Производствостали в электрических печах.
Вэлекторопечи можно получать легированную сталь с низким содержанием серы ифосфора, неметаллических включений, при этом потери легирующих элементовзначительно меньше.
В процессе электроплавки можно точно регулироватьтемпературу металла и его состав, выплавлять сплавы почти любого состава.
Электрическиепечи обладают существенными преимуществами по сравнению с другими сталеплавильными агрегатами, поэтомувысоколегированные инструментальные сплавы, нержавеющие шарикоподшипниковые,жаростойкие и жаропрочные, а также многие конструкционные стали выплавляюттолько в этих печах.
Мощныеэлектропечи успешно применяют для получения низколегированных ивысокоуглеродистых сталей мартеновского сортамента. Кроме того, в электропечахполучают различные ферросплавы, представляющие собой сплавы железа сэлементами, которые необходимо выводить в сталь для легирования и раскисления.
Устройстводуговых электропечей.
Первая дуговая электропечь вРоссии была установлена в 1910 г. на Обуховском заводе. За годы пятилеток былипостроены сотни различных печей. Вместимость наиболее крупной печи в СССР 200т. Печь состоит из железного кожуха цилиндрической формы со сферическим днищем.Внутри кожух имеет огнеупорную футеровку. Плавильное пространство печизакрывается съемным сводом.
Печь имеетрабочее окно и выпускное отверстие со сливным желобом. Питание печиосуществляется трехфазным переменным током. Нагрев и плавление металлаосуществляются электрическими мощными дугами, горящими между концами трехэлектродов и металлом, находящимся в печи. Печь опирается на два опорныхсектора, перекатывающихся по станине. Наклон печи в сторону выпуска и рабочего окна осуществляется при помощиреечного механизма. Перед загрузклй печи свод, подвешенный на цепях, поднимаютк порталу, затем портал со сводом и электродами отворачивается в сторонусливного желоба и печь загружают бадьей.
Механическоеоборудование дуговой печи.Кожух печи должен выдерживать нагрузку от массыогнеупоров и металла. Его делают сварным из листового железа толщиной 16–50 ммв зависимости от размеров печи. Форма кожуха определяет профиль рабочегопространства дуговой электропечи. Наиболее распространенным в настоящее времяявляется кожух коническойформы. Нижняя часть кожуха имеет формуцилиндра, верхняя часть—конусообразная срасширением кверху. Такая форма кожуха облегчает заправку печи огнеупорнымматериалом, наклонные стены увеличивают стойкость кладки, так как она дальше расположена отэлектрических дуг. Используют также кожухи цилиндрической формы с водоохлаждаемыми панелями. Для сохранения правильнойцилиндрической формы кожух усиливается ребрами и кольцами жесткости. Днищекожуха обычно выполняется сферическим, что обеспечивает наибольшую прочностькожуха и минимальную массу кладки. Днище выполняют из немагнитной стали дляустановки под печью электромагнитного перемешивающего устройства. Сверху печьзакрыта сводом. Свод набирают из огнеупорного кирпича в металлическом водоохлаждаемом сводовом кольце, которое выдерживаетраспирающие усилия арочного сферического свода В нижнейчастикольца имеется выступ –нож, который входит в песчаныйзатвор кожуха печи. В кирпичной кладке свода оставляют три отверстия для электродов.Диаметр отверстий больше диаметра электрода, поэтому во время плавки в зазорустремляются горячие газы, которые разрушаютэлектрод и выносят тепло из печи. Для предотвращенияэтого на своде устанавливают холодильники или экономайзеры, служащие для уплотнения электродных отверстий и для охлаждения кладки свода. Газодинамические экономайзеры обеспечивают уплотнение с помощью воздушной завесы вокруг электрода. Всводе имеется также отверстие для отсоса запыленных газов и отверстие длякислородной фурмы. Для загрузки шихты в печи небольшой емкости и подгрузкилегирующих и флюсов в крупные, печи скачивания шлака, осмотра, заправки и ремонта печиимеется загрузочное окно, обрамленное литой рамой.К раме крепятся направляющие, по которым скользит заслонка. Заслонку футеруютогнеупорным кирпичом. Для подъема заслонки используют пневматический, гидравлический или электромеханический привод.Спротивоположной стороны кожух имеет окно для выпускастали из печи. К окну приварен сливной желоб.Отверстие для выпуска стали может быть круглым диаметром120—150 мм или квадратным150 на 250 мм. Сливнойжелоб имеет корытообразное сечение и приварен к кожуху под углом10—12° к горизонтали. Изнутри желоб футеруютшамотным кирпичом, длина его составляет1—2м.