Огляд існуючих способів виробництва сталі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

Курсовая работа включает:       страницы,     таблиц,   рисунок,  литературных источников. Курсова робота включає: 47 сторінок, 10 таблиць, 7 рисунків, 7 літературних джерел.

Цель данной курсовой работы – ознакомиться с методикой расчета шихты на выплавку стали 10Х18Н10Т, освоить технологию выплавки и закрепить полученные данные. Мета роботи: поглиблено вивчити теорію і технологію електросталеплавильного виробництва, технологію виплавки конструкційної підшипникової сталі марки ШХ20СГ.

Урозділі «Призначення сталі, галузь вживання та вимоги, що предьявляютьсядо неї» наводяться основні властивості заданої маки сталі, вимоги, які пред'являються до її якості, області застосування.

У розділі «Вплив легуючих елементів на властивості сталі» розглянуто вплив легуючих елементів на властивості сталі,а також в якості розкислювачів.

У розділі «Огляд існуючих способів виробництва сталі та обґрунтування прийнятого способу виплавки» розглянуто різноманітні способи виплавки конструкційної підшипникової сталі марки ШХ20СГ, та обраний оптимальний.

У розділі «Технологія виплавки сталі» наведено огляд найбільш уживаного способу виплавки конструкційної підшипникової сталі марки ШХ20СГ. Вибір данного способу зумовлений техніко-економічними показниками, хімічним складом сталі, пропонованим до неї вимогам, технологічністю процесу та економічною ефективністю.В курсовой работе рассматривается назначение нержавеющей стали марки 10Х18Н10Т и область ее применения.

У розділі «Апаратурно-технологічна схема виробництва» наводяться всі  основні технологічні процеси та операції, з яких складається виробництво  конструкційної підшипникової сталі марки ШХ20СГ.

У розділі «Розрахунок шихти на виплавку конструкційної конструкційної підшипникової сталі марки ШХ20СГ» проводиться визначення складу сталі, складу і кількості шлаку окислювального і відновлювального періодів плавки, потрібної кількості вапна, киснем для окислення домішок, а також визначення необхідної кількості легуючих добавок і розкислювачів для отримання металу заданого хімічного складу.

СТАЛЬ, ПІЧ, ПЛАВЛЕННЯ, ШЛАК, ШАХТА, ЛЕГУЮЧІ, ОКИСЛЕННЯ, ПРОЦЕС. ТЕХНОЛОГІЯ

ЗМІСТ

 Реферат………………………………………………………………………….….3

Вступ….. …………………………………………………………………………...5

1. Призначення сталі, галузь застосування та вимоги, що пред'являються……..7

2. Вплив легуючих елементів на властивості сталі …….…………………..…. ..10

3. Огляд існуючих способів виробництва сталі ….……………………………...13

3.1 Виплавка в мартенівських  печах…………………………………………..14

3.2 Виплавка в електродугових печах………………………………………...16

3.3 Спеціальні способи  виплавки……………………………………………...17

4. Апаратурно технологічна схема виробництва сталі ………………………....21

5. Розрахунок шихти ...……………………………………………………………26

6. Технологія виплавки сталі…………………………………………………..….40

Висновки……..…………………………………………………………….……….45

Перелік використаної літератури…………………………………………..……...47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

Чорна  металургія є важливою галуззю важкої промисловості, однією з основних частин фундаменту всього народного господарства країни. Практично немає такого  підприємства,  яке  у тій  чи іншій мірі  не використовувало б продукцію  чорної  металургії, адже чорні метали – це основний конструкційний матеріал для виготовлення засобів та знарядь виробництва, від кількості та якості якого в значній мірі залежать рівень розвитку виробничих сил країни, темпи і масштаби технічного прогресу.             

