Спецэлектрометаллургия сталей и сплавов

1. Выбор футеровки

Для многих сталей кислая футеровка индукционной печи является вполне подходящей. Некоторые стали необходимо плавить в основ­ных печах. К ним относятся стали и сплавы с высоким содержанием марганца, никеля, титана и алюминия. При выплавке высокомарган­цовистых сталей кислая футеровка быстро разрушается, так как за­кись марганца реагирует с кремнеземом футеровки, образуя легкоплав­кий силикат марганца. Алюминий и титан восстанавливают кремний из футеровки, и сталь из кислой печи с высоким содержанием алюми­ния или титана оказывается некондиционной по кремнию. Труднее объяснить низкое качество сталей и сплавов с высоким содержанием никеля или никеля и хрома — нержавеющих хромоникелевых сталей, сплавов типа нихромов (60— 80 % Ni и 14—20 % Cr) [24].

Высказывается предположение, что стали, выплавленные в кис­лой печи, загрязнены мелкодисперсными включениями кремнезе­ма и монооксида кремния. Эти выделения не всегда различимы под микроскопом. Мелкодисперсная кремнистая муть ухудшает не толь­ко ударную вязкость, особенно «поперечную», но располагаясь меж­ду первичными кристаллами, в значительной степени и ковкость ста­ли. Обработка металла высокоосновным шлакам снижает количество кремнистых включений.

Уход за тиглем в процессе эксплуатации. После выпуска плавки ти­гель очищают от оставшегося металла и шлака. По возвращении печи в нормальное положение рекомендуется сделать контрольные проме­ры тигля — нутромером измеряют диаметр в трех местах по высоте, линейкой — толщину подины. Когда стенка становится тонкой в ка­ком-либо месте, это обнаруживается по быстрому потемнению футе­ровки в этом месте после выпуска плавки. Для подварки дна кислого тигля на поврежденное место насыпают смесь из кварцита и борной кислоты, слегка утрамбовывают ее, накрывают листом котельного же­леза и загружают шихту. Для подварки стен, когда толщина их умень­шится на 1/3, вставляют шаблон из двухмиллиметрового железа (без дна) и заполняют его шихтой. В образовавшееся между стенками тигля и шаблоном пространство засыпают кварцитовую массу и уплот­няют ее стальным прутком диаметром 8— 10 мм. Продолжительность плавления после подварки увеличивают на 1— 4,5 часа для спекания засыпанного слоя.

При образовании небольших трещин на внутренней поверхности магнезитового тигля или ямок поврежденное место замазывают мас­сой из мелкого магнезитового и магнезитохромитового порошка (1:1) с 10 % глины, увлажненной жидким стеклом. Стойкость магнезито­вого тигля повышается, если свести до минимума перерывы между плавками.

2. Загрузка шихты

Загрузка шихты в этих печах при большой их емкости легко меха­низируется и производится обычно в несколько минут.

При составлении шихты необходимо учитывать, что при плавке ста­лей в индукционных печах с кислой футеровкой весьма трудно освобо­дить металл от серы и фосфора, поэтому содержание серы и фосфора в шихтовых материалах следует допускать как можно меньше (не выше 0,05%). В особенности это относится к чугуну, который иногда ис­пользуют для повышения содержания углерода в шихте. Такой чугун должен содержать минимальный процент фосфора. Хотя из жидкой ванны сравнительно легко можно удалить избыток углерода, марган­ца и кремния, тем не менее содержание углерода в шихте не рекомен­дуется иметь более 0,1% против того количества, которое допускается в готовой стали. При большем избытке углерода в шихту добавляется железная руда (до 0,5% к весу шихты) или соответствующее количе­ство окисленного скрапа. При плавке сталей в печах с кислой футеров­кой необходимо учитывать, что шлак образуется частично за счет при­ставшего к скрапу песка, а также кремнезема футеровки печи. Плавка в печах с основной футеровкой имеет то преимущество, что она по­зволяет применять любой скрап, так как при этом процесс выгорания углерода, марганца и кремния идет довольно быстро.