Электрододержатели служат дляподвода тока к электродам и для зажима электродов. Головки электрододер-жателей делают из бронзы или стали иохлаждают водой, так как они сильно нагреваются как теплом из печи, так иконтактными токами. Электрододержатель долженплотно зажимать электрод и иметь небольшое контактное сопротивление. Наиболеераспространенным в настоящее время является пружинно-пневматическийэлектрододержатель. Зажим электрода осуществляетсяпри помощи неподвижного кольца и зажимной плиты, которая прижимается кэлектроду пружиной. Ог-жатие плиты от электрода исжатие пружины происходят при помощи сжатого воздуха. Электрододержателькрепится на металлическом рукаве – консоли, который скрепляется с Г-образной подвижной стойкой в одну жесткуюконструкцию. Стойка может перемещаться вверх или вниз внутри неподвижнойкоробчатой стойки. Три неподвижные стойки жестко связаны в одну общую конструкцию,которая покоится на платформе опорной люльки печи. Перемещение подвижныхтелескопических стоек происходит или с помощью системы тросов и противовесов,приводимых в движение электродвигателями, или с помощью гидравлическихустройств. Механизмы перемещения электродов должны обеспечить быстрый подъемэлектродов в случае обвала шихты в процессе плавления, а также плавноеопускание электродов во избежание их погружения в металл или ударов о нерасплавившиесякуски шихты. Скорость подъема электродов составляет2,5—6,0 м/мин, скорость опускания1,0— 2,0 м/мин.Механизм наклона печи должен плавнонаклонять печь в сторону выпускного отверстия на угол40—45° для выпуска стали и на угол10—15 градусов в сторону рабочего окна для спуска шлака. Станина печи,или люлька, на которой установлен корпус, опирается на два – четыре опорныхсектора, которые перекатываются по горизонтальным направляющим. В секторахимеются отверстия, а в направляющих – зубцы, при помощи которых предотвращаетсяпроскальзывание секторов при наклоне печи. Наклонпечи осуществляется при помощи рейки и зубчатого механизма или гидравлическимприводом. Два цилиндраукреплены на неподвижных опорах фундамента, а штоки шарнирно связаны с опорнымисекторами люльки печи.Система загрузки печи бывает двухвидов: через завалочное окно мульдозавалочноймашиной и через верх при помощи бадьи. Загрузку через окно применяют только нанебольших печах.При загрузкепечи сверху в один-два приема в течение5 мин меньше охлаждается футеровка, сокращаетсявремя плавки; уменьшается расход электроэнергии; эффективнее используется объемпечи. Для загрузки печи свод приподнимают на150—200 мм над кожухом печи и поворачивают в сторону вместе сэлектродами, полностьюоткрывая рабочее пространство печи для введения бадьи с шихтой. Свод печиподвешен к раме. Она соединена с неподвижными стойками электрододержателей в одну жесткую конструкцию,покоящуюся на поворотной консоли, которая укреплена на опорном подшипнике.Крупные печи имеют поворотную башню, в которой сосредоточены все механизмыотворота свода. Башня вращается вокруг шарнира накатках по дугообразному рельсу. Бадья представляет собой стальной цилиндр, диаметркоторого меньше диаметра рабочего пространства печи. Снизу цилиндра имеютсяподвижные гибкие сектора, концы которых стягиваются через кольца тросом.Взвешивание и загрузка шихты производятся на шихтовом двореэлектросталеплавильного цеха. Бадья на тележке подается в цех, поднимаетсякраном и опускается в печь. При помощи вспомогательного подъема крана тросвыдергивают из проушин секторов и при подъеме бадьисектора раскрываются и шихта вываливается в печь в том порядке, в каком онабыла уложена в бадье. Прииспользовании в качестве шихты металлизован-ныхокатышей загрузка может производиться непрерывно по трубопроводу, которыйпроходит в отверстие в своде печи.Во времяплавления электроды прорезают в шихте три колодца, на дне которых накапливаетсяжидкий металл. Для ускорения расплавления печиоборудуются поворотным устройством, которое поворачивает корпус в одну и другуюсторону на угол в80°.При этом электроды прорезают в шихте уже девять колодцев. Для поворотакорпуса приподнимают свод, поднимают электроды выше уровня шихты иповорачивают корпус при помощи зубчатого венца, прикрепленного к корпусу, ишестерен. Корпус печи опирается на ролики.
