ГлавнаяНаиболее точно измерить температуру жидкого металла в печи или в ковше можно термоэлектрическими пирометрами, состоящими из термопары, измерительного прибора (потенциометра или милливольтметра) и соединительных проводов. Термопара погружения измеряет истинную температуру металла, поскольку она находится в непосредственном тепловом контакте с жидким металлом.
Перед тем как приступить к определению температуры, сталевар должен позаботиться о тщательном перемешивании ванны. Измерять температуру следует всегда в одной и той же зоне, обычно это делают на середине расстояния между электродом и откосом на глубине 150—200 мм от верхнего уровня ванны.
Важным вспомогательным средством контроля нагрева металла для опытного сталевара являются некоторые практические приемы. О температуре металла судят по цвету и яркости металла, по тому, как чисто стекает металл с ошлакованной ложки, по привариванию металла к чугунной плите, по времени, через которое металл в ложке покрывается пленкой, по характеру застывания металла в пробнице. При этом необходимо следить за правильным ошлакованием ложки. При толстом слое шлака на ложке металл может показаться более горячим, а при тонком слое — более холодным, чем в самом деле. Перегретый металл сильнее приваривается к чугунной плите, а проба такого металла с трудом извлекается из пробного стаканчика. Однако ни один из практических методов определения температуры металла не может претендовать на точность измерения.
В конце периода расплавления температура металла значительно выше температуры его плавления и находится обычно в пределах 1520—1570° С. В окислительный период плавки благодаря энергичному перемешиванию температура металла выравнивается, так что разность температур металла в различных местах ванны не превышает 10° C. В этот период тепло, воспринимаемое шлаком от электрических дуг, быстро передается всему объему металла. Поэтому окислительный период плавки используют для максимального нагрева стали, чтобы восстановительный период можно было проводить на пониженной мощности, достаточной лишь для компенсации тепловых потерь и расплавления легирующих присадок. В окислительный период сталь нагревают до 1620—1660° С. В дальнейшем, во время скачивания окислительного шлака, металл охлаждается на 20—30° С. В начале восстановительного периода температура металла составляет 1620—1640° С. До конца плавки она остается постоянной или немного снижается. Чтобы не тратить время специально на подогрев металла перед выпуском, сталевар должен внимательно следить за температурой металла в течение всей плавки. Схема изменения температуры металла на протяжении плавки показана на рис. 28.
Хотя общий характер температурного режима дуговой плавки остается во многих случаях подобным, температура металла по ходу плавки и в ковше определяется особенностями выплавляемой марки -стали, прежде всего ее химическим составом и температурой плавления. В табл. 18 приведена температура жидкого металла в печи перед выпуском и в ковше, замеренная термопарами погружения, для стали некоторых марок при выплавке ее в электропечах средней емкости (20 — 40 г).
В период плавления, когда потребность печи в тепле и способность ванны поглощать тепло особенно велики, печь включают на максимальную мощность при наивысшем напряжении. После расплавления шихты в период окисления тепловоспринимающая способность ванны все еще велика вследствие перемешивания металла при кипении ванны. В окислительный период обычно используют 50—70% мощности трансформатора. В восстановительный период плавки для восполнения тепловых потерь, связанных с удалением шлака и расплавлением новых порций шлакообразующих, короткое время плавку ведут на среднем напряжении, а затем переключают трансформатор на низкое напряжение, постепенно уменьшая мощность, вводимую в печь. Для образования карбидного шлака включают трансформатор на среднее напряжение при максимальной силе тока. Обычно в восстановительный период плавки вводят 25—45% максимальной мощности. Схема изменения напряжения и мощности в ходе плавки стали в дуговой печи емкостью 40 т представлена на рис. 28.