В целях снижения расхода электроэнергии на 1 т металла ускорения процесса плавки шихту необходимо составлять с учетом рацио­нального подбора размеров кусков шихты и плотной укладки в печи с учетом частоты тока, подаваемого в печь, так, например, при частоте тока 500—1000 Гц шихта не должна быть чрезмерно мелкой и окис­ленной, так как в этом случае может быть плохой электрический кон­такт вследствие недостаточной удельной мощности, генерируемой в кусках шихты с малым поперечным сечением. Чем меньше частота тока, тем крупнее должна быть шихта.

Так, при частоте тока до 500 Гц диаметр кусков шихты должен быть 20 мм и выше, при 1000 Гц этот размер может быть уменьшен до 10 мм, при 10000 Гц — до 5 мм и при большей частоте — меньше 5 мм.

На величину мощности, передаваемой в садку, оказывают влияние не только размеры и форма кусков, но и их расположение и укладка в тигле. Особенно большое значение эти факторы приобретают при плавке в больших печах (емкостью 1000 кг и выше), работающих, как правило, на относительно небольшой частоте (500—3000 Гц). В ма­лых печах, работающих на высоких частотах, подбор шихты в основ­ном производится лишь с точки зрения удобства ее загрузки, а также получения наибольшей плотности.

Опыт показывает, что максимальный магнитный поток концентри­руется по высоте 2/3 тигля. Поэтому в этой зоне рекомендуют укла­дывать шихту с максимальной плотностью. В верхней же части шихту не следует укладывать очень плотно, чтобы обеспечить по мере оплав­ления свободное ее опускание вниз.

В соответствии с указанными выше требованиями, а также с задан­ным химическим составом выплавляемой стали, подготавливается ших­та, которую необходимо загружать в печь с максимальной быстротой.

При этом рекомендуется соблюдать следующий порядок загрузки:

1.  на дно тигля укладывают часть мелкой шихты в виде стружки и скра­па, немного шлака и по I % ферромарганца и ферросилиция (что­бы не допустить переокисления и вскипания металла), а также та­кие тугоплавкие металлы, которые не склонны к сильному угару;
2.  крупную часть шихты рекомендуется укладывать у стенок тигля пер­пендикулярно направлению магнитных силовых линий, что созда­ет более благоприятные условия для быстрого расплавления шихты;
3.  остальную часть шихты загружают так, чтобы добиться макси­мальной плотности ее укладки в тигле, поэтому мелкая часть шихты располагается между крупными кусками и в средней ча­сти тигля; в печах большой емкости (несколько тонн) рекомен­дуется загрузку шихты осуществлять при помощи бадьи, чтобы время загрузки довести до 1—2 мин.

Мелкой шихты желательно иметь не более 15 %, т. к. чем крупнее ку­ски шихты и чем плотнее их укладка, тем быстрее идет плавка. В неболь­ших печах, которые работают на высокой частоте тока, значение раз­меров кусков шихты, как было указано, уменьшается. Загружать тигель выше уровня индуктора не рекомендуется, так как это замедляет плавку.

Следует особо отметить, что чем плотнее укладывать шихту, тем бы­стрее идет плавка и тем меньше расход электроэнергии. После окон­чания загрузки шихты тигель следует закрыть керамической крыш­кой и включить ток [24].

3. Расплавление шихты

В течение первых минут пуска печи (до прекращения толчков) ге­нератор необходимо держать не на полной мощности. После прекра­щения толчков генератор переводят на полную мощность. Так как оплавление шихты происходит в первую очередь в средней по высоте, а затем в нижней части печи, то в верхней ее части сравнительно лег­ко может образоваться зависание частично сваренной шихты (обра­зование «моста»). Это явление крайне нежелательно. Во-первых, оно способствует удлинению времени плавки, во-вторых, вызывает силь­ный перегрев расплавленного металла и сильное разъедание футеров­ки. Для того чтобы не допустить этого, необходимо тщательно следить за ходом плавки шихты и применять своевременные меры к опуска­нию верхних слоев шихты посредством ломика, имеющего ручку с ре­зиновой изоляцией (толстостенный резиновый шланг).

