Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Литейка.ру - самая литейная компания. Чугунное литьё на заказ

Плавка и заливка стали

 

 В литейных цехах для плавки стали применяют мартеновские, дуговые и индукционные печи. Мартеновские и электродуговые печи непосредственно в литейном производстве применяют достаточно редко, т.к. они применяются для плавки большого количества металла. Такие печи используют в металлургической отрасли.

 

      В зависимости от требований, предъявляемых  к стали, и качества шихтовых материалов применяют печи с основной и кислой футеровкой, определяющей характер плавки.

 

Печи с основной футеровкой

      В подобных печах плавка стали производится с использованием шлака, который содержит большое количество CaO. Оксид кальция необходим для того, чтобы вредные примеси (сера и фосфор ) соединялись и образовывали прочные, безвредные соединения.

 

Печи с кислой футеровкой

     В печах с кислой футеровкой образующиеся шлаки состоят преимущественно из SiO2 и практически не вступают во взаимодействие с  серой и фосфором, поэтому необходимо применять шихту с низким содержанием этих элементов.

 

Какие материалы применяются при плавке стали ?

Чушковый чугун – это чугун  в виде бруска, который отливается в горизонтальном положении в изложницу.

Стальной лом – детали, пришедшие в негодность. Отходы сталеплавильного, кузнечного, прессового производства.

Ферросплавы – для выплавки обычных сталей применяются ферромарганец и ферросилиций, а легированных – феррохром, никель, ферротитан, феррованадий, ферромолибден и др. Ферросплавы используются для раскисления и легирования, они должны быть сухими, желательно прокалёнными.

Флюсы – в качестве флюсов применяют известняк, плавиковый шпат, шамотный бой. Последние два используются для разжигания густых известковых шлаков, что способствует обессериванию сырья. В качестве окислителей используется  железная и марганцовая руды, а также окалины.

Огнеупорные материалы – при основном процессе печи футеруются магнезитным кирпичом. При кислом – динасовым кирпичом.

 

 

Индукционная печь

 

Преимущества: возможность плавки в любой среде, отсутствие электрической дуги, которая науглероживает металл или насыщает его ненужными газами. В индукционных печах происходит непрерывное перемешивание жидкого металла, что способствует выравниванию химического состава, облегчает дегазацию и всплывание неметаллических включений, простота регулирования температуры металлы. 

 

Недостатки: в индукционных тигельных печах мала интенсивность взаимодействия шлаков с металлом, что приводит к ограниченным возможностям управления процессом плавки, путём изменения состава шлака.

 

 

 

 

 

Принцип работы индукционной печи основан на явлении электромагнитной индукции. По нагреваемому телу проходят вихревые электрические токи, которые и оказывают тепловое воздействие на металл. 

 

 

 

 

Основным элементом индукционной печи является индуктор, который и индуцирует ток. Обычно индуктор водоохлаждаемый. Тигель печи футеруют. Индукционные печи применяют как для плавки стали и чугуна, так и для цветных сплавов.

 

 

Мартеновские печи

 

      Мартеновский способ выплавки может быть основным и кислотным (см. выше). Выбор футеровки зависит от состава шлака. 

Принцип действия печи очень прост: в рабочую камеру печи вдувается смесь горючего газа и воздуха, которые нагреваются за счёт прохождения через уже нагретый регенератор. (Регенератор - камера, в которой каналы выложены огнеупорным кирпичом). Рабочая камера имеет низкий сводчатый потолок, благодаря чему жар отражается вниз на расплав.

 

 

 

 

Поочерёдно происходит нагрев регенератора печными газами, затем продувка холодным воздухом.

