СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
производство
стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургич.
заводов. С. п. - второе звено в общем производств, цикле чёрной металлургии;
другие
гл. звенья- получение чугуна в доменных печах (см.
Доменное производство)
и
прокатка стальных слитков или заготовок (см. Прокатное производство).
С.
п. включает 2 осн. технологич. процесса - выплавку и разливку стали.
В совр. металлургии важнейшие способы
выплавки стали - кислородно-конвертерный процесс (см. также
Конвертерное
производство), мартеновский процесс (см. Мартеновское производство)
и
электросталеплавильный процесс (см. Электросталеплавилъное производство.)
Соотношение
между этими видами С. п. меняется: если в начале 50-х гг. 20 в. в мартеновских
печах выплавлялось ок. 80% производимой в мире стали, то уже к сер. 70-х
гг. главенствующее положение занял кислородно-конвертерный процесс, на
долю к-poro приходится более половины мировой выплавки стали.
Полученную в сталеплавильном агрегате сталь
выпускают в разливочный ковш, ? затем либо разливают в металлич.
формы - изложницы, либо направляют на установки непрерывной разливки
стали (машины непрерывного литья); лишь ок. 2% всей производимой стали
идёт на фасонное литьё. В результате затвердевания металла получаются стальные
слитки или заготовки, к-рые в дальнейшем подвергают обработке давлением
(прокатке, ковке). Непрерывный способ разливки стали имеет неоспоримые
преимущества перед разливкой в изложницы. Однако пока преобладающее количество
металла разливается в изложницы. Разливка стали - ответств. этап С. п.
Технология и организация разливки в значит, мере определяют качество готового
металла и количество отходов при последующем переделе стальных слитков.
В кислородно-конвертерном произ-ве преобладают
конвертеры ёмкостью 100-350 т. Сортамент стали, получаемой этим
способом, непрерывно расширяется, причём по качеству кислородно-конвертерная
легированная сталь не уступает мартеновской стали и электростали соответствующих
марок. Выплавка нек-рых низколегированных сталей в кислородных конвертерах
считается наиболее целесообразной не только по экономич. причинам, но и
с точки зрения качества металла. Так, сталь, предназначенную для холодной
деформации (особенно для произ-ва автолиста), на металлургических з-дах
всего мира выплавляют главным образом в кислородных конвертерах. Осваивается
выплавка высоколегированной стали. Гл. направления развития кислородно-конвертерного
процесса: интенсификация плавки (в первую очередь продувки), повышение
стойкости футеровки, применение совр. средств контроля и управления с использованием
ЭВМ, разработка новых технологич. вариантов. Большие перспективы открывает
перед кислородно-конвертерным процессом сочетание его с методами внепечного
рафинирования
металла.
Несмотря на резкое сокращение доли мартеновского
металла в общем объёме произ-ва стали, роль мартеновского процесса в чёрной
металлургии MH. стран ещё достаточно высока. Использование кислорода, природного
газа, огнеупоров высокого качества позволяет значительно интенсифицировать
мартеновский процесс. Вместе с тем стр-во новых мартеновских печей повсеместно
прекращено. Перспективной считается перестройка действующих мартеновских
печей на высокопроизводительные двухванные печи.
Во 2-й пол. 20 в. наблюдается заметное
развитие электросталеплавильного произ-ва, обусловленное рядом его преимуществ
перед др. способами получения стали. В СССР действуют 200-т дуговые
печи; проектируются печи номинальной ёмкостью 400 т. В США находится
в эксплуатации самая крупная в мире 360-т электропечь (1975). Ведутся работы
по созданию 500-600-га электропечей (с шестью электродами). Важная тенденция
электросталеплавильного произ-ва - значит, увеличение удельной мощности
электропечей (с 250-300 до 500-600 ква/т и более). На металлургич.
предприятиях нек-рых стран внедрён предварит, подогрев шихты, позволяющий
сократить продолжительность плавки, снизить расход электроэнергии и электродов.
Технико-экономич. показатели совр. дуговых печей свидетельствуют о целесообразности
их использования для выплавки не только легированной, но и рядовой стали.
