ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ
• 667
(2—4 т) применяется более низкое рабочее напряжение; в печах большей емкости (10—20 ш) рабочее напряжение (напряжение между двумя электродами) возрастает. Особенно большое значение для правильного выбора напряжения дуговой печи имеет характер работы печи: а) при расплавлении твердой шихты следует пользоваться более высоким рабочим напряжением; б) при рафинировке жидкого металла пользуются более низким рабочим напряжением. Для выбора рабочего напряжения дуговой печи можно пользоваться следующей диаграммой (рис. 8).
Быстрота плавки в электропечи и экономичность ее работы зависят от мощности печи.
Чем больше мощность трансформаторов, приходящаяся на 1 т емкости печи, тем скорее идет
Рис. 8.
расплавление стали. В прежнее время печи строились с мощностью трансформаторов 160—200 kVA на 1 m емкости печи. В столь маломощных печах продолжительность расплавления затягивалась от 4 до 6 часов. В современных печах пользуются трансформаторами мощностью от 400 до 3.000 kVA на 1 т емкости печи, благодаря чему получается возможность сократить период расплавления стали до 2—2, 5 часа. Для печей меньшей мощности относительная мощность трансформаторов несколько больше, чем для печей большей емкости, что видно из следующих цифр: Емкость печи в т 1 2 3 5 8 10 12
Мощность трансформаторов в kVA 500 800 1.100 1.800 2.400 2.900 3.400
Современные дуговые печи обычно имеют несколько ступеней рабочего вольтажа: во время расплавления шихты печи работают на высоком вольтаже (ок. 200 V) и потребляют почти полную мощность трансформаторов; во время же рафинировки жидкого металла печь работает на более низком вольтаже (100 V) и потребляет лишь нек-рую часть мощности трансформатора (примерно 1/3).
Расход электрической энергии. Расход энергии в электрических печах зависит от метода работы, от емкости печи и от сорта выплавляемой стали. Грубо ориентировочно можно принять, что при плавке ‘стали на холодной (твердой) шихте расход электроэнергии на 1 m стали составит в зависимости от тщательности рафинировки от 700 до 900kW/ч., при плавке же стали на жидкой шихте (дуплекс-процессом) расход энергии составит от 200 до 300 kW/ч.на тонну слитков, расход электродов на 1 ж выплавленной стали можно ориентировочно оценить для графитовых электродов при твердой шихте 6—8 кг на 1 ж стали, при работе на жидкой шихте — 3 кг на 1 m стали. Расход угольных электродов примерно в 2—2, 5 раза больше, чем графитовых.’В печах высокой частоты емкостью ок. 1 ш удается теперь достичь почти такого же расхода электрической энергии на 1 т выплавленной стали, как в дуговых печах средней емкости.
Дуплекс-процесс. Комбинированная работа мартеновской и электрической печи (дуплекспроцесс) преследует три цели: во-первых, удешевить производство электростали, перенеся расплавление шихты в мартен и сохраняя за более дорогим аппаратом (электропечью) только ту часть работы (рафинировку), с к-рой связано качество получаемой стали; во-вторых, увеличить выпуск электростали при том же количестве электропечей; в-третьих, получить возможность переработки плохого скрапа и негабаритного лома на высококачественную сталь ~ Значение дуплекс-процесса (мартен-электропечь) как метода удешевления электростали в наст, время незначительно. Так напр., сметная калькуляция завода «Электросталь» в 1932 дает себестоимость слитка углеродистой стали при работе на твердой шихте — 139 р. 61 к., при работе дуплекс-процессом — 137 р. 10 к. Глазное значение дуплекс-процесса заключается в возможности переработки грязного скрапа и негабаритного лома на высококачественную сталь..
Для плавки стали в электропечах желательно иметь шихтовой материал, чистый в отношении вредных примесей и в небольших касках.
Лит.: Sisсо F. Т., The Manufacture of Electric Steel,.
L., 1924 (рус. пер.: СискоФ. T., Производство электростали, Л., 1927); Barton L. J., Refining Metals electrically, L., 1926 (рус. пер.: Бертон Л. Д., Рафинировка металла в электропечах, Л., 1929); Stansfield А., The Electric Furnace for Iron and Steel, L., 1923; Григорович КП., Электрометаллургия стали, М., 1930—31; . его же, Плавка металлов в электрических печах, М. — Л., 1926; Липин В. Н., Металлургия чугуна, железа и стали, т. III, ч. 1, Ленинград, 1926; Russ Е. F., Die Elektrometallofen, Miinchen, 1922 (русский перевод: Русс Э. Ф., Электрические печи для плавления цветных металлов, Москва, 1930); РiгaniМ., Elektrothermie, Berlin, 1930. ' к, Григорович.
Экономический очерк. Промышленное зна чение Э. приобрела с начала нынешнего века, однако подлинное развертывание ее началось лишь со времени империалистской войны. Война стимулировала развитие Э. огромным спросом На качественный металл, нужный для снаряжения армии, флота и авиации. Фактором дальнейшего расширения электрометаллургических процессов — в особенности для производства инструментальных высокосортных, быстрорежущих сталей — послужил послевоенный подъем в мировом машиностроении и особенно* в автостроении. Это подтверждается следующими статистическими данными: Выплавка стали в электропечах (втыс. тп).
Страны САСШ.............
Канада ....
Япония ....
Англия ....
Германия . . .
Франция....
Италия ....
Бельгия ....
Польща ....
Щвеция ....
1913—17(1916) — 3, 4 (1917) 23 (1915) 88, 9 44, 4 (1916) 36, 9 (1917)
16, 2 2, 319291931 |
802, 0 30, 4 37, 4 79, 0 125, 0 128, 0 191, 0 14, 2 18, 6 85, 9
966, 0 53, 6 58, 3 88, 0 131, 0 151, 0 211, 0 13, 7 18, 3 112, 7
622, 0 Ь, 3—77, 0 95, 0 153, 7 171, 0 15, 9 14, 2 116, 4
417, о|
159, 1 149, 0 14, 9} 116, 2
