Плавка стали в электропечах характеризуется в основном взаимодействием между металлом и шлаком. Газовая атмосфера электроплавильной печи не оказывает существенного влияния на ход плавки и качество стали. В отдельных электрических печах газы устраняют созданием вакуума или, наоборот, создают газовую атмосферу из инертных газов.
Возможность получения более высокой температуры позволяет получить специальные стали с большим содержанием таких тугоплавких легирующих примесей, как вольфрам.
Устройство электропечей для плавки сталей
Для плавки стали применяют два типа электропечей (рис. 22): дуговые (а) и индукционные высокой частоты (б).
Дуговые электропечи построены по принципу использования тепла от ооразования электрической дуги. Дуговые печи разделяются на печи с независимой и зависимой электрической дугой. В печах с зависимой дугой (рис. 22, а) электроды располагаются вертикально. Электрическая дуга образуется между угольным или графитовым электродами 5 и загруженной в печь металлической шихтой.
Современные электродуговые печи работают на трехфазном токе и имеют три электрода. Емкость электродуговых печей от 0,25 до 100 т и выше. Электропечи емкостью выше 20 т имеют индуктивные устройства для перемешивания жидкого металла. Плавильное пространство печи ограничено подом 1, сводом 7 и боковыми стенками. Через отверстия в своде опущены три электрода.
Рис. 22. Электроплавильные печи для плавки стали: а-трёхфазная электродуговая печь: 1-под; 2-реечный механизм для поворота печи; 3-твёрдая шихта; 4-кусок кокса; 5-электроды; 6-электродержатели с механизмом для подъёма и опускания: 7-свод; 8-загрузочное окно; 9-расплавленный шлак; 10-расплавленный металл; б-индукционная печь высокой частоты: 1-медная трубка, охлаждаемая водой; 2-обмотка из медной трубки; 3-огнеупорный тигель; 4-корка твёрдого шлака; 5-расплавленный металл
В стенах сделаны окна для загрузки 5 и отверстие для выпуска металла. Электродуговые печи применяются как с основной, так и с кислой футеровкой. При плавке в электродуговых печах для окисления примесей применяют кислород, поэтому печи имеют устройства для подвода кислорода водоохлаждаемые фурмы.
Индукционные бессердечниковые печи для плавки стали работают на токе высокой
частоты, получаемой от специального генератора. Печь (рис. 22, б) состоит
из огнеупорного тигля 3, вокруг которого снаружи имеется индуктор 2 в виде
медной трубки 1, охлаждаемой изнутри водой. По индуктору протекает ток высокой
частоты. В металле 5, находящемся в тигле, возбуждаются вихревые токи большой
силы, которые быстро нагревают металл до плавления. Эти печи нашли широкое
применение для плавки качественных сталей как в обычной атмосфере, так и в
вакууме.
