ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ

ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ

Вся история металлургии ознаменована борьбой за качество, за улучшение физических и механических характеристик металла. А ключ к качеству является химическая чистота. Даже малая доля примесей серы, фосфора, мышьяка, кислорода, некоторых других элементов резко уменьшают прочность и пластичность металла, делают его хрупким и слабым.

А все эти примеси находятся в руде и коксе, и избавиться от них сложно. При плавке в доменной печи и в мартеновской печи главная часть примесей переводится в шлак и вместе с ним убирается из металла. Но в тех же домнах и мартенах в металл подвержен попаданию вредных элементов из горючих газов ухудшающие его свойства. Получить сталь высокого качества помогла электрометаллургия, отрасль металлургии, где металлы и их сплавы получают благодаря электрическому току. Это относится не только к выплавке стали, но и к электролизу металлов, и в частности расплавленных их солей, например добыча алюминия из расплавленного глинозема. Основную массу легированной высококачественной стали получают в дуговых электрических печах. Здесь между угольными электродами и металлом формируется мощная электрическая дуга, которая создает высокую температуру внутри печи.

Перед стартом плавки куполообразный свод печи приподымают , отводят в сторону и заполняют печь шихтовыми материалами. После чего свод ставят на место, через специальные отверстия в печь опускают электроды и подают электрический ток. Чугун, железный лом и другие материалы начинают быстро плавиться. Дальше процесс происходит, как в мартеновской печи, но сталь получается гораздо чище. Крупные печи оборудованы механизмами для перемешивания жидкого металла в ванне. Это ускоряет плавку и обеспечивает точный, а главное, равномерный химический состав стали.

Однако в дуговых печах жидкий металл взаимодействует с угольными электродами, и часть углерода может быть занесена в сталь. И хотя содержание углерода в металле увеличивается на какие-нибудь десятые или сотые доли процента против нормы, но и это делает сталь неподходящей для многих современных машин. Поэтому особо чистые стали получают в индукционных печах. Это огнеупорный тигель цилиндрической формы с обмоткой, т. е. катушка индуктивности, или соленоид. Здесь металл не подвергается загрязнениям посторонними примесями. Кроме того, соленоид формирует электромагнитное поле, которое заставляет металл энергично перемешиваться, и ускоряет химические реакции.