Чорна  металургія впливає на розвиток усіх галузей народного господарства як найголовніший споживач палива, електроенергії та води. До  її складу належать видобуток, збагачення та агломерація залізних, марганцевих і хромітових руд, виробництво чавуну, сталі, прокату, труб, метизу, випуску концентратів залізної та марганцевої руд, електроферосплавів, окатишів, флюсових вапняків, вогнетривів, коксу як  основного виду  палива, феросплавів, вторинна переробка чорних металів та ін.

У даний час чорна металургія України налічує 12 металургійних  підприємств і понад 83 підприємств, які  мають металургійне виробництво.

Галузь в основному  базується на власних ресурсах (сталевий лом, руда, електроенергія і т. д.), проте  витрати ресурсів і трудомісткість в 2 рази вищі, ніж в розвинених країнах [1].

В Україні зростає як виплавка електросталі, так і її споживання. Проте сьогодні частка виплавки електросталі в 4-5 разів нижча, ніж в провідних  країнах світу і не перевищує 4,5 %, при цьому металургійний комплекс України є найбільш енергоємним  і споживає до 27% всієї електроенергії. Витрати ж електроенергії в собівартості електросталі складають до 15% і спостерігається  тенденція їх зростання за рахунок  подорожчання електроенергії. Все це пов'язано з тим, що питоме споживання електроенергії на 1 тонну електросталі в Україні має достатньо високий  рівень (610 - 850 кВт·г/т), порівняно із західними аналогами (390 - 470 кВт·г/т). Тому першочерговим завданням електрометалургії є  зниження питомого споживання електроенергії в 1,5-2 рази, доводячи його до 360 кВт·г/т, що в плані стратегічного розвитку вирішить проблему підвищення  конкурентоспроможності металопродукції та її якості.

За останні роки в електрометалургійному  виробництві впроваджений ряд удосконалень конструкцій дугових сталеплавильних  печей та нові технологічні прийоми  виплавки сталі. Передбачається використання дугових печей  переважно для  розплавлення шихти, зневуглецювання  і дефосфорації рідкого металу. Розкислювання, легування, доведення сталі за температурою  та хімічним складом проводитиметься  поза піччю з використанням спеціальних  агрегатів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ПРИЗНАЧЕННЯ СТАЛІ, ГАЛУЗЬ ВЖИВАННЯ ТА ВИМОГИ, ЩО ПРЕД’ЯВЛЯЮТЬСЯ ДО НЕЇ

 

Для успішного розвитку сучасної техніки, авіації, машинобудування, будівництва  потрібна велика кількість листа, труб і т. д., які за умовами експлуатації устаткування часто повинні комплексно володіти високим рівнем таких властивостей як зносостійкість, втомна міцність, жароміцність.

Сталь ШХ20СГ – це шарикопідшипникова (Ш), хромиста (Х) сталь (цифра 20 вказує на вміст хрому в десятих долях відсотку – 2,0). Сталь додатково легована кремнієм і марганцем (СГ), для покращення прокалюваності.

Хімічний склад ШХ20СГ приведений в таблиці 1.1.

 

Таблиця 1.1 Хімічний склад сталі ШХ20СГ

Хімічний елемент	Вміст, %
Кремній (Si)	0,55 – 0,8
Мідь (Cu), не більше	0,25
Марганець (Mn)	1,4 – 1,7
Нікель (Ni), не більше	0,30
Фосфор (P), не більше	0,027
Хром (Cr)	1,4 – 1,7
Сірка (S), не більше	0,02

 

Шарикопідшипникову сталь  застосовують головним чином для  виготовлення кульок, роликів і кілець підшипників, для виготовлення суцільнокатаних  кілець виробів, що працюють в середовищах слабкої агресивності [2]. Але номенклатура марок сталі даного виду досить широка. Це пояснюється різноманітністю вимог до експлуатаційних властивостей підшипників з боку традиційних, а також нових галузей промисловості та сільського господарства.

