Наибольшее распространение получила технология ПДП в среде инертных газов (аргон) при давлении, близком к атмосферному. Чаще в плавильном пространстве поддерживают давление немногим более атмосферного, чтобы предотвратить подсос воздуха в печь.
Общие рекомендации для выбора технологических режимов ПДП в аспекте управления процессом испарения заключаются в следующем. При необходимости сохранения в составе сталей или сплавов неизменного содержания легирующих элементов (хром, марганец) переплав требуется осуществлять при умеренной мощности плазмотронов, нормальном или повышенном давлении газа в печи. При рафинировании сплавов от вредных цветных примесей целесообразно повышение мощности плазмотронов, снижение производительности переплава и давления в камере печи.
80. За счет теплоты сжатых электрических дуг и жидкого металла шлак плавится, растекается тонким слоем по поверхности металлической ванны, но под воздействием потоков газа из плазмотронов оттесняется на ее периферию, и большая часть площади зеркала металла остается открытой.
Такая технологическая схема ПДП получила наименование плазменно-шлакового переплава (ПШП). Его создание вызвано стремлением решить несколько задач: повысить эффективность рафинирования переплавляемого металла от НВ, обеспечить возможность его десульфурации, улучшить качество поверхности слитка, вытягиваемого из кристаллизатора.
Основное достоинство применения шлаков при ПДП заключается в устранении затруднений переплава сплавов, легированных высокоактивными элементами (титан, алюминий) и весьма склонных к пленообразованию. Так, в случае ПДП жаропрочных сплавов на никелевой основе на оплавляющемся торце расходуемой заготовки и поверхности металлической ванны образуется тугоплавкая оксидная плена, не только затрудняющая рафинирование металла, но и являющаяся источником загрязнения слитка и ухудшения качества его поверхности. Формирование плены обусловлено в основном наличием НВ в исходном металле, образовавшихся и зафиксированных в нем при выплавке и разливке, а также окислением расплава в ходе ПДП в случае недостаточной очистки плазмообразующего газа. Синтетические шлаки, подаваемые в небольшом количестве на поверхность металлической ванны, офлюсовывают тугоплавкие включения, а образовавшийся жидкоподвижный шлак расходуется на формирование гарнисажа между слитком и стенкой кристаллизатора.
81. Переплав в атмосфере инертного газа – наиболее распространенный вариант технологии ПДП, обеспечивающий высокую чистоту металлов, сталей и сплавов по неметаллическим включениям и газам (водород, азот). Наряду с этим присутствие последних в атмосфере плазменно-дуговой печи вредно не всегда, и в некоторых случаях добавки в плазмообразующий газ водорода, азота или использование чистого азота позволяют получить при ПДП значительный металлургический эффект.
Отсутствие футеровки, развитая межфазная поверхность газ–металл, регулируемые продолжительность пребывания металла в жидком состоянии и температура расплава, а также возможность применения любых газов делают ПДП весьма удобным способом реализации процесса водородного раскисления. Вместе с тем практика показала, что достижение положительных результатов возможно лишь в случае соблюдения оптимальной технологии выплавки сплавов для расходуемых заготовок и переплава последних в печах ПДП.
82. При описании металлургических особенностей ПДП затронут и вопрос сортамента металла, оптимального для конкретного технологического варианта переплава. Так, ПДП в атмосфере чистого аргона подвергают конструкционные, нержавеющие стали, реже – жаропрочные сплавы. Часто эту технологию дополняют применением синтетических шлаков, особая эффективность которого отмечается при переплаве сплавов, склонных к образованию плен. Основной объект плазменно-водородного раскисления – прецизионные сплавы. Реже добавки водорода в плазмообразующий газ используют при переплаве жаропрочных сплавов для восстановления оксидной плены на торце заготовки и поверхности металлической ванны.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.