Очистка отходящихгазов.Современныекрупные сталеплавильные дуговые печи во время работы выделяют в атмосферубольшое количество запыленных газов. Применение кислорода и порошкообразныхматериалов еще более способствует этому. Содержание пыли в газахэлектродуговых печей достигает10 г/м^3 и значительно превышает норму. Для улавливания пылипроизводят отсос газов из рабочего пространства печей мощным вентилятором. Дляэтого в своде печи делают четвертое отверстие с патрубком для газоотсоса.Патрубок через зазор, позволяющий наклонять или вращать печь, подходит кстационарному трубопроводу. По пути газы разбавляются воздухом, необходимымдля дожигания СО. Затем газы охлаждаются водяными форсунками в теплообменнике инаправляются в систему труб Вентури, в которыхпыль задерживается в результате увлажнения. Применяют также тканевые фильтры,дезинтеграторы и электрофильтры. Используют системы газоочистки, включающиеполностью весь электросталеплавильный цех, с установкой зонтов дымоотсоса под крышей цеха над электропечами.
Футеровка печей.
Большинство дуговых печей имеет основную футеровку, состоящуюиз материалов на основе MgO.Футеровка печи создает ванну для металла и играет роль теп-лоизолирующего слоя, уменьшающего потери тепла. Основные части футеровки– подина печи, стены, свод. Температура в зоне электрических дугдостигает нескольких тысяч градусов. Хотя футеровка электропечи отделена отдуг, она все же должна выдерживать нагрев до температуры 1700°С. В связи с этим применяемые дляфутеровки материалы должны обладатьвысокой огнеупорностью, механической прочностью, термо-и химической устойчивостью. Подину сталеплавильной печи набирают в следующемпорядке. На стальной кожух укладывают листовой асбест, на асбест—слой шамотного порошка, два слоя шамотногокирпича и основной слой из магнезитового кирпича. На магнезитовой кирпичной подиненабивают рабочий слой из магнезитового порошка со смолой и пеком—продуктом нефтепереработки. Толщина набивного слоя составляет200 мм. Общая толщина подины равна примерноглубине ванны и может достигать1 м для крупных печей. Стены печи выкладывают послесоответствующей прокладки асбеста и шамотного кирпича из крупноразмерногобезобжигового магнезитохромитового кирпича длинойдо430 мм.Кладка стен может выполняться из кирпичей в железных кассетах,которые обеспечивают сваривание кирпичей в один монолитный блок. Стойкостьстен достигает100—150 плавок. Стойкостьподины составляет один-два года. В трудных условияхработает футеровка свода печи. Она выдерживает большие тепловые нагрузки отгорящих дуг и тепла, отражаемого шлаком. Своды крупных печей набирают измагнезитохромитового кирпича. При наборе свода используют нормальный и фасонный кирпич. В поперечном сечении свод имеет формуарки, что обеспечивает плотное сцепление кирпичей между собой. Стойкость сводасоставляет50 – 100 плавок. Она зависитот электрического режима плавки, от длительности пребывания в печи жидкогометалла, состава выплавляемых стали, шлака. В настоящее время широкоераспространение получают водоохлаждаемые своды истеновые панели. Эти элементы облегчают службу футеровки.
