Главная
Подготовка печи к выпуску металла начинается заблаговременно. Еще в период расплавления сталевар должен осмотреть сливной носок печи; если на желобе обнаружены трещины, ямки, их следует замазать смесью шамотного порошка и огнеупорной глины. После подмазки желоб тщательно высушивают и очищают от сора.
Выпускное отверстие разделывают ломиком обычно перед самым выпуском. Так как в дуговых электропечах это отверстие находится выше уровня шлака, эта операция не вызывает каких-либо особых затруднений.
Во время выпуска из печи, а также во время разливки происходит окисление стали кислородом воздуха. Такое окисление называют вторичным. В результате вторичного окисления на поверхности металла, соприкасающегося с воздухом, образуются пленки соответствующих окислов. Состав этих пленок в основном соответствует составу неметаллических включений, образующихся в жидкой стали. Помимо окислов, образуются, конечно, и нитриды. Вторичное окисление на пути металла из печи в ковш может быть сведено к минимуму, если выпуск стали производится быстро, мощной струей, прикрытой шлаком.
Выпуск стали производят после проверки состава и температуры металла, при наличии достаточно жидко-подвижного белого шлака. Перед выпуском печь отключают и поднимают электроды. Для выпуска плавки печь наклоняют. Во время выпуска некоторое количество шлака может запутаться в металле. Однако достаточно выдержать сталь в ковше в течение 5—10 мин, чтобы капли шлака, запутавшиеся в металле, всплыли на поверхность. В неметаллических включениях, выделяемых из твердой стали, редко встречаются частицы печного шлака.
Когда струя металла падает на слой жидкого шлака в ковше с большой высоты, происходит интенсивное перемешивание металла и шлака. Струя стали разбрызгивается, образуя множество капель, которые, перемешиваясь со шлаком, взаимодействуют с ним. В зависимости от состава шлака из печи в ковш могут быть перенесены такие операции плавки, как удаление фосфора, серы, раскисление стали. Обработка металла шлаком во время выпуска стали в ковш была предложена в 1914 г. русским инженером А.С. Точинским. Впоследствии этот способ был применен на разных заводах как для обесфосфоривания, так и для обессеривания и раскисления стали.
Для раскисления и обессеривания лучше всего использовать известково-глиноземистые шлаки вследствие малого содержания в них кремнезема и закиси железа. Такие шлаки легко выплавить в дуговых печах с угольной футеровкой. При плавке в таких печах из шихты, состоящей из извести и какого-либо материала, содержащего глинозем, получают шлак, состоящий в основном из алюмината кальция. Для раскисления легированной стали применяют обычно синтетические шлаки, в состав которых входит 50—55% окиси кальция, 42—44% глинозема, 1,5—4% кремнезема, 1—3% окиси магния, 0,15—0,25% закиси железа.
Шлак такого состава заливают в ковш при температуре около 1650° С. Количество шлака составляет 5—6% от количества стали, подлежащей обработке. Ковш со шлаком подводят под сливной носок печи, опускают таким образом, чтобы высота падения струи металла была максимальной (3—5 м), и выпускают сталь в ковш. Предварительно перед выпуском плавки в этих случаях печной шлак скачивают.
На поверхности раздела металла со шлаком кремний и кислород, содержащиеся в металле, взаимодействуют с окисью кальция шлака, образуя силикаты кальция. Протеканию этой реакции и растворению силикатов в известково-глиноземистом синтетическом шлаке, в соответствии с законом действующих масс, способствует низкая концентрация кремнезема и высокая концентрация окиси кальция в шлаке. Так как поверхность соприкосновения разбрызгивающегося металла со шлаком очень велика, раскисление протекает с большой интенсивностью и наиболее полно. При этом также энергично идет и процесс удаления серы, поскольку применяемые синтетические известково-глиноземистые шлаки весьма основны и содержат мало закиси железа.
Обработка металла шлаком в ковше позволяет сократить длительность восстановительного периода и упростить его технологию. Благодаря интенсивному раскислению и обессериванию стали в ковше во время выпуска отпадает необходимость в тщательном раскислении шлака в печи, в результате этого продолжительность плавки уменьшается на 30—50 мин. Обессеривание и раскисление металла протекает в ковше не только быстро, но и достаточно полно. Содержание серы в металле снижается в 3—4 раза, достигая 0,005—0,006%. Улучшение степени раскисления обеспечивает снижение содержания неметаллических включений и повышение механических свойств стали.
