йному нагріванні), або її властивості практично не впливають на цей процес (як при дуговому або плазмовому нагріванні). [1]
При виплавці сталі в електричних печах з'являються додаткові можливості для впливу на фізико-хімічні та теплові процеси. У робочому просторі агрегату можна створювати окисну, відновну або нейтральну атмосферу, піддавати метал впливу вакууму або високого тиску. Кількість теплової енергії та місце її подання відносно просто можна міняти і використовувати відповідно до виникаючих потреб. У принципі електрична піч найкращим чином може бути використана для вирішення всій сукупності завдань при виробництві рідкої сталі з металошихти різного складу і властивостей.
У Нині основна маса електросталі виплавляється в дугових печах. Розріз ЕСПЦ по електродугової сталеплавильної печі представлений на (рис. 1.1). У цих печах виділення тепла відбувається за рахунок екзотермічних електрофізичних процесів дугового розряду. У трифазних дугових сталеплавильних печах (ДСП), працюють на змінному струмі промислової частоти, електричні дуги горять між трьома вертикально розташованими графітовими електродами і розплавляється Металлошихта або рідким металом, які виконують роль нульової точки електричного з'єднання трьох дуг в В«зіркуВ». У дугових сталеплавильних печах постійного струму (ДСППТ) електрична дуга горить між одним графітірованним електродом-катодом і металом, що є анодом. Теплова потужність дугового розряду може змінюватися в широких межах за рахунок зміни сили струму, напруги і довжини дуги. Температура дуги перевищує 3000 В° С.
Перші ДСП малої місткості (0,5 ... 1,5 т), що з'явилися на початку XX ст., Мали циліндричний кожух з футерівкою, завантажувалися через робоче вікно вручну або мульдами завантажувальним краном, працювали по двухшлаковой технології із застосуванням в якості окислювача залізної руди. Такі ДСП першого покоління характеризувалися великою тривалістю плавки, малою продуктивністю і питомою потужністю джерела живлення 0,2 ... 0,25 МВ О‡ А/т.
У 20 - 40-ті роки XX ст. було побудовано велике число печей на машинобудівних і металургійних заводах. Місткість печей поступово збільшилася до 30 ... 50 т. У цих печах було зосереджено основне виробництво швидкорізальних, інструментальних, нержавіючих, трансформаторних, жароміцних, підшипникових та інших високолегованих і високоякісних сталей. У цей час сформувалися основні принципи ведення плавки в ДСП, дозволяють в самій печі отримувати сталь необхідної якості. У печах порівняно невеликого об'єму можна було проводити відновлювальний період, коли метал витримують під розкислення шлаком і створеної відновної або нейтральної газовою фазою в робочому просторі печі. Однак витрата електроенергії і тривалість плавки в цих печах залишався високим:
Місткість печі, Витрата енергії, Тривалість плавки,
Т кВт О‡ год/т стали год
10 725 5,5
30 600 6,3
Механізована завантаження металошихти через верх печі, застосування газоподібного кисню в окислювальний період, вдосконалення технології рафінування металу дозволили на ДСП другого покоління підвищити потужність електропічних трансформаторів до рівня 0,32 ... 0,45 МВ О‡ А/т. Збільшення теплової потужності цих печей зажадало зміни профілю робочого простору. Кожух печей став конічні-циліндровим з відповідним складним профілем вогнетривкої футерування.
Широке розвиток в металургії стали позапічної обробки металу дозволило перейти на одношлакового технологію електроплавкі. Одночасно збільшується місткість ДСП і підвищується потужність трансформаторів до 0,5 ... 0,75 МВ О‡ А/т. Це дозволяє різко скоротити тривалість плавки і зменшити витрату електроенергії. Проблема низької стійкості футеровки зробила необхідним обладнати електропіч водоохолоджуваними елементами стін і склепіння. Класичний нахил печі при випуску металу через жолоб (40 ... 45 В°) створює небезпеку контакту металу з водоохолоджуваними елементами і створює труднощі відділення окисного шлаку від металу.
У ДСП четвертого покоління місткістю більше 150 т з питомою потужністю трансформатора більше 0,8 МВ О‡ А/т застосовують водоохолоджуваний циліндричний кожух і плоский металевий водоохолоджуваний звід (за винятком центральної цегляної секції для установки графітірованних або водоохолоджуючих електродів), а також донний злив металу. При цьому випускний отвір виносять за периметр корпусу в футеровку виступу ванни (еркерний випуск металу). Сучасна ДСП призначена тільки для розплавлення шихти і виплавки напівпродукту із заданою температурою, а доведення металу за складом, легування і т. д. здійснюються поза печі методами позапічної обробки. При цьому тривалість плавки становить менше 1 год, а продуктивність - 1 млн. т на рік і більше.
У Нині у Росії (і в світі) працюють ДСП другого, третього і четвертого поколінь. Всі дугові печі умовно поділяють на такі групи:
1) малі печі місткістю до 6 т, з...
