Лекция №1 Основные этапы развития сталеплавильного производства


Дополнительная литература



бет65/107
Дата11.12.2021
өлшемі1,98 Mb.
#79128
түріЛекция
1   ...   61   62   63   64   65   66   67   68   ...   107
Байланысты:
Лекция русс (1)

Дополнительная литература


8.Чуйко Н.М., Чуйко А.Н. Теория и технология электроплавки стали. Учебное пособие для вузов. Киев-Донецк. Высшая школа, 1983, 243с.

9. Каблуковский А.Ф., Лейкин В.Е., Юдин С.Т. Сталевар электропечи. Учебное пособие М.: ГНТИ. 1961-350с.

10. Кинцел А.Б. Руссел Фрэнкс Высокохромистые нержавеющие и жароупорные стали. М.: ГНТИ. 1945-470с.

11. Морозов А.Н. Водород и азот в стали. М.: Металлургия.-1968-270с.



Лекция №8

Технология плавки в индукционных печах

Аннотация: ). Диапазон емкостей современных ти­гельных индукционных печей весьма велик — от нескольких килограммов (в основном для исследовательских работ в лабораториях) до десятков тонн.

Ключевые слова: тигель, емкость, электромагнитные волны, Джоулевое тепло, кондуктор, водоохлаждаемая катушка, футеровка, шихта, окисление, шлак, металл.

План:

  1. Плавка стали в индукционных печах

  2. Технология плавки

Некоторое количество стали выплав­ляется в тигельных индукционных пе­чах, в которых расплавляемый металл находится в керамическом тигле, по­мещенном внутрь многовиткового ци­линдрического индуктора (рис. 1). Диапазон емкостей современных ти­гельных индукционных печей весьма велик — от нескольких килограммов (в основном для исследовательских работ в лабораториях) до десятков тонн. Под действием переменного магнитного поля, создаваемого индук­тором, в нагреваемом металле индуци­руется электродвижущая сила. За счет джоулева тепла, выделяющегося в ме­талле под действием тока, металл на­гревается и плавится.

Рис. 1. Тигельная индукционная печь:



1 — жидкая сталь; 2— шлак; 3 — водоохлаждаемая катушка индуктора; 4— огнеупорная футеровка; 5— сливной носок;

6 — огнеупорный кирпич; 7—тер­моизоляция

Рис. 2. Промышленная тигельная откры­тая индукционная печь:



1 — механизм подъема и отворота свода; 2 — тигель; 3— индуктор; 4 — магнитопроводы (ферромагнит­ные экраны);

5— кожух; 6—сигнализатор; 7—ме­ханизм наклона
Электромагнитные силы оказывают на жидкий металл статическое и динамическое воздействия, в резуль­тате чего верхняя часть металла отжи­мается от стенок тигля, а во всем объе­ме возникает электродинамическая циркуляция. Выпуклый мениск затрудняет обработку металла шлаком, поскольку шлак стекает к стенкам тигля; достаточно высокая скорость турбулентного движения металла уси­ливает износ футеровки. В принципе, если электромагнитные силы доста­точно велики и могут уравновесить действие гравитационных сил тяжес­ти, можно осуществить индукцион­ную плавку во взвешенном состоянии, без тигля (бестигельная плавка).

Практически в обычных индукци­онных печах шлак нагревается от жид­кого металла. Если шлак холодный и вязкий, то соответственно нет условий для удаления серы и фосфора. Этот не­достаток таких печей в какой-то мере устраняется использованием крышек (рис. 2), а в некоторых современных установках — плазменных горелок.

К достоинствам индукционных пе­чей относятся:

1) отсутствие электро­дов и соответственно отсутствие науг­лероживания металла;

2) отсутствие дуг и соответственно меньше насыще­ние металла азотом и водородом;

3) перемешивание металла;

4) возмож­ность выплавлять металл в любой контролируемой атмосфере и вообще в вакууме (рис. 3), а соответственно и малый угар легирующих, отсут­ствие газов и т. п.

Однако, помимо высокой стоимости электрооборудования, индукционным печам как сталеплавильным агрегатам свойственны недостатки, которые в основном заключаются в следующем:

1) Нагрев шлака в них происходит главным образом за счет тепла, выделяющегося в металле. Поэтому температура шлака ниже температуры металла, и холодные вязкие шлаки затрудняют удаление из металла фосфора и серы.

2.) Рассеивание магнитного потока в зазоре между индуктором м металлом вынуждает уменьшать толщину футеровки тигля. Малая толщина футеровки и трудность ремонта вертикальных стенок тигля служат причиной низкой стойкости футеровки.

Эти обстоятельства ограничивают применение индукционных печей для массового производства стали. В этих печах целесообразно выплавлять лишь стали и сплавы специальных марок, которые невозможно или неэкономично (вследствие трудностей технологии) плавить в других агрегатах, а также стали и сплавы, высокая стоимость которых позволяет пренебречь большими затратами на электрооборудование и электроэнергию (когда экономия от уменшения угара ценных легирующих элементов компенсирует увеличение капитальных затрат и энергетических ресурсов). В силу указанных причин на металлургических заводах индукционные печи находят ограниченное применение для производства особо низкоуглеродистых сталей и сплавов. В последнее время их все шире используют для плавления металла в вакууме или в атмосфере инертных газов. За рубежом крупные (до 60 т) печи этого типа используют как накопители чугуна (миксеры). Наибольшее распространение индукционные печи получили в цехах фасонного и мелкого стального литья.


Рис. 3. Тигельная вакуумная индукционная печь:

1,8— подвижная и неподвижная части корпуса соответственно; 2— тигель; 3 — механизм наклона; 4— камера загрузки; 5 — дозатор; 6— рабочая площадка; 7— устройство для чистки тигля
Другими словами, качество метал­ла, выплавляемого в индукционных печах, в значительной мере определя­ется качеством шихты. По существу, плавка в таких печах есть переплав чи­стой, специально отобранной металлошихты с добавкой ферросплавов, лигатуры и некоторого количества шлакообразующих добавок.

Футеровка тиглей может быть кислой (кварцевый песок, кварцит) или основной (порошок магнезита или хромомагнезита). В огнеупорах для печей высокой частоты должны от­сутствовать токопроводящие и маг­нитные примеси, так как в высокоча­стотном поле они нагреются, опла­вятся, что может привести к прогора­нию тигля. Стойкость основной футеровки может достигать 100 пла­вок, стойкость кислой футеровки выше.





  1. Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   61   62   63   64   65   66   67   68   ...   107




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет