Выплавка стали в электропечах

Выплавка стали в электропечах

Из-за высокой стоимости электрической энергии сталь, выплавляемая в электропечах, является самой дорогой, зато самая высококачественная.

Существуют два вида электрических печей: электродуговые и индукционные.

Дуговые печи – бывают различного вида в зависимости от способа зажигания дуги.

Применяются 3-х фазные печи (рисунок 1.3):

Электропечи могут быть основные и кислые; температура t – здесь создается за счет дуги, которая возникает между электродами и металлом и между электродами отдельно. Благодаря этому процессы протекают более интенсивно и металл более качественный.

Горит  дуга создается высокая температура (tплавл. = 3500 °С). Все процессы почти такие, как и при выплавке мартеновской стали, но сюда не попадают различные газы. Реакции протекают в основном те же самые, что и в мартенах. V небольшой 1,5; 3; 5; 15; 30 и максимум до 80 т. Работают на твердой шихте тщательно подбираемой.

Рисунок 1.3 – Схема трехфазной дуговой печи:

1 – механизм поворота печи; 2 – загрузочное окно; 3 – электроды;
4 – свод; 5 – корпус; 6 – желоб для выпуска стали; 7 – под печи

Загрузка через завалочное окно, либо сверху – для чего печь имеет съемный свод (при больших объемах). Время плавки tплавки – 8-9 часов.

Индукционные печи (рисунок 1.4) – имеют некоторые преимущества. Это тигель огнеупорный. Вокруг этого тигеля имеется кольцо в виде трубок внутри которых циркулирует охлаждающая вода. По этим медным трубкам пропускается высокочастотный ток. За счет прохождения высокочастотного тока, индуцируются вихревые токи, эти токи разогревают металл шихты и расплавляют его.

Рисунок 1.4 – Схема индукционной тигельной печи:
1 – тигель; 2 – индуктор; 3 –съемный свод; 4 – металл

Разливка в этом случае осуществляется в вакууме. В этих печах получают наиболее качественную, то есть высококачественную сталь с большим содержанием легирующих элементов. Обеспечивается изолированность от окружающего воздуха, объем печи невысокий Vn = 150–500 кг, редко до 1000 кг.

Необходимо иметь специальные высокочастотные источники тока:

  • f = 1000÷5000 Гц машинные
  • f = 5000÷25000 Гц ламповые генераторы.