Ток в плавильноепространство печи подается через электроды, собранные из секций, каждая изкоторых представляет собой круглую заготовку диаметром от 100 до610мм и длиной до1500 мм. В малых электропечахиспользуют угольные электроды, в крупных–графитированные. Графитированныеэлектроды изготавливают из малозольных углеродистых материалов: нефтяногококса, смолы, пека. Электродную массу смешивают ипрессуют, после чего сырая заготовка обжигается в газовых печах при1300 градусах и подвергается дополнительному графитирующему обжигу при температуре 2600– 2800 градусахв электрических печах сопротивления. В процессе эксплуатации в результатеокисления печными газами и распыления при горениидуги электроды сгорают. По мере укорачивания электрод опускают в печь. При этомэлектрододержатель приближается к своду. Наступаетмомент, когда электрод становится настолько коротким, что не может поддерживатьдугу, и его необходимо наращивать. Для наращивания электродов в концах секцийсделаны отверстия с резьбой, куда ввинчивается переходник-ниппель, при помощикоторого соединяются отдельные секции. Расход электродов составляет5—9 кг на тонну выплавляемой стали.
Электрическая дуга—один из видовэлектрического разряда, при котором ток проходит через ионизированные газы,пары металлов. При кратковременном сближении электродов с шихтой или друг сдругом возникает короткое замыкание. Идет ток большой силы. Концы электродовраскаляются добела. При раздвигании электродовмежду ними возникает электрическая дуга. С раскаленного катода происходиттермоэлектронная эмиссия электронов, которые, направляясь к аноду, сталкиваютсяс нейтральными молекулами газа и ионизируют их. Отрицательные ионы направляютсяк аноду, положительные к катоду. Пространство между анодом и катодомстановится ионизированным, токопроводящим. Бомбардировкаанода электронами и ионами вызывает сильный его разогрев. Температура анодаможет достигать4000 градусов. Дугаможет гореть на постоянном и на переменном токе. Электродуговые печи работаютна переменном токе. В последнее время в ФРГ построена электродуговая печь напостоянном токе.
В первую половину периода, когдакатодом является электрод, дуга горит. При перемене полярности, когда катодомстановится шихта— металл, дуга гаснет, таккак в начальный период плавки металл еще не нагрет и его температуранедостаточна для эмиссии электронов. Поэтому в начальный период плавки дугагорит неспокойно, прерывисто. После того как ванна покрывается слоем шлака,дуга стабилизируется и горит более ровно.
Электрооборудование.
Рабочее напряжение электродуговыхпечей составляет100 – 800 В, а силатока измеряется десятками тысяч ампер. Мощность отдельной установки можетдостигать 50 – 140 МВ*А. К подстанции электросталеплавильного цеха подаютток напряжением до110 кВ. Высоким напряжением питаются первичные обмоткипечных трансформаторов. На показана упрощенная схема электрического питанияпечи. В электрическое оборудование дуговой печи входят производства ремонтныхработ на печи. следующие приборы:
1.Воздушный разъединитель, предназначен для отключения всей электропечнойустановки от линии высокого напряжения во время
2.Главный автоматический выключатель, служит для отключения под нагрузкойэлектрической цепи, по которой протекает ток высокого напряжения. Принеплотной укладке шихты в печи в начале плавки, когда шихта еще холодная, дугигорят неустойчиво, происходят обва лы шихты и возникают короткиезамыкания между электродами. При этом си ла тока резко возрастает. Это приводит к большимперегрузкам трансформатора, который может выйти изстроя. Когда сила тока превысит установленный предел, выключатель авто матически отключает установку, для чего имеется релемаксимальной силы тока.
3.Печной трансформатор необходим для преобразования высокого напряжения в низкое (с6—10кВ до100—800 В). Обмотки высокого и низкого напряжения и магнитопроводы, накоторых они помещены, располагаются в баке с маслом, служащим для охлажденияобмоток. Охлаждение создается принудительным перекачиванием масла из трансформаторного кожуха в бак теплообменника, в котороммасло охлаждается водой. Трансформатор устанавливают рядом с электропечью вспециальном помещении. Он имеет устройство, позволяющее переключать обмотки по ступеням и таким образомступенчато регулировать подаваемое в печь напряжение. Так, например,трансформатор для 200-т отечественной печимощностью65 МВ*Аимеет23 ступени напряжения, которыепереключаются под нагрузкой, безотключения печи.