По мере плавления и оседания шихты загружается остальная часть шихты, при этом не следует опускать в расплавленный сплав холод­ную шихту, так как в этом случае может произойти вскипание сплава, который зальет промежутки между кусками вверху тигля и тем самым создаст мост. При оплавлении шихты в печь дается первая порция шла­кообразующих веществ, например, при кислом тигле подается смесь: 70 % формовочной земли, 25 % молотой извести и 5 % молотого пла­викового шпата или бой оконного стекла и т.д.

При основном тигле в качестве шлакообразующих веществ приме­няется известь, плавиковый шпат и шамот. Такой шлак имеет следу­ющий состав: 24-26% SiO₂; 34-36% Al₂O₃ и 38-42% CaO с добавкой ферросилиция и алюминия.

В целях уменьшения степени окисления и достижения большей точ­ности химического состава выплавляемой стали рекомендуется на дно тигля засыпать небольшое количество шлака, который расплавляется от тепла, передаваемого металлом, и всплывает на поверхность жид­кого металла. Это мероприятие является особенно важным при плав­ке в больших печах, где процесс расплавления шихты занимает срав­нительно большое время [24].

Для того чтобы улучшить взаимодействие между металлом и шла­ком необходимо следующее:

1.  Повысить уровень жидкого металла в тигле за пределы индукто­ра. Это обеспечит уменьшение мениска зеркала ванны и тем са­мым уменьшит возможность сползания шлака к стенкам тигля.
2.  He допускать сильного захолаживания шлака. Для этого следует тигель по возможности все время закрывать керамической крыш­кой.
3.  Специально подогревать шлак, применяя для этого крышку из графита, которая в этом случае будет нагреваться от индук­тированного в ней тока и излучать тепло на поверхность ван­ны, покрытую шлаком, или непосредственно подогревать шлак по принципу электросопротивления, ддя чего на расстоянии друг от друга 30 мм опускают в шлак на 50 % их толщины два графи­товых электрода диаметром 30 мм и через них пропускают ток 100—150 А, при напряжении 50 В. Дуга при этом не должна воз­никать.

Шлак наводится в течение всего периода плавки в соответствии с технологией, установленной для данного сплава. Шлак не должен быть очень густым. В случае загустения его следует снять до того, как расплавится вся шихта, и вместо снятого шлака сейчас же дать свежую порцию шлакообразующих веществ. Поверхность шлака рекомендует­ся покрывать тонким слоем древесного угля, так как это способству­ет понижению концентрации кислорода над ванной, а следовательно, и уменьшению окисляемости металла.

Следует заметить, что наведение шлака рекомендуется проводить только в больших печах или при плавке специальных легкоокисляе- мых сплавов. В малых печах процесс плавки сталей идет весьма быстро и поэтому окисляемость незначительная. В этом случае шихту составляют с таким расчетом, чтобы не производить специальных операций по удалению примесей.

После расплавления всей шихты мощность печи снижают примерно на 80 % и берут пробу на полный анализ. Затем снимают старый и за­водят новый шлак необходимого состава.

Для получения определенной марки стали применяют соответству­ющие ферросплавы, которые вводят через обнаженную от шлака по­верхность ванны. После присадки каждой порции добавок металл нуж­но перемешивать, что обычно делают при помощи ломика.

Присадка ферросплавов в зависимости от степени их угара и дру­гих особенностей должна производиться в разное время. Так, напри­мер, ферромарганец и ферромолибден обычно присаживают за 10 мин до выпуска металла, поскольку марганец и молибден подвергаются значительному угару (до 30% за весь цикл плавки). Ферровольфрам и феррохром загружают в начале, так как вольфрам и хром угорают в небольших количествах.

