Производство стали в дуговых электропечах

Сталь, полученная в дуговых электропечах отличается низким содержанием серы, фосфора и неметаллических включений. Содержание легирующих элементов остается достаточно высоким. Процесс электроплавки отличается возможностью регулирования температуры и состава металла. В дуговых электропечах производят, в основном, высоколегированные, инструментальные, нержавеющие, шарикоподшипниковые, жаропрочные и жаростойкие стали. 

В России дуговые электропечи вошли в эксплуатацию в 1910 году. С тех пор количество их значительно увеличивалось. 

Каково устройство дуговой электропечи? 

Элементами электродуговой печи являются: 

• Стальной клепаный цилиндрический корпус
• Съемный свод
• Графитные или угольные электроды
• Электродержатели 

Стальной корпус внутри выложен кирпичом. Через отверстия съемного свода пропускаются соединительные проводники. Что касается графитовых электродов, то они обладают повышенной устойчивостью к высоким температурам и меньшим электросопротивлением. Количество электродов в дуговой электропечи совпадает с количеством фаз процесса сталеплавления. 

Какова технология производства стали в дуговой электропечи? 

Выделяют два основных способа: плавка на шихте из легированных отходов и плавка на углеродистой шихте. Рассмотрим эти способы более подробно. 

Плавка на шихте из легированных отходов

Шихта из легированных отходов имеет низкое, по сравнению с выплавляемой сталью, содержание фосфора, марганца и кремния. В процессе данного вида плавки окисление примесей практически не происходит. Лишь кислород способствует окислению алюминия, титана, кремния, марганца и хрома. Для того, чтобы избавить шихту от окислов, металл расплавляют. Добиваются этого за счет удаления серы и науглероживания металла в случае необходимости. Данный вид сплавления в дуговых электропечах используется для производства легированной стали. Для этого используют отходы машиностроительных заводов. 

Плавка на углеродистой шихте

Данный вид плавки состоит из двух периодов: окислительного и восстановительного. Этим способом производят конструкционные углеродистые стали. В первом периоде происходит загрузка шихты. Подавляющую часть шихты составляет стальной лом, а остатки – чушковый предельный чугун, электродный бой и кокс. После загрузки шихты происходит плавление шихты током при помощи электродов. В этот момент происходит окисление. 

На следующем этапе металл доводят до кипения, при этом добавляют в сплав руду и известь. В момент кипения из металла удаляются лишние газы, неметаллические включения, фосфор. 

Далее происходит восстановление металла посредством его раскисления, удаления серы. Металл обретает нужный химический состав.