Выплавка стали в дуговых электросталеплавильных печах

7.1 Цель работы: Изучить устройства и принципы работы дуговой сталеплавильной печи. Ознакомится с основными принципами классификации и маркировки сталей и чугунов. Научится применять на практике диаграмму Fe-Fe3C.

Теоретическое ведение

В настоящее время применяют дуговые электропечи, как для выплавки стали, так и для производства всех существующих ферросплавов (феррохром, ферромарганец, ферросилиций и др.).

Основные достоинства электропечей заключаются в возможности; быстро прогреть металл, что позволяет вводить в печь большие количества легирующих добавок; иметь в печи восстанавливающую атмосферу и безокислительные шлаки, что предполагает малый угар легирующих элементов; плавно и точно регулировать температуру металла; более полно, чем в других типах печей раскислять металл, получая его с низким содержанием неметаллических включений, получить сталь с низким содержанием серы. В настоящее время сооружаются печи емкостью 100-400т с применением различных конструкций печей и используемых технологий выплавки стали.

Конструкция дуговой электросталеплавильной печи

Дуговая электропечь (рис 7.1) состоит из рабочего пространства (собственно печи) с электродами и токоподводами и механизмов, обеспечивающих наклон печи, удержание и перемещение электродов и загрузку шихты.

Рис. 7.1  Дуговая сталеплавильная печь емкостью 200 т: 1 — электрод;

2 — головка электрододержателя; 3 — полупортал; 4 — подвеска свода; 5 — свод; 6 — кожух (печь); 7 — люлька; 8 — механизм вращения кожуха; 9 — механизм наклона печи; 10 — опорная станина; 11 — поворотная платформа; 12 — шахта; 13 — гибкие кабели; 14 — телескопическая стойка; 15 — рукав электрододержа­теля; 16 — токоподвод

Плавку стали ведут в рабочем пространстве (рис. 7.1), ограниченном сверху куполообразным сводом, снизу сферическим подом и с боков стенками. Огнеупорная кладка, пода и стен заключена в металлический кожух. Съемный свод набран из огнеупорных кирпичей, опирающихся на опорное кольцо. Через три симметрично расположенных в своде отверстий в рабочее пространство печи введены электроды 9 которые с помощью специальных механизмов могут перемещаться вверх и вниз. Печь питается трехфазным током.

Шихтовые материалы загружают из под печи, после их расплавления в печи образуется слой металла и шлака. Плавление и нагрев осуществляется за счет тепла электрических дуг, возникающих между электродами и жидким металлом или металлической шихтой.

Выпуск готовой стали и шлака осуществляют через сталевыпускное отверстие и желоб путем наклона рабочего пространства. Рабочее окно, закрываемое заслонкой, предназначено для контроля за ходом плавки, ремонта пода и загрузки материала.

Шихту в современных печах загружают сверху в открываемое рабочее пространство с помощью корзины (бадьи) с открывающимся дном.