Ферросилиций, так же как и ферромарганец, обычно присаживают за 10 мин. до выпуска; ферротитан присаживают за 2—3 мин до выпуска металла. Алюминий присаживают непосредственно в ковш, так как сте­пень его угара чрезвычайно велика. После введения добавок необходимо удалить шлак, перемешать ванну и взять вторую пробу на экспресс-ана­лиз. He дожидаясь окончательных результатов химического анализа о го­товности металла к разливке, судят по поведению пробы в стаканчике.

Жидкий металл перемешивают железным прутком или специаль­ной керамической палочкой. Перемешивание в больших печах обычно осуществляют металлическим прутком, хорошо ошлакованном в туго­плавком шлаке. В печах с малым диаметром тигля жидкую ванну пе­ремешивают обычно посредством керамической палочки, например кварцевой трубкой, середина которой заполнена кварцевым песком с 2 % буры. В процессе перемешивания жидкой ванны рекомендует­ся вводить быстро окисляющиеся или легко испаряющиеся легирую­щие компоненты. Это позволяет значительно уменьшить процент уга­ра этой части шихты [24].

Печь перед разливкой выключают и выдерживают металл перед выпуском 8—10 мин. Металл из печи выливают в прогретый ковш. Поверхность его в ковше покрывают шлаковой смесью, состоящей из 8—12 частей кварцевого песка и 4—5 частей дробленой извести, по­сле чего ковш подается для разливки металла.

Задача окислительного процесса состоит в окислении углерода и фосфора, также попутно — кремния и марганца.

В печах с кислой футеровкой тигля удалить примеси путем окислен­ия трудно, поэтому для плавки стали в этих печах необходима шихта с минимальным количеством вредных примесей.

В основном тигле необходимо окисление. В индукционной печи про­цесс окисления протекает с большой скоростью, которая обеспечива­ется как интенсивным перемешиванием металла в печи, так и возмож­ностью точно регулировать температуру металла. Процесс окисления металла начинается с момента подогрева шихты; процесс окисления примесей (углерода, кремния, фосфора и др.) получает максимальное свое развитие при плавке шихты, в особенности, если шихта содер­жит большой процент скрапа углеродистых сталей. Окисление при­месей происходит в этом случае за счет восстановления железа из ок­сидов (ржавчины и добавляемой руды).

Окисленный скрап обычно содержит влагу, как в виде адсорби­рованного слоя, так и в состоянии гидроксидов FeO · 4Fe₂ O₃ * ZH₂O.

Освобождающийся водяной пар взаимодействует с железом (H₂O + + Fe = FeCHH₂), образуя при этом оксид железа и водорода, которые растворяются в металлической ванне. Оксид железа в свою очередь взаимодействует с углеродом, кремнием, марганцем, фосфором и дру­гими примесями, образуя оксид углерода, кремнекислоту, оксид мар­ганца, фосфористый ангидрид, которые в жидком металле не раство­римы. Процесс окисления также может быть проведен при помощи подачи кислорода или обдувкой воздухом поверхности ванны. Полу­ченные продукты окисления как имеющие сравнительно малые удель­ные веса поднимаются на поверхность ванны.

В печи с кислой футеровкой даже при наличии достаточного количе­ства оксида железа невозможно освободиться от кремния и серы. Для защиты металла от окисления и абсорбции неметаллических частиц применяют в этом случае кислый шлак, который состоит из кварце­вого песка (боя динасового кирпича или молотого стекла) и шамота (или извести).

Кремний в печи с основной футеровкой довольно легко выгорает. Для того чтобы достичь высокого процента выгорания углерода, нуж­но, как указано выше, иметь достаточное количество оксидов железа и хорошо прогретую жидкую ванну. Для успешного удаления из ме­талла фосфора, кроме наличия в жидкой ванне оксида железа, нуж­но иметь в шлаке достаточное количество оксида кальция. Поскольку оксид кальция в шлаке взаимодействует с кислой футеровкой, очище­ние металла в печах с кислой футеровкой от кремния, серы и фосфо­ра весьма затруднительно.