Найбільш поширені підшипникові високовуглецеві сталі можна класифікувати таким чином:

• сталі для підшипників, що працюють у звичайних умовах ;

• сталі для підшипників, що працюють в агресивних середовищах  і при підвищеній температурі (корозійностійкі, теплостійкі) [1].

До перших відносяться  сталі марок ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, ШХ4, ШХ6, ШХ9 і т.д. [3]

В процесі роботи елементи знаходяться під впливом високих  знакозмінних напружень. Кожна ділянка  робочої поверхні ролика або шарика і доріжки кілець піддається багаторазовим  навантаженням, які розподіляються в межах дуже невеликої опорної  поверхні. У результаті в кожній ділянці поверхні виникають місцеві  контактні знакозмінні напруги (300-500 кгс/см²) - стискають на поверхні контакту і розтягують у її контуру. Напруги викликають пружну і незначну залишкову деформації елементів підшипника. Багаторазове повторення деформації призводить до появи втомних тріщин, викришування поверхні підшипника, в результаті чого при коченні виникають удари, під дією яких руйнування посилюються і підшипник виходить з ладу.

У відповідності з цим, властивості шарикопідшипникових  сталей повинні характеризуватися високою пружністю і високим опором втомі при малій крихкості, відрізнятися високою зносостійкістю і міцністю. Так як деталі підшипників працюють, стикаючись окремими точками робочих поверхонь, особливе значення для підшипникової сталі набуває її фізико-хімічна однорідність і чистота на неметалеві включення.

Вибір сталі для конкретного підшипника диктується його розмірами і умовами експлуатації.

Для кілець з товщиною стінки більше 30 мм у вітчизняній практиці використовують сталь ШХ20СГ, вона застосовується для виготовлення деталей великогабаритних підшипників. Межа розмірів деталей, вище якої починається застосування сталі ШХ20СГ або її аналогів, в різних країнах різна. Це може бути пояснено різною здатністю до прокалювання, обумовленою особливостями технології виплавки сталі, а також різними схемами визначення

товщини стінок кілець. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ВПЛИВ ЛЕГУЮЧИХ  ЕЛЕМЕНЬІВ НА ВЛАСТИВОСТІ СТАЛІ

Для легування конструкційної підшипникової сталі марки ШХ20СГ застосовують такі феросплави:

• кремній - ФС75
• марганець – ФМн1,0А
• хром - ФХ50А
• нікель - Н-4.

Головний вплив, який чинять легуючі елементи на сталь, полягає  в значному підвищенні її корозійної стійкості, механічних властивостей, головним чином межі міцності, межі текучості, твердості і в ряді випадків відносного звуження і ударної в'язкості. Особливо сприятливі результати виходять при легуванні сталі двома, трьома, а іноді великою кількістю легуючих елементів.

 Легуючі елементи вводять  в сталь у вигляді сплавів з залізом (наприклад, ферохром, феромарганець, феросиліцій) або з залізом і іншим яким-небудь елементом (наприклад, феробор), або у вигляді одного елемента (нікель, металевий хром, металевий марганець).

 Ферохром. Хром - основний легуючий елемент для одержання сталі з особливими хімічними властивостями. У ряді випадків застосовують металевий хром. Хром  підвищує твердість і міцність, незначно зменшуючи пластичність, збільшує корозійну стійкість; вміст великих кількостей хрому робить сталь нержавіючою й забезпечує стійкість магнітних сил. Хром уповільнює перетворення аустеніту в перліт і тим самим збільшує здатність до закалки сталі, тому, чим більші деталі підшипників, тим з більшим вмістом хрому (0,4 ... 1,65%) застосовують сталь для їх виготовлення. Крім того, висока твердість карбідів хрому підвищує зносостійкість сталі. Хром збільшує стійкість мартенситу проти відпустки, зменшує схильність сталі до перегріву і надає їй дрібнозернисту структуру. Але при високому вмісті хрому (> 1,65%) важко отримати однорідну структуру, тому вміст хрому в шарикопідшипникових сталях зазвичай не перевищує 1,65%. Хром рекомендується вводити в ківш у вигляді рідкого або екзотермічного ферохрому й твердого силікохрому. Допускається введення в ківш ферохрому, але з обов'язковим наступним усередненням металу продувкою в ковші аргоном.