Так, в электросталеплавильных цехах США доля рядового металла достигает
70%, в ФРГ - 50%. Положит, влияние на развитие электрометаллургии стали
окажет широкое пром. освоение способов прямого получения железа,
позволяющих
производить высококачеств. сырьё для электропечей. Использование металлизованной
шихты для электроплавк[[ (напр., металлизованных окатышей)
позволит
сократить капитальные вложения на сооружение новых электросталеплавильных
цехов и повысить производительность дуговых печей.
Одно из перспективных направлений развития
С. п.- повышение качества стали путём внепечного рафинирования. Наибольшее
пром. значение имеют след, методы: продувка металла в ковше или спец. агрегате
инертными газами или окислит, смесями; вакуумная обработка стали (см. Дегазация
стали); обработка стали синтетич. шлаками.
Примерно в сер. 60-х гг. начала интенсивно
развиваться т. н. с п е ц э л е к тро металлурги я, к-рая включает различные
виды рафинирующих переплавов заготовки, полученной в обычных сталеплавильных
агрегатах (чаще всего в дуговых или индукц. печах). К ним относятся плавка
в дуговых вакуумных печах и в нндукц. вакуумных печах, электрошлаковый
переплав, электроннолучевая плавка, плазменная плавка (см. Плазменная
металлургия).
В результате рафинирующего переплава исходный металл
эффективно очищается от неметаллич. включений и др. нежелательных примесей,
повышаются плотность и однородность его структуры, улучшаются мн. свойства
стали.
В области разливки стали наблюдается постоянное
увеличение доли непрерывно-литого металла. В сер. 70-х гг. в мире работает
св. 500 машин непрерывного литья (MНЛ) стали. Крупнейшая в мире MHJI, производительностью
1,9 млн. т стали в год, действует в CTTTA (1975). Наиболее широкое
распространение получают МНЛ радиального типа. Выход готового продукта
на лучших МНЛ мира достигает 96-99%. Как при непрерывном литье, так и при
разливке стали в изложницы высокие технико-экономич. результаты даёт замена
стопорных устройств бесстопорными (шиберными) затворами - надёжными и безопасными
в работе, позволяющими точно регулировать скорость разливки металла. Применение
экзотермич. шлакообразующих смесей позволяет улучшить поверхность получаемых
слитков. Благодаря использованию теплоизолирующих и экзотермич. прибыльных
надставок удаётся значительно сократить потери металла.
К тенденциям С.п., как и чёрной металлургии
в целом, следует отнести дальнейшую концентрацию произ-ва, повышение степени
непрерывности всего технологич. цикла, специализацию отд. цехов и предприятии,
что создаёт благоприятные условия для снижения себестоимости и повышения
качества стали, для достижения высокой степени механизации и автоматизации
всего металлургич. процесса, внедрения электронновычислит. машин и автоматизированных
систем управления. Большое значение для развития С. п. имеют ведущиеся
в ряде стран работы по созданию непрерывного сталеплавильного процесса
и агрегата для его проведения (см. Стачеплавилъный агрегат непрерывного
действия).
Мировое произ-во стали в 1974 превысило
700 млн. т, причём 136 млн. т было выплавлено в СССР. В промышленно
развитых странах на душу населения приходится 400-600
кг
стали (в
СССР более 500 кг). По нек-рым прогнозам, к 2000 мировое пропз-во
важнейшего металла современности может достичь 2 млрд.
т.
Лит.: Сталеплавильное производство.
Справочник, под ред. A. M. Самарина, т. 1-2, M., 1964; Я в ой с кий В.
И., Теория процессов производства стали, 2 изд., M., 1967; Лемпицкий В.
В., Голиков И. H.,Склок и н H. Ф., Прогрессивные способы повышения качества
стали, M., 1968; Перспективы развития технологии черной металлургии, M.,
1973; Электрометаллургия стали и ферросплавов, M., 1974; Калинников E.
С., Черная металлургия; реальность и тенденции, M., 1975; Б а птизманский
В. И., Теория кислородно-конверторного процесса, M., 1975.
С. И. Венецкий.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я