Наличие оксида кальция в шлаке необходимо для удаления фосфо­ра и серы. При более высокой концентрации оксида кальция в шлаке и более низкой концентрации оксида железа в нем процесс десульфу­рации будет происходить успешнее. Для увеличения жидкотекучести шлака следует добавить необходимое количество плавикового шпата. Максимальный эффект десульфурации при этом получается не при окислительном, а при восстановительном процессе, о чем более под­робно будет изложено ниже.

Удалить вредные примеси из жидкой ванны в индукционной печи с основной футеровкой можно было бы в течение нескольких минут, но практически это трудно осуществить, так как большое количество окисленного железа будет вызывать слишком энергичное кипение ванны и выплескивание из печи металла и шлака. Исходя из этого, железную руду рекомендуется присаживать небольшими порциями, каждый раз после успокоения ванны. Кроме железной руды, кото­рой обычно расходуется 3—5 % от веса металлической шихты, приса­живается также около 2% извести и 0,2% плавикового шпата, необ­ходимого для повышения жидкотекучести шлака. Чем ниже вязкость шлака, тем энергичнее идет процесс удаления фосфора и серы. Такой шлак весьма успешно воздействует на жидкую металлическую ванну и за 15 мин снижает в ней содержание углерода на 70-80 %, фосфора на 50-60% и серы на 30-40%. Наряду с этим, выгорают также крем­ний на 40—50 % и немного марганца.

Процесс выгорания примесей может быть еще выше, если поверх­ность шлака защитить от охлаждения, закрыв тигель крышкой, из­готовленной из теплоизоляционных кирпичей, или прогревая шлак. Как было указано выше, процесс удаления примесей начинается с на­чала плавления шихты. Для ускорения процесса окисления загружать шихту рекомендуется одновременно со шлаковой смесью в следую­щем порядке: сначала загружают на дно тигля тонкий слой скрапа, за­тем шлаковую смесь (стенки тигля при этом должны быть изолирова­ны от шлаковой смеси тонким слоем скрапа), после этого укладывают  металлическую шихту и на поверхность последней — известь и плави­ковый шпат. Такой процесс загрузки и плавки позволяет за 15—20 мин удалить до 80 % С, до 95 % P и до 70 % S.

Из-за наличия в ванне электродинамических сил, вызывающих движение металла, поверхность жидкого металла делается выпуклой. Эта выпуклость сдвигает шлак к стенкам футеровки печи, что вызы­вает разъедание (или зарастание) футеровки.

В заключение следует указать, что более быстрого и совершенного окисления можно достигнуть в индукционной тигельной печи с ос­новной футеровкой, вдувая на поверхность ванны воздух. В этом слу­чае удается почти полностью удалить из ванны кремний и марганец, а процентное содержание углерода и фосфора довести до 0,02. Одно­временно с этим будет происходить и сильное выгорание серы. Ме­тод вдувания воздуха более эффективен в отношении скорости и сте­пени выгорания примесей, чем окисление рудой. Разъедание стенок тигля при этом также уменьшается. Для уменьшения разъедания сте­нок тигля при основной футеровке рекомендуется добавлять в шлак магнезит в пределах 15—20 % от веса шлака. Шлак при этом не теряет своей жидкотекучести. Естественно, чем больше площадь соприкос­новения металла с шлаком, чем выше температура шлака и чем мень­ше глубина ванны, тем выше скорость очищения металла от приме­сей, а также механические свойства выплавляемого металла.

Введения специальных легкоокисляющихся легирующих добавок как во время процесса окисления, так и вскоре после него нельзя до­пускать, поскольку это вызовет большой процент их угара. Такие до­бавки рекомендуется присаживать лишь после процесса раскисления и рафинирования.