 

Рисунок 2.1 Вплив вмісту легуючих елементів на твердість та ударну в’язкість сталі.

 

 Феронікель, як і хром, є основним легуючим елементом при виробництві хромоникелевої конструкційної сталі. Нікель, як правило, вводять у завалку на нижню межу заданого складу з урахуванням вмісту його в шихті. Гранульований і пресований нікель, феронікель і оксид нікелю вводять тільки в завалку. Для коригування хімічного складу плавки під час кипіння та рафінування застосовують тільки електролітичний. Нікель надає сталі корозійну стійкість, високу міцність і пластичність, збільшує прокалюваність, впливає на зміну коефіцієнта теплового розширення.

Феромарганець, феросиліцій.

Марганець, як і хром, збільшує твердість і опір сталі до стирання. Але одночасно він сприяє зростанню зерна при нагріванні, у результаті чого при термічній обробці може утворюватися грубозерниста структура перегрітої сталі. Негативний вплив на в'язкість шарикопідшипникових сталей робить кремній. Але марганець і кремній є розкислювачами, і чим вище їх вміст, тим повніше розкислена сталь, тому вміст цих елементів у шарикопідшипникових сталях всіх марок бажаний не більше 0,35% Si і 0,4% Mn. Виняток становлять сталі для виготовлення деталей великих підшипників типу ШХ20СГ. Підвищений вміст марганцю і кремнію в цій сталі пояснюється тим, що ці елементи зменшують критичну швидкість загартування, знижуючи тим самим схильність сталі до жолоблення та появі тріщин  під час загартування. Феросиліцій для легування металу кремнієм вводять за 10-20 хв  до випуску.

Рисунок 2.2 Вплив сумарного вмісту легуючих елементів на довговічність підшипникових сталей

 

 

 

 

 

 

3 ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ  СПОСОБІВ ВИРОБНИЦТВА СТАЛІ ТА  ОБГРУНТУВАННЯ ПРИЙНЯТОГО СПОСОБУ  ВИПЛАВКИ

 

 В даний час в  країнах СНД майже 90% підшипникової  сталі масового призначення виплавляють  в електродугових печах і близько  10% в кислих мартенівських печах. Це пояснюється тим, що плавильні електропечі мають такі переваги, порівняно з іншими плавильними агрегатами:

• легко регулювати тепловий процес, змінюючи параметри струму;
• можна отримувати високу температуру металу;
• можливість створювати окисну, відновну, нейтральну атмосферу і вакуум, що дозволяє розкислювати метал з утворенням мінімальної кількості неметалічних включень.

Підшипникова сталь, поряд зі сталлю для прокатних валків, рейок і залізничних коліс належить до матеріалів для виробів з контактною поверхнею. Для такого роду продукції дуже важлива відсутність в поверхневому і підповерхневому шарах твердих включень, що деформуються. При дії тиску на такі включення вони руйнуються, викришуються і тим самим формують центри зародження тріщини, що призводить у результаті до руйнування вироба. До подібних небажаних включень відносяться, перш за все, включення Al₂O₃, CaO та MgO. Силікати (оксиди на основі SiO₂) відрізняються підвищеною пластичністю в порівнянні з названими раніше типами включень і тому вони більш прийнятні в такого роду виробах. Саме тому підшипники зі сталі, виплавленої в кислих печах (мартенівських і дугових) мають більшу стійкість, ніж підшипники із сталі, виплавленої в основних печах. Це обумовлено саме зміною складу включень при переході від основної футерівки до кислої.

Як у випадку виплавки в електропечі, так і в разі мартенівської плавки можливо застосування обробки металу в ковші синтетичними вапняно-глиноземистими шлаками.

