СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

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.