4. Процессы раскисления и рафинирования

Как раньше уже отмечалось, особенностью индукционных печей без сердечника является электродинамическое перемешивание в ванне металла. Такое перемешивание ускоряет процессы раскисления и очи­щения сталей от неметаллических включений. При этом следует об­ратить внимание на процентное содержание окислов железа, которые после скачивания окисленного шлака всегда присутствуют в жидкой металлической ванне [24].

Наличие оксидов железа в металле оказывает очень вредное влия­ние на качество отливок. Это объясняется тем, что оксиды железа мо­гут взаимодействовать с оставшимся в стали углеродом, образуя оксид углерода, который, оставаясь в стали в виде пузырьков газа, дает пори­стое литье. В процессе кристаллизации оксид железа выходит из рас­твора, оставаясь в нем в виде неметаллических включений, которые сильно снижают механические свойства литья. Следовательно, основ­ной задачей раскисления является получение стали с минимальным содержанием кислорода. Наряду с этим процессы раскисления и ра­финирования также способствуют освобождению стали от газов (во­дорода).

Существуют следующие методы раскисления ванны:

1.  раскисление жидкой ванны посредством добавления твердых раскислителей (марганца, кремния, алюминия, титана, ванадия, магния, циркония и др.);
2.  раскисление ванны углеродом, добавляемым к шлаку (диффузи­онный метод раскисления);
3.  фильтрация жидкого металла путем пропускания его через слой шлака.

Первый метод нашел наибольшее применение при плавке ста­ли в индукционных печах без сердечника. При этом большинство раскислителей вводится в жидкую ванну в виде сложных сплавов и лигатур, а алюминий и магний в чистом виде. Ферросилиций, си- ликокальций и карбид кальция иногда вводятся для раскисления металла в виде порошка непосредственно в шлак. В таком случае реакции протекают на поверхности ванны. Это способствует аб­сорбции шлаком продуктов окисления и очищению сталей от мель­чайших включений.

Существенное влияние на удаление примесей оказывает размер и вес их частиц. Перемешивание ванны в индукционной печи способ­ствует соприкосновению мельчайших частиц, их укрупнению, подъ­ему к шлаковой поверхности и абсорбированию. Шлак при этом дол­жен иметь более высокое поверхностное натяжение, чем включения. В индукционной печи зеркало ванны, а также контактная поверхность металла со шлаком небольшие. Однако перемешивание расширяет сферу абсорбции, так как каждая перемещающаяся порция металла, быстро оборачиваясь, подходит к шлаку и увеличивает, таким обра­зом, в несколько раз поверхность соприкосновения со шлаком. Это обеспечивает также более полное раскисление при меньшем количе­стве раскислителей. В то же время вследствие сокращенной поверх­ности шлака уменьшается окисление железа в шлаке.

Ниже приводятся (схематично) основные реакции раскисления же­леза при введении в ванну: силикокальция, ферросиликоциркония, ферросилиция, алюминия, карбида кальция и др.:

FeO + Mn = Fe + MnO; 3FeO + 2 Al = 3Fe + Al₂O₃; (7.1) 2FeO + Si — 2Fe + SiO₂; FeO + Ca = Fe + CaO.

Окислы (SiO₂, Al₂O₃ и др.), образуемые в процессе окисления, в ме­талле не растворяются, за исключением оксида марганца MnO, который в отличие от других окислов обладает значительной растворимостью. Поэтому для удаления оксида марганца из металла в шлак последний необходимо обновлять. Следует заметить при этом, что обновление шлака способствует также и очищению ванны от других примесей, что в свою очередь способствует получению качественного металла.

Второй метод раскисления заключается в добавлении углерода в шлак. Этот способ нашел практическое применение в основных пе­чах. Получаемый в процессе окисления оксид углерода газообразный. Образуясь на поверхности ванны, он легко может удаляться. В этом положительная сторона метода. Недостаток его заключается в необхо­димости длительное время выдерживать ванну под восстановительным шлаком. Это связано со значительным увеличением расхода энергии.

