ових печах джерелом енергії є низькотемпературна плазма (Т = 10 5 К). Плазмою називається іонізований газ, в якому концентрації позитивних і негативних зарядів рівні. Ступінь іонізації низькотемпературної плазми близька до 1%. Низ-котемпературная плазма виходить при введенні в дугового електричний розряд газоподібного речовини. У цьому випадку газ іонізується і утворюється плазма. У металургії в Як плазмообразующего газу найчастіше застосовують аргон.
Для плавки сталі застосовують два типи агрегатів: печі з вогнетривкої футеровкою і мідним водоохолоджуваним кристалізатором. p> Плазмові печі з вогнетривкої футеровкою в чому схожі на дугові сталеплавильні печі. На відміну від дугових сталеплавильних печей в плазмової печі замість графітових електродів встановлюють один або три плазматрона, що залежить від розмірів печі. У печах постійного струму анодом служить ванна рідкого металу, струм до якої підводиться через подовій електрод. p> Металургійні можливості плазмових печей з нейтральною атмосферою дуже широкі і метал можна понижати, десульфуріровать, рафінувати від газів і неметалевих включень, легувати азотом.
Злитки отримані цим способом, мають високоякісну поверхню.
Електронно-променева плавка
(ЕЛП) здійснюється за рахунок тепла, що утворюється в результаті опромінення металу, що переплавляється потоком електронів. Переплав ведеться у вакуумних установках при залишковому тиску 0,001 Па, а затвердіння злитка-в водоохолоджуваному кристалізаторі (рис. 17). Глибокий вакуум і сприятливі умови затвердіння забезпечують отримання особливо чистого металу. Тому ЕЛП застосовують для отримання сталей особливо високої чистоти, сплавів із спеціальними властивостями, а також чистих тугоплавких металів (W, Mo, Nb та ін.) p> Тривалість плавки на печах місткістю 5-100т становить 3,5-6,5 ч. Тривалість заправки зростає з 15-20 до 35 хв при зростанні ємності печі, тривалість завалювання дорівнює 5-10 хв. Тривалість періоду плавлення становить 1,2-3,0 год, зростаючи при збільшенні ємності печі. Тривалість окисного періоду змінюється в межах 0,5-1,5 ч. Тривалість відновного періоду зазвичай зменшується при зростанні ємності печі для 80-т печах становить 30-40 хв.
Вихід придатних злитків по відношенню до маси шихти при виплавці сталі становить 88-90%; вихід придатних злитків по відношенню до маси рідкого металу дорівнює 98 - 98,5% для злитків масою 4-6,5 т і 97-97,5% для 1-2т.
Простої складають 4-9% календарного часу. Частка вихідних матеріалів в собівартості 90-94% для високолегованих сталей. p> Важливим технічним показником процесу електроплавкі є витрата електроенергії на 1т сталі.Расход електроенергії коливається в межах від 500 до 1000 кВт * год на 1т. Ці величини приблизно відповідають витраті теплоти 500-900 тис. кал, що на 25-35% менше витрат теплоти в мартенівському процесі. p align=center> Легування стали
Легуванням називають процес присадки в сталь легуючих елементів, щоб отримати так звану леговану сталь, тобто таку сталь у складі якої знаходяться спеціальні (легуючі) домішки, введені в неї в певних кількостях для того, щоб повідомити стали небудь особливі фізико-хімічні або механічні властивості.
Легуючими можуть бути як елементи, що не зустрічаються в простій стали, так і елементи, які в невеликих кількостях містяться у всякій сталі (С, Мn, Si, Р, S). Дуже часто операцію легування суміщають з операцією розкислення (особливо якщо метал легують марганцем, кремнієм або алюмінієм).
З точки зору впливу на властивості стали легуючі елементи ділять на дві великі групи:
1-я-легуючі елементи, що розширюють Оі oбласть твердих розчинів. У цю групу входять і елементи, що володіють необмеженою розчинністю в залозі (нікель, марганець, кобальт), і елементи, що утворюють сплави, в яких гомогенна область безперервного ряду твердих розчинів обмежується гетерогенної внаслідок появи нових фаз (Вуглецю, азоту, міді). p> 2-я - легуючі елементи, що звужують Оі область. Сюди входять і елементи, що утворюють з залізом сплави з повністю замкнутою Оі областю (берилій, алюміній, кремній, фосфор, титан, ванадій, хром, молібден, вольфрам), і елементи, утворюють сплави з звуженої Оі областю (ніобій, тантал, цирконій, церій). p>. Головне - уникнути непотрібного взаємодії легуючих домішок з киснем, щоб зменшити В«угарВ» легуючих і забезпечити отримання в сталі мінімуму продуктів окислення - неметалевих включень, забруднюючих сталі і знижують їх якість.
У Залежно від ступеня спорідненості до кисню легуючі елементи також ділять на дві великі групи:
1-а - Легуючі елементи, спорідненість до кисню у яких менше, ніж у заліза (нікель, кобальт, молібден, мідь). Вони в умовах плавки і розливання практично не окислюються, тому можуть бути введені в метал у будь-який момент плавки. Зазвичай ці елементи вводять в метал в початку плавки разом з шихт...
