Производство на стомана в електродъгови пещи
Производство на стомана в електродъгови пещи.
Електрическите пещи за топене имат предимства пред другите топилни агрегати, тъй като могат да произвеждат висока температура на метала, да създават окислителна, редуцираща, неутрална атмосфера и вакуум, което прави възможно топенето на стомана от всякакъв състав, дезоксидирането на метала с образуването на минимално количество неметални включвания - продукти на дезоксидация. Поради това електрическите пещи се използват за топене на конструкционни, високолегирани, инструментални, специални стомани и сплави. Електрическите пещи за топене са дъгови и индукционни.
Производство на стомана в електродъгови пещи.
Електродъговата топилна пещ (фиг. 1.) се захранва с трифазен променлив ток и има три цилиндрични електрода 9 от графитизирана маса. Електрическият ток от трансформатора се подава по кабели 7 към електрододържателите, а през тях към електродите 9 и металната вана. Между електродите и металния заряд 3 възниква електрическа дъга, електричеството се превръща в топлина, която чрез излъчване се предава на метала и шлаката. Работно напрежение 160…600 V, ток 1…10 kA. По време на работа на пещта дължината на дъгата се регулира автоматично чрез преместване на електродите. Стоманеният корпус 4 на пещта е облицован с огнеупорни тухли 7, основни (магнезит, магнезит-хромит) или кисели (динас). Огнището 12 на пещта е запълнено с огнеупорна маса. Топилното пространство е ограничено от стени 5, огнище 12 и свод 6 от огнеупорни тухли. За контролиране на хода на топене има работен прозорец 10 и прорез за изпускане на готовата стомана по улея 2 в кофата. Пещта се зарежда с отстранена арка. Механизмът 11 може да наклони пещта към прозореца за зареждане и кранния отвор. Капацитеттези пещи са 0,5 ... 400 т. В металургичните цехове се използват електрически пещи с основна облицовка, а в леярни - с киселинна облицовка. В основната дъгова пещ могат да се извършват два вида топене: върху заряд от легирани отпадъци (по метода на претопяване) и върху въглероден заряд (с окисляване на примеси).
Фиг.1. Схема на електродъгова топилна пещ
Топенето върху въглеродна шихта се използва за производството на конструкционни стомани. В пещта се зарежда партида от стоманен скрап (90%), чугун (до 10%), електроден скрап или кокс за карбуризиране на метала и 2-3% вар.
След това електродите се спускат и токът се включва; зарядът се топи под действието на електродите, металът се натрупва на дъното на пещта. По време на топенето на шихтата кислородът от въздуха, оксидите на шихтата и котлен камък окисляват желязото, силиция, фосфора, мангана и частично въглерода. Калциевият оксид от вар и железните оксиди образуват основната железна шлака, която помага за отстраняването на фосфора от метала.
Предимства на електродъговите пещи.
1. Възможността за получаване на най-висококачествени стомани и огнеупорни сплави с минимално количество газове, вредни примеси на неметални включвания.
2. Гъвкавост на работа във всички режими и видове производство, като се използва твърд и течен пълнеж с произволно количество евтин стоманен скрап.
3. Най-малките отпадъци от метал и особено легиращи примеси в сравнение с всички топилни агрегати.
4. Простота на устройството, компактност, лекота на поддръжка и относителна евтиност на пещите.