С увеличением массы слитка и снижением теплопроводности переплавленного металла в зависимости от состава металла и температурного интервала его кристаллизации, из-за снижения охлаждающего влияния стенок кристаллизатора и поддона могут создаться условия для образования зоны равноосных кристаллов и в электрошлаковом слитке.
При прочих равных условиях образование зоны равноосных кристаллов в электрошлаковом слитке во многом зависит от параметров процесса ЭШП и соответственно от формы и размеров металлической ванны наплавляемого слитка. Увеличение глубины металлической ванны способствует образованию в слитке ЭШП зоны равноосных кристаллов. Следует отметить, что в слитке ЭШП качество металла этой зоны несравненно выше, чем в обычных. Это связано с тем, что в зоне равноосных кристаллов электрошлакового слитка усадочные, ликвационные и сегрегационные явления выражены в значительно меньшей степени, поскольку металл более чист по примесям (в частности, по сере и неметаллическим включениям) и затвердевание металла этой зоны происходит не в замкнутом объеме, а при наличии подпитки металлом металлической ванны и отвода в эту ванну ликватов.
В электрошлаковых слитках зональная ликвация элементов, как правило, не наблюдается. Это связано как с направленностью их отвердевания, так и с постоянным разбавлением металлической ванны свежими порциями металла.
Осевая зональная ликвация в слитках ЭШП может проявляться лишь при весьма больших скоростях плавки. Так, даже в слитках диаметром 1100 мм осевая ликвация серы не обнаружена. Однако в больших слитках ЭШП при определенных условиях может проявиться внеосевая ликвация. Такими условиями является недостаточно малая скорость плавки и получаемый при этом большой объем металлической ванны.
Внеосевая ликвация серы в крупных электрошлаковых слитках может наблюдаться также в случае недостаточной степени десульфурации металла ЭШП (при использовании флюсов с низкой обессеривающей способностью или ведении ЭШП без раскисления шлаковой ванны).
К основным параметрам ЭШП можно отнести следующие:
1) скорость подачи расходуемого электрода;
2) напряжение на шлаковой ванне;
3) глубина шлаковой ванны;
4) коэффициент заполнения кристаллизатора.
Электрический режим при электрошлаковом переплаве наряду с составом и количеством шлака определяет скорость плавления электрода, что, в свою очередь, оказывает влияние на качество рафинирования металла и структуру электрошлакового слитка.
Установлено, что скорость подачи расходуемого электрода оказывает существенное влияние на электрический режим процесса плавки. Чем больше скорость подачи электрода, тем больше величина тока, протекающего через шлаковую ванну.
При небольших скоростях движения (рисунок 17, а) торец электрода остается плоским, плавление его происходит на поверхности шлака, электрический режим неустойчив, периодически переходит в дуговые разряды в момент отрыва капель металла. С увеличением скорости подачи электрода его плавление происходит в объеме шлака и торец приобретает конусообразную форму (рисунок 17, б, в). При дальнейшем увеличении скорости движения электрода электрический режим стабилизируется и становится наиболее устойчивым при высоте конуса, равной радиусу электрода, а угол при вершине конуса, равным 90о (рисунок 17, г).
Большее увеличение скорости приводит к округлению вершины конуса, появлению электрических дуг между электродом и металлической ванной и, наконец, вмораживанию электрода в ванну (рисунок 17, е).
Оптимальную скорость плавления электрода устанавливают исходя из плотности тока и профиля конуса со скоростью перемещения электрода. Установлено, что величина тока возрастает линейно с увеличением скорости движения электрода.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.