Участок электрической сети от трансформатора доэлектродов называется короткой сетью. Выходящие из стены трансформаторнойподстанции фидеры при помощи гибких, водоохлаждаемыхкабелей подают напряжение на электрододержатель. Длина гибкого участка должнапозволять производить нужный наклон печи и отворачивать свод для загрузки.Гибкие кабели соединяются с медными водоохлаждаемымишинами, установленными на рукавах электрододержателей.Трубошины непосредственно присоединены к головке электрододер-жателя,зажимающей электрод. Помимо указанных основных узлов электрической сети в нее входит различнаяизмерительная аппаратура, подсоединяемая к линиям тока через трансформаторытока или напряжения, а также приборы автоматического регулирования процессаплавки.
Автоматическоерегулирование.
По ходу плавки в электродуговую печь требуется подаватьразличное количество энергии. Менять подачу мощности можно изменениемнапряжения или силы тока дуги. Регулирование напряжения производится переключениемобмоток трансформатора. Регулирование силы тока осуществляется изменениемрасстояния между электродом и шихтой путем подъема или опускания электродов.При этом напряжение дуги не изменяется. Опускание или подъем электродовпроизводятся автоматически при помощи автоматических регуляторов, установленныхна каждой фазе печи. В современных печах заданная программа электрическогорежима может быть установлена на весь период плавки.
Устройство для электромагнитного перемешивания металла.Для перемешивания металла в крупных дуговых печах, дляускорения и облегчения проведения технологических операций скачивания шлака под днищем печи в коробкеустанавливается электрическая обмотка, которая охлаждается водой или сжатымвоздухом. Обмотки статора питаются от двухфазного генератора током низкойчастоты, что создает бегущее магнитное поле, которое захватывает ванну жидкогометалла и вызывает движение нижних слоев металла вдоль подины печи в направлениидвижения поля. Верхние слои металла вместе с прилегающим к нему шлаком движутсяв обратную сторону. Таким образом можно направить движение либо в сторонурабочего окна, что будет облегчать выход шлака из печи, либо в сторону сливногоотверстия, что будет благоприятствовать равномерному распределению легирующих ираскислителей и усреднению состава металла и еготемпературы. Этот метод в последнее время имеет ограниченное применение, таккак в сверхмощных печах металл активно перемешивается дугами.Плавкастали в основной дуговой электропечи.Сырые материалы.Основным материалом для электроплавки является стальной лом.Лом не должен быть сильно окисленным, так как наличие большого количестваржавчины вносит в сталь значительное количество водорода. В зависимости отхимического состава лом необходимо рассортировать на соответствующие группы.Основное количество лома, предназначенное для плавки в электропечах, должнобыть компактным и тяжеловесным. При малой насыпной массе лома вся порция для плавки не помещается в печь. Приходитсяпрерывать процесс плавки и подгружать шихту. Это увеличивает продолжительностьплавки, приводит к повышенному расходу электроэнергии, снижаетпроизводительность электропечей. В последнее время в электропечах используют металлизованные окатыши, полученные методом прямоговосстановления. Достоинством этого вида сырья, содержащего85— 93 % железа, является то, что оно незагрязнено медью и другими примесями. Окатыши целесообразно применять длявыплавки высо-копрочных конструкционныхлегированных сталей, электротехнических, шарикоподшипниковых сталей.Легированные отходы образуются в электросталеплавильномцехев виде недолитых слитков, литников; в обдирочном отделении в виде стружки, впрокатных цехах в виде обрези и брака и т, д.; кроме того много легированного лома поступает отмашиностроительных заводов. Использование легированных металлоотходов позволяет экономить ценные легирующие,повышает экономическую эффективность электроплавок.Мягкое железо специально выплавляют в мартеновских печах иконвертерах и применяют для регулирования содержания углерода в процессеэлектроплавки. В железе содержится0,01—0,15 %С и <0,020%Р. Поскольку в электропечах выплавляют основноеколичество легированных сталей, то для их производства используют различныелегирующие добавки; электролитический никель или МЮ, феррохром,ферросилиций, ферромарганец, ферромолибден, ферровольфрам и др. В качестве раскислителяпомимо ферромарганца и ферросилиция применяют чистый алюминий. Для науглероживания используют передельный чугун,электродный бой; для наведения шлака применяют свежеобожженную известь,плавиковый шпат, шамотный бой, доломит и MgOв виде магнезита.