Електротермічний спосіб одержання сталі

Рис. 11.4. Електродугове виробництво сталі

Електротермічний спосіб має перед мартенівським і особ­ливо конверторним цілий ряд переваг. Цей спосіб дозволяє одержувати сталь дуже високої якості й точно регулювати її хімічний склад. Доступ повітря в електропіч незначний, тому значно менше утворюється монооксиду заліза FeO, що забруд­нює сталь і знижує її властивості. Температура в електропечі – не нижче 2 000 °C. Це дозволяє проводити плавку сталі на сильно основних шлаках (які важко плавляться), при яких повніше видаляються фосфор і сірка. Крім того, завдяки дуже високій температурі в електропечах можна легувати сталь туго­плавкими металами – молібденом і вольфрамом. Але в електро­печах витрачається дуже багато електроенергії – до 800 кВт·год на 1 т сталі. Тому цей спосіб застосовують лише для одержання високоякісної спецсталі.

Електропечі бувають різної місткості – від 0,5 до 180 т. Футе­рування печі роблять зазвичай основним (з CaO і MgO). Склад шихти може бути різний. Інколи вона складається на 90 % із залізного брухту й на 10 % із чавуну, інколи у ній переважає чавун із добавками в певній пропорції залізної руди й залізного брухту. До шихти додають також вапняк або вапно як флюс. Хімічні процеси при виплавці сталі в електропечах ті ж самі, що й у мартенах.

Класифікація

Сталі класифікують за різними ознаками:

ü за хімічним складом вони бувають:

· вуглецеві:

– маловуглецеві (до 0,25 % С);

– середньовуглецеві (0,3–0,55 % С);

– високовуглецеві (0,6–0,85 % С);

· леговані (залежно від того, які елементи введено до їхнього складу):

– хромисті;

– марганцевисті;

– хроммарганцевисті;

– хромнікелеві;

– тощо.

ü за якістю:

· звичайної якості;

· якісні;

· високоякісні;

· особливо високоякісні (якість сталі залежить від мета­лургійного процесу виробництва; якість визначається вмістом у сталі газів кисню, водню, азоту й шкідливих домішок (сірка та фосфор));

ü за способом розкиснення:

· спокійні;

· напівспокійні4

· киплячі (кипляча сталь – не повністю розкиснена в печі. Виділення газів відбувається й при затвердінні зливка, тому в ньому утворюється велика кількість розосередженних газових бульок. Вони зникають при подальщій гарячій прокатці. Найдешевша);

ü за призначенням:

· конструкційні

· інструментальні

· особливих властивостей

Властивості сталі

Фізичні властивості:

– густина ρ ≈ 7,86 г/см³;

– коефіцієнт лінійного теплового розширення α = 11–13 · 10^–6 K^–1;

– коефіцієнт теплопровідності k = 58 Вт/(м · K);

– модуль Юнга E = 210 ГПа;

– модуль зсуву G = 80 ГПа;

– коефіцієнт Пуассона ν = 0,28–0,30;

– питомий опір (20 °C, 0,37–0,42 % вуглецю) = 1,71 · 10^–7 Ом · м.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: