приступают к окислительному периоду. Задача-дальнейшая дефосфорация металла и достижение заданного состава стали и температуры. Интенсифицируется окислительный период продувкой кислородом через спец фурмы. Использование кислорода увеличивает скорость выгорания углерода. Интенсивное кипение ванны, вызванное окислением углерода, снижает содержание азота в металле, причем эффективность дегазации возрастает с увеличением скорости продувки. Рафинирование металла при плавке стали в дуговой печи осуществляется в окислительных и восстановительных условиях. Основной примесью, удаляемой в окис условиях считается фосфор, требующий особого внимания. При высоком содержании Pсталь приобретает свойство хладноломкости. КромеС, P в этот период удаляется Si, Мп и др легко окисляемые примеси, также хром.Оксиды хрома снижают жидкоподвижность шлака, затрудняя процесс окисления фосфора. Прод-ть окисл составляет 30-60 минут. В окисл период может быть удалено до 20-30 % серы, вносимой шихтой, способствует высокаяосновность шлака и его постоянное обновление. По окончании окислительного периода сталь раскисляют.Раскисление м.б: -глубинное раскисление без наводки восстановительного шлака; -диффузионное раскисление.В первом случае (при выплавке стали под одним шлаком) после окончания окислительного периода в печь присаживают куски высококремнистого ферросилиция и ферромарганец, или феррохром. Процесс раскисления в этом случае занимает 10-20 мин.,после чего сталь выпускают в ковш, где ее окончательно раскисляют ферросилицием и алюминием. Выплавка стали под одним шлаком сокращает длительность плавки. Уменьшает расход электроэнергии и раскислителей.Но, таким способом выплавить сталь с низким содержаниемС(- 0,15 %), серы (до 0,02 %), или с большим кол-ом легкоокисляющихся элементов (А1, Т1, Сг, Si, V) чрезвычайно сложно и невозможно. В таких случаях раскисление проводят под восстановительным шлаком (второй вариант), который наводят после скачивания окисл шлака. Основными задачами восстан-ого периода явл: удаление S и O(раскисление), корректировка химсостава стали, достижение необходимой T.Проводят предварительное осадочное раскисление. Окисление Mn, Si, Al спос-ет образованию шлака. Если мало углерода то науглероживание дробленым коксом или электродным боем.После раскисления в печь загружают шлакообразующие материалы: смесь извести, плавикового шпата и шамотного боя. Образовавшийся шлак раскисляют введением на его поверхность молотого кокса, ферросилиция, силикокальция или порошкообразного алюминия. В результате этого содержание оксидов железа в шлаке снижается до 0,5 % и менее. Вос-тся оксиды марганца, хрома и др. Одновременно может происходить диффузионное раскисление металла. Процесс длительный (период может занимать от 60 до 120 мин),поэтому и необх проводить предварительное осадочное раск-ие. Одновременно с раск-ем в восст-ный период хорошо удаляется S из Ме в шлак.Метод переплава:В литейных цехах при выплавке легированных сталей после получения из них отливок образуется значительное количество отходов (прибыли, литниковая система, брак), поэтому очень часто плавку ведут методом переплава. Задача:явл max сохранение легирующих эл-ов, присутств в шихте, для этого плавку ведут без присадок руды (тв окислителей) и ограничивая окислительные процессы в период плавления. Тк при переплаве С и Р почти не окисляются, то в шихте степень окисления элементов определяется их сродством к кислороду. Оксиды Al, Ti, Mn, Cr участвуют в формировании шлака. Содержание Р в металлошихте должно быть min, а углерода - на уровне нижнего предела в готовой стали.Для раннего формирования шлака и защиты Ме от кислорода атмосферы печи шлакообразующие вводят во время завалки и в процессе расплавления.Тк ванна кипит очень слабо, то Ме может насыщаться газами. Для предотвращения этого иногда в шихте заменяют известь на известняк, что способствует некоторой дегазации металла за счет выделения СО₂.Скачивание шлака периода плавления производят лишь после раскисления.Усвоение эл-ов легир-ого лома способствует существенной экономии соответствующих ферросплавов при сокращении длительности вос-ого периода, включающего доведение металла до требуемого состава. В целом производительность печи возрастает при переплаве на 35...20 %.Чтобы интенсифицировать процесс переплава и обеспечить в нем удаление газов, плавку можно вести с частичным окислением, используя газообразный О.. Для ускорения шлакообразования в шихту вводят известь (известняк) и шамотный бой. По расплавлении шихты берут пробу металла и начинают продувку ванны кислородом, снижая содержание углерода до требуемого. Доводку металла по химическому составу производят под раскисленным шлаком. Плавка стали кислым процессом.Преим-ва:-меньшие тепл. потери,более низкий расход электроэн-гии,нагрев металла быстрее, - меньшая длит. плавки и низкий расход элек-ов, -высок. стойкость фут-ки и меньший расход огнеупоров, -низкая стоим-ть и меньшая дефицитность огнеуп-х мат-лов, -более высокая произ-сть печей, - кисл. огнеу-ры более устойчивы м печи могут работать периодически.Недостатки:необх-ть применения шихтовых мат-ов,чистых по S,P, трудности выплавки высокомарганцовистых сталей, т.к. кремний восстанавливается из футеровки марганцем, при этом содержание кремния в стали резко возрастает, а футеровка печи разрушается. По этой же причине в кислых печах не плавят стали, содержащие алюминий, титан, ванадий. Футеровка базе SiO2. Процесс ведется переплавом отходов. Рафинирование Ме от P, S нельзя,след печи испол.только как переплавн. агрегаты. Вариант:рафин-ие проводить в УВОС. Огнеуп. мат-л на базе MgO не выдерж-т резких перепадов T, поэтому в осн печах-это непрерывный процесс.