Regenerative chabmers - регенератор

Fuel gas pipe - труба для печного газа

Air pipe - труба для дутья воздуха

Brick checker - шлаковик

Steell with slag layer - сталь со слоем шлака

Charging doors - загрузочное отверстие

Refractory lining - огнеупорный слой

Combustion chamber - камера сгорания

 

Электродуговые печи

 

Принцип работы электродуговой печи - расплавление металла под действием теплоты электрической дуги. Электрическая дуга образуется при подводе к трём графитовым электродам электрического тока. Данный тип печи имеет собственный трансформатор, подключённый к высоковольтной линии. Существуют электродуговые печи постоянного и переменного тока. Обычно стенки печи являются водоохлаждаемые. Свод печи может быть набран из огнеупорного кирпича.

 

 

Процесс изготовления стальных слитков

1-ый этап - загрузка стального лома, скрапа, и другой шихты в печь.

 

 

2-ой этап - плавка металлического лома, "приготовление" стали, снятие пробы для анализа состава полученной стали. На крупных предприятиях образцы по пневмопочте отправляют в лабораторию.

 

3-ий этап - когда получена сталь нужного состава, её заливают в ковш, в данном случае в стопорный. Большинство электродуговых печей оснащены поворотным механизмом, который значительно упрощает процесс разливки стали.

 

4-ый этап - заливка стали из стопорного ковша в формы для получения слитков.

 

5-ый этап - прокатка слитков.

 

6-ой этап - обрезка слитков.

 

 

 

 

 

Типы пече

Применение печей

Плавка чугуна

Плавка стали

Плавка цветных сплавов

Тигельные с металлическим тиглем

 

 

Баббиты, цинковые, алюминиевые и магниевые сплавы

Тигельные с графитовым или шамотным тиглем

Для отдельных отливок в производстве небольшого масштаба

Для отдельных отливок в производстве небольшого масштаба

Все цветные сплавы в производстве небольшого масштаба

Пламенные

Ковкий чугун в мелкосерийном производстве, Белый чугун для крупных отливок валков, изредка серый чугун в производстве небольшого масштаба

Углеродистая и низколегированная сталь для средних и крупных отливок (мартеновские печи)

Медные и алюминиевые сплавы для средних и крупных отливок; при плавке большой угар сплава

Шахтные (вагранки)

Серый и ковкий чугун для разнообразных отливок

При триплекс-процессе с конвертером и электропечью и дуплекс-процессе с конвертером

 

 

Конвертеры с боковым дутьём

 

Низкоуглеродистая сталь для несоответственных отливок

 

Однофазные дуговые электропечи

В производстве небольшого масштаба

Медные и никелевые сплавы

Трёхфазные дуговые электропечи

Для рафинирования жидкого чугуна и плавки на твёрдой завалке для ответственных отливок

Углеродистая и легированная сталь для ответственных отливок

 

 

Печи сопротивления тигельные и с ванной

 

 

 

 

Алюминиевые и магниевые сплавы – в тигельных печах и алюминиевые в печах с ванной

Индукционные с сердечником

Латунь

Индукционные без сердечника

Преимущественно легированные для ответственных отливок

Углеродистая и легированная сталь для ответственных отливок

Сплавы никелевые, медные, благородных и редких металлов

Электродуговые переменного тока

 

 

 

Для выплавки стали и чугуна

 

Электродуговые постоянного тока

 

Плавильные печи сопротивления

 

 

 

 

Легкоплавкие  металлы (олово, свинец, цинк и сплавы на их основе), а также алюминиевые и магниевые

Плазменные электропечи

 

Высоколегированные и малоуглеродистые стали, жаропрочные сплавы

Редкие и тугоплавкие материалы

Электронно-лучевые

 

 

Высоколегированные стали

Тугоплавкие металлы (ниобий, цирконий, тантал, титан, молибден, вольфрам), медь никель, чистое железо и т.д.

Электрошлаковые

Применяется для отливки слитков

 

Мартеновские

 

Для крупногабаритных стальных отливок, переработка чугуна в сталь

 

Вакумные дуговые печи

 

 

Фасонные отливки из высоколегированной стали

Тугоплавкие и химически активные металлы (ниобий, цирконий, тантал, титан, молибден, вольфрам)

Газопламенная вращающаяся

Плавка серого и высокопрочного чугуна