Электрометаллургия. Устройства печей

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