Мп это отрасль промышленности, получающая исходные металлы и сплавы и улучшающая их свойства

2.9. Способы повышения качества стали

Современная техника предъявляет всё возрастающие требования к качеству металла: его механическим и эксплуатационным свойствам, газосодержанию, точности химического состава. Для удовлетворения этих требований необходимо уменьшение в металле вредных примесей, газов, неметаллических включений. Очистку материала от нежелательных примесей называют рафинированием.

Способы рафинирования стали можно разбить на две группы: внепечную обработку и переплав.
При внепечной обработке качество выпущенной из печи жидкой стали повышается путём дополнительной обработки в ковше или вспомогательном устройстве. К способам внепечной обработки относятся обработка синтетическим шлаком, вакуумирование, продувка инертными газами, продувка порошкообразными материалами.
Обработка синтетическим шлаком (т.е. шлаком, состоящим из различных веществ, сведённых в единое целое) заключается в заливке в ковш перед выпуском туда стали специально выплавленного в электропечи шлака, состоящего из 55% негашёной извести СаО, 40% глинозёма Al₂O₃ и небольшого количества других веществ, содержащих кремний и магний. Когда в этот же ковш затем выливают сталь из печи, то происходит её интенсивное перемешивание с синтетическим шлаком, в результате которого поверхность их взаимодействия резко возрастает, и реакции между ними протекают гораздо быстрее, чем в плавильной печи. Благодаря этому сталь, обработанная синтетическим шлаком, содержит значительно меньше серы, кислорода и неметаллических включений, что приводит к повышению её прочности и пластичности. Такую сталь применяют для изготовления ответственных деталей различных машин.
Вакуумирование проводят для уменьшения газовых (кислорода, водорода, азота) и неметаллических включений. Вакуумирование выполняют различными способами с помощью вакуумных камер, соединённых с вакуумными насосами, создающими значительно разряжение, в результате которого начинается выделение угарного газа СО, жидкий металл закипает, и происходит его интенсивное перемешивание, повышающее его однородность. Выделяющиеся пузырьки различных газов отсасываются вакуумным насосом, захватывая с собой из металла различные неметаллические примеси. В результате значительно повышается прочность, пластичность и однородность стали.
Вакуумирование в ковше осуществляют путём его установки на 10…20 мин в герметичную вакуумную камеру. Циркуляционное вакуумирование осуществляют с помощью специальной установки, состоящей из вакуумной камеры со всасывающей и сливной трубами, которые опускают внутрь жидкого металла, находящегося в ковше. Одной трубой металл всасывается в камеру, где и вакуумируется, а по другой стекает обратно в ковш. Обычно используют трёх- или четырёхкратный прогон стали через камеру, что при скорости всасывания 20 т/мин занимает 20…30 мин. Поточное вакуумирование осуществляют при непрерывной разливке (рис. 2.10-б), для чего разливочный ковш 1 герметично устанавливают на вакуумную камеру 9 и сначала пропускают сталь через неё, а уже затем подают её в промежуточное загрузочное устройство 2.
Продувка инертными газами влияет на процесс рафинирования так же, как и вакуумирование. При этом способе происходит интенсивное перемешивание расплава и удаление из него вредных примесей и газов.
Продувка порошкообразными материалами обеспечивает максимальный контакт твёрдых частиц с жидким металлом. Газом-носителем может быть кислород, воздух, природный газ или аргон. Например, для удаления фосфора в струе кислорода в металл вдувают твёрдую смесь, состоящую из извести, железной руды и плавикового шпата (СаF₂).
Если при внепечной обработке осуществляется рафинирование жидкого металла, только что выпущенного из печи, то переплав – это повторная плавка ранее выплавленного и затвердевшего металла. При переплаве используют слитки, предварительно полученные обычными способами выплавки. К переплавным способам рафинирования относят электрошлаковый, вакуумно-дуговой, электронно-лучевой и плазменно-дуговой переплавы.