Іншим напрямком, за яким вдосконалюється  якість вітчизняної підшипникової  сталі, є технологія рафінуючих переплавів: вакуумно-дугового, електрошлакового, плазмового і електроннопроменевого. Рафінуючі переплави є дуже ефективними: завдяки принциповій зміні процесу кристалізації сталі збільшилася щільність зливка, знизився загальний вміст газів, домішок, неметалічних включень і зменшилися розміри останніх у злитку.

Важливим напрямком розвитку промисловості при виплавці сталі  у відкритих дугових електропечах, стало позапічне вакуумування в  ковші, в установках циркуляційного чи порційного вакуумування, вакуум-шлакова  обробка.

 

3.1 Виплавка в мартенівських печах

 

Вельми обмежений обсяг  виробництва кислих мартенівських  сталей типу ШХ20СГ в СНД і за кордоном пояснюється особливостями її виробництва: паливо і шихтові матеріали при кислому процесі повинні мати низький вміст сірки і фосфору, так як ці елементи при виплавці в такій печі не видаляються із сталі.

При відсутності чистих руд  можливий варіант, коли спочатку виплавляють  спеціальну заготівлю в основних мартенівських печах, а потім  переплавляють її в кислих. Незважаючи на високі експлуатаційні властивості  одержуваної сталі, цей процес є  економічно невигідним.

У кислій печі підшипникову сталь можна виплавляти активним процесом або шляхом відновлення кремнію. Якщо у міру розплавлення в піч не вводять ніяких добавок, то в міру підвищення температури металу шлак насичується кремнеземом внаслідок окислення кремнію, що відновлюється з подини. В'язкість шлаку збільшується, а швидкість переходу кисню з атмосфери печі через шлак знижується. На певній стадії плавки починається процес відновлення кремнію, збільшується його концентрація в металі. Цей процес називають відновленням кремнію. Виплавку ведуть в кислих мартенівських печах ємністю 30...120 т. Футерівку цих печей виконують з чистих силікатних матеріалів, що містять близько 97% SiO₂. шихту складають з рідкого чавуну (50%), губчастого заліза (30%), і відходів підшипникової сталі (20%).

 

Рисунок 3.1 Схема мартенівської  печі

1, 5 - голівка печі; 2 - газові  і повітряні канали в головці  печі; 3 - звід печі, 4 - робочий простір  печі; 6, 8 - газові і повітряні регенератори; 7 - подини печі; 9 - завалочні вікна

 

Вміст сірки і фосфору  в сталевій ванні після розплавлення низький, що пояснюється, перш за все, дуже високою чистотою видобутої залізної руди, з якої виготовляється чавун. Окислення здійснюють киснем. Такі розкислювачі як кальцій чи алюміній при такому методі виплавки не використовують.

У СНД виплавку підшипникових сталей в кислих мартенівських електропечах здійснюють активним процесом в печах місткістю 90 т.

Активний процес характеризується тим, що руду, вапно (чи вапняк) вводять  по ходу плавки. Це підвищує рідкотекучість шлаку, обмежує відновлення кремнію  і збільшує його окислювальну здатність. Відбувається інтенсивне кипіння, вміст  кремнію не перевищує 0,10...0,12%. В якості шихтових матеріалів використовують чистий по сірці і фосфору чавун, чисту  шихтову заготівлю і до 10% від  садки власні відходи кулькової  сталі.

Остаточне розкислення проводять  в печі силікокальцієм (1,26 кг/т) і  кусковим алюмінієм (0,4 кг/т), присадку розкислювачів закінчують до появи  шлаку.

 

3.2 Виплавка в електродугових печах

 

Підшипникову сталь виплавляють  за двома технологічними схемами: з  обробкою пічним шлаком і з обробкою металу в ковші високоглиноземистим  синтетичним шлаком, одержаним в  окремій печі.

