После раскисления берут контрольную пробу металла и шлака,

пробивают летку и по желобу выпускают сталь в ковши.

Производство стали в электропечах.

В настоящее время для выплавки стали применяют дуговые

и индукционные электрические печи, которые являются наиболее совершенными сталеплавильными агрегатами. Основные преимущества способа получения стали в электрических печах - возможность создания высокой температуры в плавильном пространстве печи (более 2000 'С) и выплавки стали и сплавов любого состава; использование известкового шлака (до 50 .60 % СаО), способствующего хорошему очищению металла от вредных примесей - серы и фосфора; возможность ведения плавки при всех режимах и условиях производства. Создание восстановительной среды или вакуума в печи способствует хорошему раскислению и дегазации металла.

Наибольшее распространение в металлургической промышленности получили дуговые электрические печи.

Рис. 3 Схема дуговой электропечи

Дуговая печь (рис. 3) имеет сварной стальной цилиндрический корпус 6 со сферическим днищем, который выложен внутри огнеупорным и теплоизоляционным кирпичом. Свод 4 печи делается съемным и имеет отверстия для электродов 3 (угольных или графитовых диаметром 400 .500 мм и длиной 2 м). Число электродов соответствует числу фаз электрического тока. Крепятся они в электродержателях и при помощи специального механизма могут перемещаться вверх и вниз. Печь имеет рабочее окно 5 и выпускное отверстие 2. Устанавливается печь на дугообразных полозьях и с помощью двигателя поворачивается в сторону выпускного отверстия со сливным желобом.

При подаче тока дуга 1 возбуждается между электродами и металлической шихтой.

При плавке стали в дуговых электропечах в состав шихтовых материалов входят в основном стальной лом и скрап с добавками чугуна, железной руды, флюсов, раскислителей и ферросплавов.

При основных процессах в качестве флюса для ошлакования серы и фосфора применяют известь, раскислители - ферросилиций, ферромарганец, алюминий. Для легирования

вводят феррохром, феррованадий и др.

Загрузка шихтовых материалов производится сверху. На под печи сначала загружают мелкий стальной скрап, затем более крупные куски шихты. По окончании загрузки опускают электроды до легкого соприкосновения с кусками металла, затем включают ток и начинают плавку. В течение первого периода плавки происходит расплавление твердой шихты и окисление примесей. Образовавшийся первичный фосфористый шлак удаляют из печи и загружают известь и руду. Через некоторое время начинается «кипение» металла (выгорает избыточный углерод, удаляются растворенные газы и неметаллические включения), затем берется проба стали и шлака. Первый период плавки заканчивается дефосфорацией металла. Однако в стали остаются еще кислород и сера. Во втором периоде плавки производятся раскисление, десульфурация и рафинирование стали. С этой целью наводят новый шлак, добавляя известь, плавиковый шпат и молотый кокс. После этого сталь раскисляют ферромарганцем и ферросилицием.

В конце второго периода при необходимости вводятся легирующие элементы. Окончательное раскисление стали производят алюминием. Печь наклоняют и готовую сталь выпускают через отверстие по желобу в ковш. Продолжительность плавки - 2 .4 ч в зависимости от вместимости печи и сорта выплавляемой стали.

Классификация технологических процессов:

1) По способам, лежащим в основе переработки:

a) Механические. Сюда относятся в основном процессы подготовки сырья для плавки стали: добыча и обработка руды, образование стружки, обрезков металла; а также в процессе плавки перемешивание металла с помощью образующегося СО;

b) Физические. Плавка чугуна и шихты, остывание и кристаллизация полученной стали;

c) Химические. Лежат в основе окисления С, Р, S.

Следует учитывать, что чаще протекают комбинации механических и физических, физических и химических и т.д. процессов.

2) По способу организации процессы делятся на:

a) Прерывные. Большинство процессов выплавки стали: загрузка, выплавка, выгрузка. Основной недостаток – простой оборудования, потери рабочего времени, большие затраты труда.

b) Непрерывные. Сюда можно отнести плавку в двухванновых мартеновских печах (см. далее);

c) Комбинированные – сочетание прерывающихся и непрерывных процессов.

3) По кратности обработки сырья:

a) Процессы с разомкнутой схемой. Сырье и материал подвергают однократной обработке. Это конверторный способ получения стали;

b) С замкнутой схемой. Широко используются во многих отраслях для многократного полного или частичного возвращения тепловых или материальных потоков в начальную стадию производства. Позволяют рационально расходовать энергию, сырье и материалы, получают продукт более высокого качества.

c) Комбинированные – сочетают черты предыдущих двух.

4) По уровню механизации и автоматизации:

a) С преимущественно ручным трудом;

b) Механизированные:

i) Частично механизированные – основные процессы выполняют механизмы, но некоторые выполняются вручную;

ii) Комплексно-механизированные – все выполняется при помощи механизмов

c) Автоматизированные – человек осуществляет только контроль

i) Частично автоматизированные – автоматизация только на отдельных узлах;

ii) Комплексно автоматизированные – на всех стадиях, но управляет процессом человек;

iii) Полностью автоматизированные. И процесс производства, и процесс управления осуществляют автоматы.

Большая часть технологических процессов по производству стали частично автоматизированные, но ведутся исследования по полной автоматизации производства.

2. Технико-экономические показатели данных технологических процессов, рыночные аспекты их применения и перспективы развития.

Для сравнения технологических процессов и определения наиболее выгодных необходимо использовать параметры, которые имеют место во всех сравниваемых процессах. Таким показателем экономической эффективности технологических процессов является себестоимость продукции, выраженная в денежной форме.

Экономическая эффективность работы конвертера определяется по формуле:

где П – годовая производительность конвертера, т. стали в год; Т –масса металла, шихты; 1440 – число минут в сутках; а –выход годных слитков; п –число рабочих суток в году; t – длительность плавки, мин.

Основной показатель, характеризующий производительность мартеновских печей, является съем стали с 1 м2 площади пода печи в сутки с (т/м2):