2015-05-05
1237
Приоритетное развитие электрометаллургии определяется преимуществами, которые электроплавка имеет перед другими способами выплавки металла.
Когда в Египте сооружалась Асуанская плотина, археологи вели многочисленные раскопки в Нубийской пустыне, которая после ввода плотины в строй должна была стать районом затопления. Однажды здесь был найден стальной нож,пролежавший в земле несколько тысяч лет. Вряд ли эта находка всерьез заинтересовала бы ученых, если бы не одно обстоятельство: лезвие ножа оказалось настолько острым, что им легко можно было резать даже мягкий хлеб. Столь высокое качество изделий свидетельствует о большом мастерстве древних металлургов и оружейников.
Электропечь является универсальным агрегатом. В ней можно плавить углеродистый, низколегированный, легированный и высоколегированный сортамент сталей и сплавов. Дуговые печи работают непрерывно или периодически. Они быстрее расплавляют лом, поскольку нагрев осуществляется «изнутри», в колодцах шихты. В кислородном конвертере и мартеновской печи легко создать окислительную, восстановительную и нейтральную атмосферы. Угар легирующих и раскислителей в электропечи на 25 - 30 % меньше, чем в других плавильный агрегатах. Электропечь незаменима для переработки металлизованного сырья, доля которого с каждым годом увеличивается.
Относительный рост электростали опережает темпы роста других способов производства и общего производства стали, млн. т/%:
| 1920 г. | 1940 г. | 1960 г. | 1980 г. | 1990 г. | 1995 г. | 1998 г. |
| 0,65/0,87 | 6,0/4,24 | 34,6/10,0 | 157,5/22,0 | 217,1/28,2 | 242,6/32,6 | 262,5/33,8 |
Ранее перед электросталеплавильным производством стояли задачи повышения производительности печей, снижения времени плавки, расхода электроэнергии, электродов, огнеупоров и трудовых затрат. Затем на первый план вышли экологических фактор и необходимость использования различных видов металлошихты. Результатом решения этих задач была разработка сверхмощных трехфазных дуговых печей, оборудованных водоохлаждаемыми панелями стен и свода, топливно-кислородными горелками и фурмами для вдувания кислорода и угля.
Значительные достижения в электрометаллургии связаны с разработкой и внедрением в производство технологии высокого уровня, направленной на достижение высокой производительности, снижение себестоимости продукции, повышение качества и конкурентоспособности стали и сплавов, реализацию энерго- и ресурсосберегающих и экологически чистых технологий. Такая технология предполагает использование электропечи только для расплавления шихты и выплавки полупродукта, все рафинировочные операции, легирование, доводка металла по составу и температуре осуществляются вне печи методами ковшевой металлургии.
В настоящее время в мире работает более 1200 дуговых печей. В среднем еженедельно вводится одна электропечь. Данные об объеме производства электростали в ряде стран представлены в табл. 19.
Таблица 19
Производство электростали в 1998 г.
| Страна | Производство стали, млн.т. | Доля электростали, % | Страна | Производство стали, млн.т. | Доля электростали, % | ||
| общее | электростали | общее | электростали | ||||
| США | 97,7 | 43,6 | 44,6 | Канада | 15,9 | 6,6 | 41,5 |
| Япония | 93,5 | 29,5 | 31,9 | Великобритания | 17,3 | 3,9 | 22,5 |
| КНР | 114,3 | 23,0 | 20,1 | Иран | 5,6 | 3,4 | 60,7 |
| Италия | 25,7 | 15,3 | 59,4 | ЮАР | 7,5 | 2,7 | 36,0 |
| Германия | 44,0 | 12,1 | 27,5 | Швеция | 5,2 | 2,0 | 37,9 |
| Испания | 14,8 | 10,5 | 71,1 | ||||
| Франция | 20,1 | 8,0 | 40,0 | ||||
| Индия | 23,5 | 7,5 | 31,8 | ||||
| Тайвань | 16,9 | 7,1 | 41,9 | ||||
| Россия | 43,8 | 5,5 | 12,6 | В мире | 774,4 | 262,5 | 33,9 |
Первая дуговая печь в России была установлена в Петербурге на Обуховском заводе в 1910 г. В настоящее время в нашей стране действует около 70 электропечей емкостью от 6 до 150 т.
Ввод в действие мини-заводов привел к резкому росту электрометаллургии за последние 30 лет. Сейчас в мире работают несколько сотен мини-заводов. Например, в США в 1995 г. на таких заводах произведено 62 % от общего объема электростали. Прогнозируется, что к 2020 г. более 50 % выплавляемой в мире стали будет производиться ни мини-заводах. Что касается России, по разным субъективным и объективным причинам к этому вопросу не было проявлено необходимого внимания (в 80-е годы было построено в СССР три мини-завода: в Комсомольске-на-Амуре, в Молдавии и Белоруссии).
Мощные электропечи применяют для получения низко- и среднеуглеродистых сталей самых распространенных марок. Электропечи также остаются основными агрегатами для выплавки легированных сталей с низким содержанием фосфора и серы, неметаллических включений.
В сочетании с методами внепечной обработки стали в электропечах получают высококачественные, высоколегированные нержавеющие, шарикоподшипниковые, инструментальные стали, жаропрочные сплавы и другие стали и сплавы специального назначения, а также ферросплавы.
