гових печей герметизується за допомогою спеціальних ущільнень. Наявність водоохлаждаемого електрода в подині створює небезпеку вибуху, тому плазмово-дугові печі постачають системою контролю стану футеровки подини і сигналізацією, попереджає про проплавления подового електрода рідким металом.
В даний час працюють плазмово-дугові печі з вогнетривкої футеровкою місткістю від 0,25 до 30 тонн потужністю від 0,2 до 25 МВт. Максимальна сила струму-до 10 кА. p> Найбільш енергоємним періодом плавки в печах обох типів є період плавлення. Саме тоді споживається до 80 відсотків загальної витрати енергії, причому в основному електричної. Тривалість всієї плавки залежно від прийнятої технології виплавки електросталі може бути 1,5-5 годин. Електричний коефіцієнт корисної дії дугових сталеплавильних печей становить 0,9-0,95, а тепловий - 0,65-0,7. Питома витрата електричної енергії становить 450-700 кВт/год на тонну, знижуючись за рахунок зменшення питомої теплоотдающей поверхні для більш великих дугових сталеплавильних печей.
плазмодугове печі мають нижчі показники. Електричний коефіцієнт корисної дії у них дорівнює 0,75-0,85. Це пояснюється додатковими втратами в плазмотроне при формуванні плазмової дуги. Тепловий ж - близько 0,6, так як виникають додаткові втрати в водоохолоджуючих елементах конструкції. Особливістю експлуатації плазмодугових печей є використання дорогих плазмообразующих газів, що викликає необхідність створення систем регенерації відпрацьованих газів та застосування технологічно прийнятних дешевих газових сумішей.
Нові можливості в сталеплавильному виробництві з'явилися у зв'язку з успішним освоєнням в кінці 1980-х років донного (через подину) випуску металу з дугових електропечей. Така система випуску була успішно реалізована, наприклад, в сталеплавильному цеху заводу фірми "Тіссен Шталь" в Оберхаузені (ФРН), на 100-тонних печах заводу в Фрідріксферке (Данія) та ін Вони можуть досить тривалий час працювати в безперервному режимі, наприклад, датські 100-тонні агрегати - в протягом тижня. При випуску плавки, який триває не більше 2 хвилин, піч нахиляється всього на 10-15 градусів замість 40 - 45 градусів (для звичайних агрегатів). Це дозволяє майже повністю замінити вогнетривку футеровку стін водоохолоджуваних панелями, різко скоротити витрату різних матеріалів і електроенергії, робити повну відсічення пічного шлаку.
Як це не дивно на перший погляд, сучасна дугова сталеплавильна піч надвисокої потужності має питома витрата енергії значно нижчий, ніж мартенівська піч. До того ж праця сталевара мартенівської печі значно важче і утомительнее роботи конверторщіка або електросталеплавільщіка.
3.2 Конвертери
У 1855 році англієць Генрі Бессемер провів цікавий досвід: він розплавив в тиглі шматок доменного чавуну і продув його повітрям. Крихкий чавун перетворився на ковку сталь. Всі пояснювалося дуже просто - кисень повітря випалював вуглець з розплаву, який віддалявся в атмосферу у вигляді оксиду і діоксиду. Вперше в історії металургії для отримання продукту не був потрібний додатковий підігрів сировини. Це й зрозуміло, адже Бессемер реалізував екзотермічну реакцію горіння вуглецю. Процес був дивно швидкоплинний. У пудлінговий печі сталь отримували лише за кілька годин, а тут - за лічені хвилини. Так Бессемер створив конвертер - агрегат, що перетворює розплавлений чавун у сталь без додаткового нагрівання. Д.І. Менделєєв назвав Бесемерівський конвертери печами без палива. А оскільки за формою агрегат Бессемера нагадував грушу, його так і називали - Бесемерівський "груша".
У бесемерівському конвертері можна переплавляти не всякий чавун, а тільки такий, у складі якого є кремній і марганець. З'єднуючись з киснем повітря, що подається, вони виділяють велика кількість теплоти, яка і забезпечує швидке вигоряння вуглецю. Всі ж теплоти не вистачає, щоб розплавляти тверді шматки металу. Тому в бесемерівському конвертері не можна переробляти залізний лом або твердий чавун.
Це різко обмежує можливості його застосування.
Бесемерівський процес - швидкий, дешевий і простий спосіб отримання сталі, але є у нього і великі недоліки. Оскільки Хімічні реакції в конвертері йдуть дуже швидко, то вуглець вигорає, а шкідливі домішки - сірка і фосфор - залишаються в сталі і погіршують її властивості. Крім того, при продувці сталь насичується азотом повітря, а це погіршує метал. Ось чому, як тільки з'явилися мартенівські печі, бесемерівський конвертер став рідко вживатися для виплавки сталі. Набагато більше конвертери використовували для виплавки кольорових металів - міді і нікелю.
Сьогоднішній конвертер, звичайно, можна в певному сенсі називати нащадком бесемерівського дітища, бо в ньому, як і колись, сталь отримують, продуваючи рідкий чавун. Але вже не повітрям, а технічно чистим киснем. Це виявилося набагато ефективніше. p> Киснево-конвертерний спосіб виплавки сталі прийшов у металургію біл...
