Сущность процесса Этапы выплавки стали Производство стали в

печи
Производство стали в электропечах
Разливка стали
Способы повышения качества стали
Способы бездоменного получения

Производство стали

FeO в чистом железе за счет отдачи своего кислорода более

Основные реакции протекающие при переделе чугуна в сталь

жидкого металла

Удаление фосфора
2[P] + 5 (FeO) + 4 (CaO) =

Диффузионное раскисление.

Al2O5
+ FeO =

= Fe

можно производить по окончании плавки или одновременно с раскислением.

В зависимости

О …Si, Mn, Al, Сr, V, Ti… Fe…. Ni, Cu, Co, Mo

азот

- мартеновский;

+ FeO = MnO + Fe +120
2P + 5FeO =

емкостей конвертеров : 50, 100, 130, 160, 200, 250, 300,

стали;
4 – станина с поворотным механизмом

4
Устройство конвертера

специальные сопла)

регенерацией тепла печных газов;
Низкая производительность;
Возможность использования вторичного металла – скрапа;
Большая

рабочее пространство
11 - под печи

3 –

в рабочем состоянии всех элементов кладки плавильного пространства.
2. Завалка

3. Заливка жидкого или завалка твёрдого чугуна
Заливка чугуна длится 20 - 60 мин.

4. Плавление
Период плавления длится 1 - 5 ч.
В печь подаётся максимальное количество топлива, ванна продувается кислородом. Происходит снижение температуры в печи за счет образования шлака, поэтому в первой половине плавления происходит удаление из печи некоторого количества шлака. В период плавления происходит удаление из металла Р.

в жидком металле углерода.
Период кипения условно разделяют:
период рудного

6. Раскисление и легирование
Основное назначение периода состоит в снижении содержания О2 в металле и доведении состава металла до заданного по содержанию всех элементов, включая легирующие.

7. Выпуск
Выпуск металла из печи осуществляется в сталеразливочный ковш Общая продолжительность выпуска до 20 мин.

которых изготовлена футеровка печи, мартеновский процесс бывает двух типов:
-

процесс
металлическая часть шихты состоит практически только из стального лома

Скрап-процесс
шихта состоит в основном из скрапа и 25 …45 % чушкового чугуна. Скрап-процесс обычно применяется на заводах, не имеющих доменных печей, а также в мартеновских цехах машиностроительных заводов.

Скрап-рудный процесс
твёрдая часть шихты состоит скрапа и руды и чугуна (50-80 % от массы металлической части шихты), заливаемого в печь в жидком виде. Скрап-рудный процесс применяется в мартеновских цехах заводов, имеющих доменные печи.

Рудный процесс
твёрдая часть шихты состоит в основном из железной руды; металлическая часть шихты состоит только из жидкого чугуна. Широкого применения рудный процесс не получил.

По этому признаку все электрические печи подразделяются:
печи сопротивления,
дуговые

обеспечивается более полное удаление серы и фосфора.
2. Изменяя параметры

Характерные особенности получения стали в дуговой электропечи

цилиндрический корпус, 3 – поворотный механизм, 4 – желоб для

5

электродуговой печи, процесс бывает двух типов
основной

Металлургические цеха

Литейные цеха

плавка на шихте из легированных отходов
Метод переплава

плавка на углеродистой шихте
Метод с окислением примесей

машиностроительных заводов)

Флюс - известняк

Скрап характеризуется низким, по сравнению с выплавляемой сталью, содержанием Р, Mn и Si плавка идет без окисления примесей.

Загрузка шихты

Расплавление шихты

Удаление S

Науглера-живание

Получение заданного химсостава

Диффузионное раскисление

чугун+ электродный бой + кокс.
Флюс - известняк
Плавка состоит из двух

Загрузка шихты

Расплавление шихты

Окисление примесей

Кипение
(руда + флюс)

Удаление газов, неметалл. включений, Р

раскисление

Получение заданного химсостава, удаление серы

ковша, или через специальные промежуточные воронки или ковши.
2
2
1 – промежуточный

1

литники;
3. В слитке отлитом сверху более благоприятно расположена усадочная раковина.

Недостатки:
1.Получение

1

2

3

1 – усадочная раковина;
2 – V и Л – образная ликвация;
3 – усадочная пористость

систему каналов, выложенных из огнеупорного сифонного кирпича
1 – ковш;
2 -

8

металла
Недостатки
способа

Возникает опасность загрязнения стали неметаллическими включениями;
Требуется высокая температура разливки;
Увеличиваются

основанием к высоте изложницы
а
б
h

2,5 - 3,5 %
для ковки до

металл

%
для ковки до 3-6 % на

изложница

поддон

для ковки до 2-3 % на

с таким сечением идут на листовой прокат
Слитки с таким сечением

Слитки с таким сечением идут на поковки

изложница – кристаллизатор;
4 – зона вторичного охлаждения;
5 - затвердевающий слиток;
6

раковины;

Сокращается расход металла на 1 тонну годного проката;

Сокращаются затраты капитальные

УНРС криволинейного типа
15-20
R
R1
R2
R3
R1

шлаками, порошками, нейтральными газами,
Раскисление и модифицирование РЗМ и ЩЗМ и

инертным газом;
обработка стали синтетическим шлаком в ковше;
введение реагентов

недостатки
1 необходимость перегрева жидкого металла в печи
2 ограниченность воздействия на сталь

обработка металла
несколькими способами
одновременно

недостатки
усложнение конструкции ковша и использование более сложного оборудования

с принудительным перемешивание и ЭМП
- с дополнительным подогревом
Порционное и циркуляционное

Вакуумирование при разливке

шахтного типа
2 – конверсионная установка
3 - окатыш
1
2
природный и доменный газы
Н2

О2

3

электропечь

для удаления серы
измельченная руда или концентрат +окалина