Третий метод раскисления заключается в обработке металла жидким шлаком. При этом способе жидкие, свободные от FeO шлаки, нахо­дясь в металле в состоянии эмульсии, поглощают оксиды и освобож­дают ванну от кислородсодержащих веществ, а также в значительной мере и от газов. Практически раскисление по этому методу проводится следующим образом: расплавленный шлак помещают на дно глубокого ковша, после чего с большой высоты ковш заполняют металлом. При этом металл, попадая в жидкий шлак, проходит через него, и за счет эмульсирования шлака значительно увеличивается площадь соприкос­новения металла с жидким шлаком. Обладая значительной жидкопод- вижностью, частицы шлака будут отделяться от металла и всплывать на его поверхность, увеличивая этим соприкосновение части шлака с металлом. Благодаря активному смешиванию и значительному уве­личению за счет этого поверхности соприкосновения шлака с метал­лом реакция раскисления во всей массе жидкого металла будет про­исходить с исключительно большой скоростью.

Этот способ заслуживает большего внимания, чем ему уделялось до сих пор. Технический успех его бесспорен, и он должен получить в ближайшие годы значительное распространение.

Ниже приводятся данные, характеризующие зависимость времени плавки стали и расхода электроэнергии от емкости печи и мощности генератора (табл. 7.1) [24].

Таблица 7.1

Зависимость времени расплавления стали и расхода электроэнергии от емкости печи

и мощности генератора

Данные табл. 7.1 показывают, что чем больше мощность генератора и тем самым выше емкость печи, тем больше производительность печи и меньше расход электроэнергии на единицу выплавляемого металла.

5. Разливка стали

Завершающей и весьма ответственной операцией процесса приго­товления стали является разливка.

Разливка стали из печей малой емкости в формы обычно произ­водится непосредственно, без применения разливочных ковшей. На больших печах всегда разливают сталь через разливочные ковши, прогретые до температуры выше 850 °С. При этом следует особо отме­тить, что качество стального слитка и фасонной отсеки зависит от мно­гих факторов. Важнейшие из них следующие:

1.  температура металла перед разливкой;
2.  скорость литья;
3.  состояние разливочных ковшей;
4.  методика разливки в формы/изложницы.

Высокая температура литья значительно влияет на качество слит­ка, так как способствует неоднородности химического состава литья (ликвации), образованию крупнокристаллической столбчатой струк­туры слитка, усадочных раковин, осевой рыхлости слитка, трещин, пористости и т. п.

Низкая температура разливки также отрицательно сказывается на качестве литья и вызывает загрязненность слитка неметалличе­скими включениями, появление неслитин, заворотов и т. п. Скорость разливки стали зависит от химического состава и массы металла, а так­же от способа и сложности литья.

Качество отливки зависит от состояния футеровки ковша, темпера­туры его прогрева и состояния стопора. Однако решающее значение для качества отливки имеет способ разливки металла. Для разливки слитков применяют два метода: разливка сверху и разливка снизу (си­фонный метод). Последний метод на отечественных заводах при раз­ливке качественных сталей преобладает (более 80%) [24].

6. Технико-экономические показатели работы  тигельной печи

Индукционная тигельная печь является экономичной плавильной установкой периодического действия. Расход огнеупорных материа­лов на тонну выплавленной стали в этих печах является минималь­ным. Печь с производительностью I т/ч имеет футеровку толщиной не более 100 мм, общий вес огнеупорных материалов составляет око­ло 160 кг. Футеровка дуговой печи той же производительности весит около 7 т. В связи с этим удельный расход энергии на холодной индук­ционной печи незначительно отличается от расхода энергии на плав­ку в разогретой печи (табл. 7.2) [25].

Таблица 7.2

Удельный расход энергии