Залежно від застосовуваної шихти за обома технологічними варіантами виплавка може бути проведена методом переплаву або на свіжій шихті. Під час виплавки сталі методом переплаву з обробкою пічним шлаком використовують від 70 до 100% відходів підшипникової сталі. Остаточне розкислення проводять пічним кусковим алюмінієм шляхом присадки його в піч за 5 хвилин до випуску (0,5 кт/т сталі). При виплавці на свіжій шихті з обробкою пічним шлаком використовують вуглецевий брухт (74...77%), чавун (18...21%), і відходи підшипникової сталі (4,5%). Остаточне розкислення металу проводять первинним алюмінієм у кількості 0,5 кг/т.

Високоглиноземистим синтетичним  шлаком може оброблятися сталь, виплавлена ​​як на свіжій шихті, так і методом  переплаву. Фізико-хімічні процеси, що протікають в ковші при взаємодії  рідкої сталі з рідким вапняно-глиноземистим  синтетичним шлаком, в основному  зводяться до того, що при зливі  рідкого металу з досить великої  висоти в ківш відбувається їх інтенсивне перемішування і взаємне емульгування. Поверхня контакту металу і шлаку  при їх взаємному емульгуванні надзвичайно  збільшується в порівнянні зі звичайним  способом рафінування металу в печі.

Схема дугової печі показана на рис. 3.1. 

 

 

 

Рисунок 3.2  Схема дугової  плавильної печі

1. основна цегла; 2 – зливний жолоб; 3- шихта; 4 - сталевий кожух; 5 – стінки; 6 – склепіння; 7, 8 – кабелі; 9 – електроди; 10 - робоче вікно; 11- привід для нахилу; 12 - подина

 

В останні роки дослідження  спрямовані на зниження основності рафінувальних  шлаків. Застосування шлаків зі зниженою основністю, напівкислих і кислих шлаків утворено прагненням наблизити  склад включень в основній електродуговій сталі до складу їх в кислій мартенівській  чи кислій індукційній сталях.

При таких процесах має  знижуватися число великих глобулярних  включень, але підвищуватися число  сульфідних і, можливо, силікатних включень. При рафінуванні сталі кислими  шлаками домінуючим виглядом кисневих включень стають тонкі рядки дрібних  зерен корунду.

 

3.3 Спеціальні способи виплавки

Виплавка змішуванням в ковші рідких розплавів. Особливістю цієї технології є одночасне комплексне використання трьох металургійних агрегатів: мартенівської печі з основною футерівкою, в якій виплавляють залізовуглецевий напівпродукт; дугової електропечі для виплавки рідкої лігатури; шлакоплавильної електропечі для виплавки синтетичного шлаку.

Отримання сталі здійснюється шляхом змішання в сталерозливному ковші залізовуглецевих напівфабрикату і рідкої лігатури в процесі рафінування розплавів синтетичним шлаком і продування аргоном.

Передумови підвищення якості та експлуатаційних властивостей сталі, отриманої за технологією змішання з продувкою металу в ковші  аргоном в порівнянні із звичайною  електросталлю, засновані на наступних  теоретичних положеннях і експериментально встановлених фактах:

• поліпшуються умови розкислення і легування сталі в ковші;
• в процесі розкислення беруть участь не тільки алюміній і кремній, але і вуглець, який утворює газоподібні продукти реакцій і володіє при обраній технології змішування розкислювальною здатністю на порядок вище, ніж кремній;
• рівномірно розподілені легуючі елементи в обсязі ковша;
• в якості об'єкта розкислення використовують залізовуглецевий розплав необхідної окисленості, яку легко регулювати.

Вакуумна плавка, переплав та вакуумна дегазація сталі.

