Електросталеплавильний спосіб

Для виплавки сталі цим способом використовують електричні печі двох типів: дугові й індукційні (високочастотні). Перші з них одержали більш широке застосування в металургійній промисловості.

Дугові сталеплавильні печі (ДСП) мають ємність 3-80 т і більше. На металургійних заводах установлюють печі ємністю 30-80 тонн. В електричних печах можна одержувати дуже високі температури (до 2000 С), розплавляти метал із високою концентрацією тугоплавких компонентів, добре очищати метал від шкідливих домішок, створювати відновну атмосферу чи вакуум (індукційні печі) і досягати високого ступеня розкислення й дегазації металу.

Нагрівання й розплавлювання шихти здійснюється за рахунок тепла, випромінюваного трьома електричними дугами. Електричні дуги утворюються в плавильному просторі печі між вертикально підвішеними електродами й металевою шихтою.

У дугових сталеплавильних печах застосовують вугільні й графітовані електроди. Діаметр електродів визначається потужністю споживаного струму й складає 350-550 мм. У процесі плавки нижні кінці електродів згоряють, тому електроди поступово опускають і в необхідних випадках нарощують зверху. У дугових печах можна виплавляти будь-яку сталь з якою завгодно кількістю різних добавок, включаючи такі тугоплавкі, як вольфрам і молібден.

Індукційні печі відрізняються від дугових способом підведення енергії до розплавленого металу. Індукційна піч приблизно працює так само як звичайний трансформатор. У немагнітному каркасі маються індуктор і вогнетривкий плавильний тигель. Індуктор печі виконаний у виді котушки з визначеним числом витків мідної трубки, усередині якої циркулює охолодна вода. Метал завантажують у тигель, що є вторинною обмоткою. Магнітний потік наводить у вторинній обмотці перемінний струм, під впливом якого нагрівається й розплавляється метал. Індукційні печі мають ємність від 50 кг до 100 т і більше.

Плавильні тиглі печей виготовляють із кислих або основних вогнетривких матеріалів.

В індукційних печах сталь виплавляють методом переплаву шихти. Ці печі характеризуються низьким угаром легуючих елементів. Шлак утворюється при завантаженні шлакових компонентів на поверхню розплавленого металу. Для випуску сталі з печі тигель нахиляють убік зливального носка. В індукційних печах немає вуглецю, тому метал не навуглецьовується. Під дією електромагнітних сил метал циркулює, що прискорює хімічні реакції й сприяє одержанню однорідного металу.

Індукційні печі застосовують для виплавки високолегованих сталей і сплавів особливого призначення, що мають низький зміст вуглецю й кремнію.