Подготовка материалов к плавке.Все присадки в дуговые печи необходимо прокаливать для удаленияследов масла и влаги. Это предотвращает насыщение стали водородом. Ферросплавыподогревают для ускорения их проплавле-ния.Присадка легирующих, раскислителей и шлакообразующихв современной печи во многом механизирована. На бункерной эстакаде при помощиконвейеров происходит взвешивание и раздача материалов по мульдам, которыезагружаются в печь мульдовыми машинами. Сыпучиедля наводки шлака вводят в электропечи бросательными машинами.Технология плавки.Плавка в дуговой печи начинается с заправки печи. Жидкоподвижные нагретые шлаки сильно разъедают футеровку, которая можетбыть повреждена и при загрузке. Если подина печи во время не будет закрытаслоем жидкого металла и шлака, то она может быть повреждена дугами. Поэтомуперед началом плавки производят ремонт – заправку подины. Перед заправкой споверхности подины удаляют остатки шлака и металла. На поврежденные местаподины и откосов– места перехода подиныв стены печи – забрасывают сухой магнезитовый порошок, а в случае большихповреждений– порошок с добавкой пека или смолы.Заправку производят заправочной машиной, выбрасывающейчерез. насадку при помощи сжатого воздуха заправочные материалы, или, разбрасывающей материалы по окружности с быстровращающегося диска, который опускается в открытую печь сверху.Загрузка печи. Для наиболее полного использованиярабочего пространства печи в центральную ее часть ближек электродам загружают крупные куски(40 %), ближе к откосам средний лом(45%), на подину и на верх загрузки мелкий лом(15%). Мелкие куски должны заполнятьпромежутки между крупными кусками.Период плавления. Расплавление шихты в печи занимает основное времяплавки. В настоящее время многие операциилегирования и раскисления металла переносят в ковш.Поэтому длительность расплавления шихты в основномопределяет производительность печи. После окончания завалки опускают электродыи включают ток. Металл под электродамиразогревается, плавится и стекает вниз, собираясь в центральной части подины.Электроды прорезают в шихте колодцы, в которых скрываются электрические дуги.Под электроды забрасывают известь для наведения шлака, который закрываетобнаженный металл, предохраняя его от окисления. Постепенно озеро металла подэлектродами становится все больше. Оно подплавляеткуски шихты, которые падают в жидкий металл и расплавляются в нем. Уровеньметалла в печи повышается, а электроды под действием автоматического регулятораподнимаются вверх. Продолжительность периода расплавления металла равна 1—3 ч в зависимости от размера печи и мощностиустановленного трансформатора. В период расплавлени» трансформаторработает с полной нагрузкой и даже с 15 %перегрузкой, допускаемой паспортом, на самой высокой ступени напряжения. Вэтот период мощные дуги не опасны для футеровки свода и стен, так как они закрытышихтой. Остывшая во время загрузки футеровка может принять большое количествотепла без опасности ее перегрева. Для ускорениярасплавления шихты используют различные методы. Наиболее эффективным являетсяприменение мощных трансформаторов. Так, на печах вместимостью100 т будут установлены трансформаторымощностью75,0 МВ-А,на 150-т печах трансформаторы90—125 МВ*А ивыше. Продолжительность плавления при использовании мощных трансформаторовуменьшается до1–1,5 ч. Кроме того, дляускорения расплавления применяют топливные мазутные или газовые горелки,которые вводят в печь либо через рабочее окно, либо через специальноеустройство в стенах. Применение горелок ускоряет нагрев и расплавление шихты,особенно в холодных зонах печи. Продолжительность плавления сокращается на15—20 мин.Эффективным методом является применение газообразного кислорода.Кислород подают в печь как через стальные футерованные трубки в окно печи, таки при помощи фурмы, опускаемой в печь сверху через отверстие в своде.Благодаря экзотермическим реакциям окисления примесей и железа выделяетсядополнительно большое количество тепла, которое нагревает шихту, ускоряет ееполное расплавление. Использование кислорода уменьшает длительность нагреваванны. Период расплавления сокращается на20—30мин, а расход электроэнергии на60—70кВт-ч на1 тстали.