Загальні особливості  вакуумної обробки полягають  в наступному: рідкий метал не окислюється  атмосферним киснем; внаслідок зниження тиску в печі зменшується розчинність  азоту та водню, вони виділяються  з рідкого металу і відкачуються; внаслідок підвищення розкиллювальної  здатності вуглецю зменшується  вміст кисню в металі і, як наслідок, знижується вміст неметалічних включень внаслідок відновлення їх вуглецем; також знижується вміст домішок  деяких кольорових металів (олово, миш'як, свинець, вісмут та ін); підвищується хімічна  однорідність сталі.

Для позапічного вакуумування підшипникової сталі всіх марок  в основному застосовують такі найбільш продуктивні способи:

• циркуляційний (RH) - продуктивність однієї установки близько 400 тис. т на рік;
• порційний (DH) - продуктивність близько 200 тис. т на рік;
• вакуумування в ковші-печі ASEA-SKF (з дуговим підігрівом і електромагнітним перемішуванням) - продуктивність близько 200 тис. т на рік.

Всі перераховані установки  можуть працювати в комплексі  з будь-якими сталеплавильними агрегатами - електродуговою, мартенівською та конверторною печами.

У всіх зазначених способах сталь розливають в злитки або  на установках безперервного розливання сталі.

Електрошлаковий переплав. Підшипникова сталь стала одним з перших об'єктів, на яких була випробувана, а потім успішно впроваджена технологія ЕШП. При проходженні електричного струму через шар рідкого шлаку у ньому виділяється тепло, розплавляється кінець електрода, зануреного в шлак.

1 – електрод-злиток; 2- кристалізатор; 3 – робочий флюс; 4 – запал; 5 - піддон

Рисунок 3.3 Схема процесу електрошлакової плавки

 

Склад шлаку підбирають таким  чином, щоб він володів високою  рафінуючою здатністю і високим  електроопором. Розплавлений метал, проходячи  через шлак, рафінується від кисневих включень і сірки. Потрапляючи в водоохолоджуваний кристалізатор очищений метал швидко і цілеспрямовано кристалізується, що запобігає утворенню дефектів зливка.Особливостями зливків електрошлакового переплаву є висока щільність, відсутність великих неметалевих включень, рівномірний розподіл дрібних включень, відсутність внутрішніх та поверхневих розкатаних забруднень, усадочних дефектів, підвищена пластичність при горячій механічної обробці.

При ЕШП ступінь десульфурації  становить 80%. вміст сульфідних і  оксидних включень зменшується в 1,5-2 рази [3]. Цей процес є досить дорогим, тому сталь, виплавлену таким чином  доцільно використовувати тільки в  тих випадках, коли вироблені підшипники використовуються в особливо відповідальних виробах і агрегатах (літаки, атомні реактори і т.д.).

 Проаналізувавши відомі  способи виплавки конструкційної підшипникової сталі марки ШХ20СГ, можна відзначити, що кожний з розглянутих способів має як переваги, так і недоліки. Тому на мою думку доцільно проводити виплавку конструкційної підшипникової сталі марки ШХ20СГ в електродуговій печі, так як вона має такі переваги: використання електричної енергії (електричного струму), можливість розплавити шихту практично будь-якого складу, точне регулювання температури металу та його хімічного складу. Немаловажливо - простота процесу і можливість отримання чистого по сірці і фосфору металу. Технологія плавки визначається складом сталі, що виплавляється, и вимоги, які пред'являються до неї, а також якістю шихти [4].

 

 

 

 

 

 

 

4 АПАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ВИРОБНИЦТВА СТАЛІ

 

 Електродугова сталеплавильна піч  – найбільш оптимальний спосіб виплавки конструкційної шарикопідшипникової сталі. Дугова сталеплавильна піч - піч, в якій теплота електричної дуги використовується для плавки сталі. Ємність дугових печей коливається від 6 до 200 тонн. Ці печі служать в першу чергу для виплавки легованих і високоякісних сталей, які важко одержувати в конвертерах і мартенівських печах. Одна з головних особливостей дугової печі - можливість досягнення в робочому просторі високої температури (до 2500 ° С) [3].