Внепечное рафинирование стали

Как известно, главная задача металлургии стали – добиться максимального снижения в выплавленном металле содержания вредных примесей. Таковыми являются сера, фосфор, мышьяк, кислород, азот. На качестве выплавленного продукта также вредно сказываются неравномерность химического состава металла в ковше и наличие неметаллических включений.

Снизить влияние всех вредных факторов во время выплавки в печи невозможно или невыгодно. Поэтому процесс дополнительного улучшения качества стали переносят наружу. После выпуска металла в  ковш, он подвергается внепечному рафинированию. Внепечное рафинирование успешно применяется в современной металлургии при выплавке высококачественных сталей.

Технологические операции, которые производят вне плавильной печи, называются иначе вторичной (ковшевой) металлургией. Внепечное рафинирование включает несколько таких операций.

1. Обработка расплавленного металла в вакууме. Как доказывает научная металлургия, помещение ковша в вакуум вызывает выделение из расплава вредных газообразных примесей, в первую очередь, кислорода. Кислород реагирует с углеродом, образуя угарный газ. Таким образом, углерод уносится из металла и получаются стали с особенно низким содержанием углерода. Обработка ковша вакуумом также снижает наличие в закристаллизованном металле концентрации пузырьков азота и водорода, безусловно ухудшающих качество конечного продукта.

2. Продувка стали инертными газами, в первую очередь, аргоном. Эта операция, во-первых, интенсивно перемешивает сталь, находящуюся в ковше. Усреднение состава положительно влияет на качество отливок и, в дальнейшем, на качество проката. Во-вторых, продувка аргоном уменьшает количество неметаллических включений. Кроме того, продувка инертным газом уменьшает и усредняет температуру по всему объему ковша. В результате получаются отливки с хорошей структурой из которых в последствии получается хороший прокат.

3. Перемешивание стали с синтетическими шлаками. Синтетические шлаки изготовляют специально для внепечной обработки металла. Синтетические шлаки усиленно присоединяют к себе вредные примеси, в первую очередь серу и фосфор. Основой синтетических шлаков является смесь негашенной извести и двуокиси алюминия, которую добавляют для снижения температуры плавления.

Более подробно о внепечной обработке стали читайте здесь.