Традиционная технология электроплавки стали предусматриваетработу по двум вариантам:1) на свежейшихте, т.е. с окислением;2) переплавотходов. При плавке по первому варианту шихта состоит из простых углеродистыхотходов, малоуглеродистого лома, метал-лизованныхокатышей с добавкой науглероживателя. Избыточноеколичество углерода окисляют в процессе плавки. Металл легируют присадкамиферросплавов для получения стали нужного состава. Во втором варианте составстали почти полностью определяется составом отходов и легирующие добавляюттолько для некоторой корректировки состава. Окисления углерода не производят.Плавка с окислением. Рассмотрим ход плавки с окислением. После окончанияпериода расплавления начинается окислительный период, задачи которого заключаютсяв следующем: окисление избыточного углерода, окисление и удаление фосфора;дегазация металла; удаление неметаллических включений, нагрев стали.Окислительный периодплавки начинают присадкой железной руды, которую дают в печь порциями. В результатеприсадки руды происходит насыщение шлака FeOи окисление металла по реакции: (FeO)=Fe+[O].Растворенный кислород взаимодействует с растворенным в ванне углеродом пореакции [C] +[O]=CO.Происходит бурное выделение пузырей CO, которыевспенивают поверхность ванны, покрытой шлаком. Поскольку в окислительный периодна металле наводят известковый шлак с хорошей жидкоподвижностью,то шлак вспенивается выделяющимися пузырями газа. Уровень шлака становитсявыше порога рабочего окна и шлак вытекает из печи. Выход шлака усиливают, наклоняяпечь в сторону рабочего окна на небольшой угол. Шлак стекает в шлаковик), стоящую под рабочей площадкой цеха. За времяокислительного периода окисляют0,3—0,6 %Cсо средней скоростью0,3—0,5 % С/ч. Для обновления состава шлака одновременно с рудой в печьдобавляют известь и небольшие количества плавикового шпата для обеспечения жидкоподвижности шлака.Непрерывноеокисление ванны и скачивание окислительногоизвесткового шлака являются непременными условиями удаления из стали фосфора.Для протекания реакции окисления фосфора 2[P]+5[O]=(P2O5); (Р2O5)+4(СаО)==(СаО)4*P2O5необходимы высокое содержание кислородав металле и шлаке, повышенное содержание CaOв шлаке и пониженная температура.Вэлектропечи первые два условия полностью выполняются. Выполнение последнегоусловия обеспечивают наводкой свежего шлака и постоянным обновлением шлака, таккак шлак, насыщенный (СаО)4*P2O5скачивается из печи. По ходу окислительного периодапроисходит дегазация стали—удаление изнее водорода и азота, которые выделяются в пузыри СО, проходящие через металл.Выделениепузырьков СО сопровождается также и удалением из металла неметаллическихвключений, которые выносятся на поверхность потоками металла или поднимаютсянаверх вместе с пузырьками газа. Хорошее кипение ванны обеспечиваетперемешивание металла, выравнивание температуры и состава.Общаяпродолжительность окислительного периода составляет от1 до1,5 ч. Дляинтенсификации окислительного периода плавки, а также для получения стали снизким содержанием углерода, например хромоникелевойнержавеющей с содержанием углерода<=0,1 %,металл продувают кислородом. При продувке кислородом окислительные процессырезко ускоряются, а температура металла повышается со скоростью примерно8— 10 С/мин. Чтобы металл не перегрелся,вводят охлаждающие добавки в виде стальных отходов. Применение кислорода является единственным способом получениянизкоуглеродистой нержавеющей стали без значительных потерь ценноголегирующего хрома при переплаве.Окислительныйпериод заканчивается, когда содержание углерода становится ниже заданногопредела, содержание фосфора0,010%,температура металла несколько выше температуры выпуска стали из печи. В концеокислительного периода шлак стараются полностью убиратьиз печи, скачивая его с поверхности металла.Восстановительный период плавки. После скачиванияокислительного шлака начинается восстановительный период плавки. Задачамивосстановительного периода плавки являются: раскислениеметалла, удаление серы.коррек-тирование химическогосостава стали, регулирование температуры ванны, подготовка жидкоподвижного хорошо раскисленногошлака для обработки металла во время выпуска из печи в ковш. Раскислениеванны, т. е. удаление растворенного в нейкислорода, осуществляют присадкой раскислителей вметалл и на шлак. В начале восстановительного периода металл покрывается слоемшлака. Для этого в печь присаживают шлакообразующиесмеси на основе извести с добавками пла