- металева частина,
- шлакообразующие,
- окислювачі,
- додаткові матеріали (раскислители ілегуючі) науглерожівателя.
Металева частина шихти
Основу шихти для електропечей складає металевий лом: на одну тонну виплавленої в електропечах стали в середньому витрачається близько 950 кг брухту.
Приблизно третина цієї кількості становлять шлюб, ливарні відходи, обрізки злитків, відходи при прокатці і куванні, а також стружка від обдирання злитків. т. е. власні відходи металургійних заводів. Інша частина шихти складається з відходів, що повертаються заводами споживачами, що направляється в переплавку зношеного і застарілого обладнання та інструменту і брухту, зібраного відділеннями Вторчермета. Крім того, в обмежених кількостях використовується спеціально виплавляється шихта - м'яке залізо, а також переробний чавун і металлізованние окатиші.
Нелегований (вуглецевий) лом не повинен бути забруднений кольоровими металами (свинцем, цинком, оловом і ін.), Особливо нікелем, міддю і миш'яком. які практично повністю переходять з шихти в метал і можуть зробити істотний вплив на властивості стали. Небажано також, щоб в вуглецевих відходах містилося фосфору більше 0,05%, так як видалення таких кількостей фосфору потребують тривалого окисного періоду. Тому металевий лом іспольуемий як шихти, повинен бути звільнений від брухту кольорових металів і розсортований за походженням. Знання походження брухту дозволяє приблизно оцінити його склад і більш правильно використовувати його при шихтовці.
На заводах якісних сталей в електросталеплавильних цехах виплавляють сотні різних марок легованої сталі. Частина з них містить елементи, що не піддаються окисленню і важко видаляються при користуванні звичайними процесами. Відходи, що містять такі елементи, можуть бути використані в якості шихти при виплавці сталі певного сортаменту. Відходи легованих сталей повинні бути розсортовані в групи, близькі за складом марок, і зберігатися окремо від інших відходів. Відходи деяких найбільш складно легованих марок слід зберігати помарочно.
Металевий брухт повинен мати певні габарити. Дрібний лом, як правило, більш окислен, засмічений і забруднений маслом. Значна окисленность брухту не дозволяє точно оцінити частку чаду металу, що загрожує при такій якості шихти непопаданням в заданий хімічний склад готової плавки. Розкладання в зоні електричних дуг іржі (гідрату окису заліза) і масла призводить до появи в атмосфері печі атомарного водню, інтенсивно поглинається металом.
Мала насипна маса дрібного брухту не дозволяє завалити в піч всю шихту в один прийом, внаслідок чого, після розплавлення першої порції шихти, доводиться здійснювати подвалку. Це знижує продуктивність печі і збільшує втрати тепла.
Особливі турботи доставляє переплав стружки. Довга стружка ускладнює завантаження шихти; як правило, вона сильно забруднена маслом і вже на місці отримання змішується з відходами стали інших марок, а часто і зі стружкою кольорових металів. З цих причин стружку слід переплавляти на заводах Вторчермета і електросталеплавильний цехам поставляти виготовлені з неї паспортні болванки з відомим хімічним складом. Стружка, що поставляється безпосередньо в електросталеплавильні цехи, повинна бути спресована і обпечена. Додаткові витрати на підготовку стружки цілком окупаються економією, одержуваної при використанні доброякісної шихти.
Небажано, щоб в шихті були надмірно великі шматки - браковані злитки, недолівкі і т. П. У дугового печі можна розплавляти великогабаритний брухт, але тривалість плавлення при цьому збільшується, тривалий час доводиться працювати на високій потужності, що негативно позначається на стійкості футеровки печі. З цієї причини максимальна маса окремих шматків не повинна перевищувати однієї п'ятдесятої маси всієї садки.
М'яке залізо набагато дорожче вуглецевого брухту і його використання в негативно позначається на собівартості стали. Використання в шихті м'якого заліза може бути виправдано тільки серйозними технологічними труднощами виплавки стали потрібної марки.
Слід зазначити, що для електропічний плавки характерний постійно спостерігається нестача якісного брухту. У зв'язку з цим протягом тривалого часу вишукують матеріали, які могли б замінити лом. Зокрема, неодноразово робилися спроби замінити частину брухту переробні чавуном в якості шихти. Однак всі ці спроби закінчувалися, як правило, невдало.
Переділ чавуну в сталь полягає в окислюванні що в ньому в надмірних кількостях вуглецю, кремнію, фосфору. Електропечі, погано пристосовані для проведення окислювальних процесів, тому використання їх для переділу значної кількості чавуну в якості шихти недоцільно.
Обнадійливі результати отримані при використанні в шихті електропечей напівпродукту - попередньо продуті в реакторі чавуну. Однак поява і вдосконалення киснево-конвертерного процесу зробили більш доцільним переробку чавуну в сталь монопроцессом в конвертері.
В останні роки проводяться інтенсивні всебічні дослідження плавки стали в електропечах з використанням високометаллізірованних окатишів в якості шихти (90-95% Fe oбщ. 85-90% Fe мeт). Побудовано промислові комплекси для роботи з безперервним завантаженням окатишів в дугову піч і з безперервним литтям стали. Використання чистих по сірці, фосфору і супутнім домішкам металізованої окатишів дозволяє при звичайному якості шихти виплавляти, застосовуючи цей процес, якісні стали. Плавка металізованих окатишів в електропечах (бездоменной процес) при успішному вирішенні проблеми ефективного відновлення окатишів може виявитися більш ефективною за всіма показниками, ніж виплавка сталі з чавуну в конвертерах.
Таблиця 1. Хімічний склад шлакоутворюючих і окислювачів
Натисніть на малюнок, щоб збільшити.