Шлак заливают при установленном электроде и включенном напряжении. Как только шлак заполнит пространство в кристаллизаторе от поддона до расходуемого электрода (замкнет электрическую цепь), начинается собственно процесс ЭШП. В начальный период происходит нагрев шлака до рабочей температуры и нагрев расходуемого электрода до температуры плавления металла. Происходит стабилизация процесса ЭШП, и печь выводят на заданный электрический режим плавки. Начинается основной период плавки - переплав расходуемого электрода и наплавление слитка.
Плавка на жидком старте имеет следующие преимущества перед плавкой на твердом старте:
а) не требуются затравки;
б) качество металла в нижней части слитка выше;
в) донная обрезь слитка сокращается примерно в два раза;
г) повышается производительность печи, так как не требуется много времени для наведения шлаковой ванны.
Наплавление слитка. Качество переплавляемого металла во многом зависит от теплового состояния металлической и шлаковой ванны. К числу факторов, влияющих на температурное поле, относятся диаметр электрода, состав флюса, сила тока и напряжение. Одним из самых важных параметров ЭШП является глубина жидкой металлической ванны. Для получения высокой степени рафинирования металла, а также осевой или радиально-осевой кристаллической структуры слитка целесообразно иметь неглубокую и пологую жидкую ванну, т.е. невысокую скорость наплавления слитка. Для получения однородной микроструктуры слитка чрезвычайно важно постоянство параметров переплава.
При установившемся режиме процесса ЭШП температура шлака находится в пределах 1600 - 1900 оС. Торец электрода при плавлении приобретает форму конуса. Оптимальный угол при вершине конуса должен быть 90о. Обычно при освоении новых марок стали на электрошлаковых печах проверку правильности выбранных технологических параметров (электрический режим, количество флюса и др.) определяет по виду конуса, извлекая его из шлаковой ванны во время переплава или после окончания процесса.
При плавлении электрода на поверхности его конуса образуется тонкая пленка жидкого металла, которая, стекая, формирует на вершине конуса каплю. Капля отрывается, проходит через слой жидкого шлака и образует под слоем шлака ванночку жидкого металла. Благодаря охлаждающему действию поддона и стенок кристаллизатора происходит затвердевание нижних горизонтов металла и формирование слитка. Электрод, оплавляясь, перемещается вниз, а фронт затвердевшего металла в кристаллизаторе - вверх, навстречу движению электрода. Скорость оплавления электрода регулируется подводимой электрической мощностью, зазором между торцом электрода и уровнем жидкого металла на протяжении всего рабочего периода плавки.
Величина оптимального межэлектродного расстояния hопт. слабо зависит от химического состава переплавляемого металла и рабочего шлака и определяется диаметром применяемого электрода (при некруглых сечениях - эквивалентным диаметром), от которого она зависит по линейному закону [11]
. (33)
При диаметрах электродов > 150 мм эта зависимость может быть заменена приближенный: hопт. » 0,5 dэл.
По мере оплавления электрода его активное и индуктивное сопротивления уменьшаются, а, следовательно, повышается активная мощность, выделяемая током в шлаковой ванне. Поэтому плавку ведут в так называемом дифференцированном режиме, величину напряжения уменьшают по ходу плавки. На отечественных заводах принят ступенчатый график регулирования напряжения. Как показывают исследования, падения напряжения на 1 пог. м длины электрода составляет в среднем около 2 В. Через промежуток времени, равный времени сплавления 1 м электрода, трансформатор переключают на меньшую ступень, соответствующую снижению напряжения на 2 В. На ряде заводов одновременно с уменьшением напряжения снижают и величину тока.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.