Электросталеплавильный процесс, появившийся в конце XIX в., благодаря поддержанию в плавильном пространстве повышенной температуры (порядка 2000 °С и выше),обеспечивает получение стали более высокого качества по сравнению с конверторным и мартеновским процессами. Высокая температура дает возможность полнее удалять примеси, вводить в состав стали тугоплавкие легирующие металлы, значительно повышающие ее прочность, твердость и коррозийную стойкость.

Электрические плавильные печи разделяются на дуговые и индукционные.

Дуговая электрическая печь (рис, 4) состоит из стального кожуха, футерованного огнеупорным кирпичом. Сверху через отверстия в своде печи введены угольные электроды, Шихта загружается через загрузочное окно 1. Шихта плавится под воздействием высокой температуры, создаваемой электрической дугой, возникающей при прохождении электрического тока между электродами 2 и шихтой 3. Готовую сталь выпускают по желобу летки 4 при наклоне печи, осуществляемом с помощью поворотного механизма 5.

Рис. 4. Дуговая электрическая печь

Рис. 5 Индукционная электрическая печь

Емкость дуговых печей колеблется от 0,5 до 400 т, длительность плавки составляет 3-6 часов,

В индукционной печи (рис, 5) плавка осуществляется в тигле из огнеупорного материала 1. Вокруг тигля располагается спиральный индуктор 2, изготовленный из медной трубки, в которой циркулирует охлаждающая вода.

При прохождении тока через индуктор в шихте 4 наводятся мощные вихревые токи, которые обеспечивают плавление шихты. Шихтовые материалы загружаются сверху. Для выпуска готовой стали тигель наклоняют в сторону сливного желоба 3,

В индукционных печах выплавляют особо высококачественные стали. Вместимость печей составляет от десятков килограммов до 2—5 т металла. Продолжительность одной плавки составляет от 0,5 до 2,5 часов.

Электрометаллургический процесс - основной способ производства высококачественных и особо высококачественных и особо высококачественных сталей. Вместе с тем, себестоимость электростали значительно выше конверторной и мартеновской стали. Недостатком электрических печей является относительно малая вместимость, сложность и высокая стоимость электрооборудования, низкая стойкость электродов и тиглей, необходимость использования чистых шихтовых материалов.

Разливка стали

Изложницы для разливки (сверху)

Разливка сифоном (снизу)

Непрерывная разливка

Разливка стали имеет очень важное значение в металлургии и позволяет придать полученной стали первичную форму – форму слитка.

Применяют 2 способа разливки: разливка в изложницы и непрерывная разливка стали (рис. 6)

Разливка в изложницы подразделяется на разливку сверху и сифонную разливку.

Разливка сверху используется для получения крупных слитков (десятки тонн). Преимуществом разливки является простое разливочное оборудование, а недостатками — малая производительность и повышенные потери материала за счет усадочной раковины, образующейся в слитке при затвердевании стали.

Сифонный способ разливки (разливка снизу) позволяет получать небольшие слитки (тонны). Производительность процесса выше разливки сверху, поскольку заполняется одновременно несколько изложниц, потери материала меньше. Недостаток способа — сложное разливочное оборудование.

Непрерывная разливка стали — наиболее производительный и экономичный способ разливки. Из ковша 1 через разливочное устройство расплавленная сталь поступает в охлаждаемый водой кристаллизатор 2, В кристаллизаторе сталь затвердевает и в виде слитка 3 непрерывно вытягивается вращающимися роликами 4. Нужной длины слитки отрезаются ацетилено-кислородной горелкой 5.

Преимуществом непрерывной разливки является высокая производительность процесса, возможность получения необходимой формы сочетания слитки, что позволяет направить их непосредственно на обработку резанием и прокатку. При непрерывной разливке до пяти раз сокращаются отходы материалы по сравнению с разливкой в изложницы.

Недостатком способа является сложность разливочного оборудования. Однако применение непрерывной разливки стали в мире быстро увеличивается. Перспективной является организация единого технологического процесса: непрерывная разливка — прокатка стали.