Обробка металу синтетичним шлаком. Сутність про-процесу, полягає в прискоренні взаємодії між сталлю і шлаком за рахунок інтенсивного їх перемішування при заповнені-неніі сталлю ковша.
Процес здійснюють так: синтетичний шлак, що складається з 55% СаО, 40% А12 О3. невеликих кількостей SiO2. MgO і мінім-ма FeO, виплавляють у спеціальній-ної електропечі і заливають в ківш. В цей же ківш потім заливають з деякої висоти (зазвичай з електропечі) сталь. В результаті перемішування сталі і шлаку поверхню їх взаємодії різко возра-стає, і металургійні реак-ції між металом і шлаком протікають в сотні разів швидше, ніж у звичайній плавильної печі. Завдяки цьому, а також низ-кому змістом закису заліза в шлаку, сталь, оброблена таким способом, містить менше сірки, кисню і неметалів-чеських включень, поліпшуються її пластичні та міцності.
Мал. 1.17.Схема ва-куумной дегазації сталі в ковші
Електрошлаковий пе-реплай. Спосіб розроблений в Інституті електросвар-ки ім. Е. О. Патона для переплавки сталі з метою підвищення якості ме-талії. Електрошлаковому переплаву піддають ви-плавлений в електроду-говой печі і прокачаний-ний на круглі прутки метал. Джерелом тепла при ЕШП явялется шлаковая ванна, що нагрівається за рахунок проходження через неї електричного струму. Електричний струм підводиться до переплавляють електроду 1, зануреному в шлакову ванн 2, і до піддону 9, встановлено-ному внизу в водоохлаждаемой металевої виливниці (кри-сталлізаторе) 7, в якій знаходиться запал 8 (рис. 1.18). Виділяється теплота нагріває шлакову ванну 2 до 1700 ° С і більше і викликає оплавлення кінця електрода. Краплі рідкого металу 3 проходять через шлак, збираються, утворюючи під шлаковим шаром металеві-ську ванн 4.
Перенесення крапель металу через шлак, інтенсивне перемішування їх з шлаком сприяють їх активної взаємодії, в результаті чого відбувається видалення з металу Неметали-чеських включень і розчинених газів. Чавунна ванна, безперервно поповнюється за рахунок розплавлення електрода, під впливом водоохолоджуваного кристаллизатора поступово формується в злиток 6. Кристалізація металу, послідовно-кові і спрямована знизу вгору, відбувається за рахунок тепловідведення через піддон кристалізатора. Послідовна і спрямована кристалізація сприяє видаленню з металу неметалічних включень і бульбашок газу, отриманню щільного однорідного злитка. Після повного застигання злитка опускають піддон і витягують його з кристалізатора.
Мал. 1.18. Схема електрошлакової переплавки витрачається електрода: а - кристалізатор; б - включення установки; 1 - електрод, що витрачається; 2 - шлаковая ванна; 3 - краплі електродного металу; 4 - чавунна ванна; 5 - шлаковий гарнісажу; 6 - злиток; 7 - стінка кристалізатора; 8 - запал; 9 - піддон
Злиток відрізняється великою щільно-стю, однорідністю, його поверхня - хороший якістю завдяки наявності шлаковой скоринки 5. Все це обумовлюються ливает високі механічні і експлуа-тационная властивості сталей і сплавів електрошлакової переплавки.
Злитки виплавляють круглого, квад-ратної, прямокутного перетинів мас-сой до 110 т.
Вакуумно-дугового переплав. Такий переплав застосовують для видалення з металу газів і неметалевих вклю-чений. Сутність процесу укладає-ся в зниженні розчинності газів в стали при зниженні тиску і уст-поранення взаємодії її з вогнетрив-ними матеріалами футерування печі, так як процес ВДП здійснюється в водоохолоджуючих мідних виливницях. Для здійснення процесу викорис-товують вакуумні дугові печі з рас-ходуемим електродом (рис. 1.19).
Мал. 1.19. Схема вакуумно-дугового переплаву
Залежно від вимог, пред'яв-ється до металу, що витрачається елек-Трод може бути отриманий механічного-ської обробкою злитка, виплавленого в електропечах. Електрод, що витрачається 3 закріплюють на водоохолоджуваному штоку 2 і поміщають в корпус 1 печі і далі в мідну водоохолоджувальну изложницу 6. З корпусу печі ва-Куум-насосами відкачують повітря до залишкового тиску 1,33 Н / м 2 (0,00133 кПа). При подачі напруги між витрачаються електродом-катодом і запалом-анодом 8, вміщеній на дно виливниці, виникає дуговий розряд. Теплотою, що виділяється в зоні раз-ряду, розплавляється кінець електрода; краплі 4 рідкого металу, проходячи зону дугового розряду, дегазуються, поступово заповнюється Звіт про-ють изложницу і тверднуть, утворюючи злиток 7. Дуга горить між електродом, що витрачається і ванною 5 рідкого металу, що знаходиться у верхній частині злитка, протягом всієї плавки. Завдяки сильному охолодженню нижній частині злитка і разо-Гревьє дугою ванни рідкого металу у верхній його частині створюються умови для спрямованого затвердіння зливка. В резу-льтати спрямованого затвердіння неметалеві включення зосереджуються у верхній частині злитка, а усадочная раковина в зливку мала. Злитки, отримані в вакуумних дугових печах, містять дуже невелика кількість газів, неметалевих включень, відрізняються високою рівномірністю хімічного складу, мають хорошу макроструктуру. Тому метал, напів-ченний ВДП, відрізняється підвищеними механічними свій-ствами і пластичністю. З злитків ВДП виготовляють відповідь недержавні деталі турбін, двигунів, авіаційних конструкцій. Ємність дугових вакуумних печей - до 50 т.
1.13. Сучасні внедоменние способи виробництва заліза (ста-ли) - один з перспективних напрямків в підприєм-гии. Для переділу в сталь використовують близько 80% всього чавуну. Двостадійна технологія сучасного стале-плавильного виробництва: руда → чавун → сталь є-ється технічно недосконалою. З давніх часів відомого-на принципово інша технологія - отримання сталі з заздалегідь відновленого заліза. Наприклад, ще в VII-X ст. високоякісну булатну сталь для холодної зброї отримували плавкою заліза з вуглець-містять добавками в невеликих тиглях. З багато-чисельних розроблених і випробуваних способів відновлення заліза з руди деякі знайшли, хоч і обмежене промислове застосування. Перспек-тивної є металізація рудних окатишів для використання у виробництві сталі. Ведуться великі роботи по розробці сталеплавильних агрегатів НЕ-переривчастої дії.