Электрошлаковый переплав: Учебное пособие (Принцип электрошлакового переплава, технология процесса наплавки слитка, физико-химические процессы при ЭШП, плавление и кристаллизация металла), страница 51

Сопоставление достоинств и недостатков бифилярной схемы ЭШП (таблица 17) позволяет сделать вывод, что применение этой схемы наиболее целесообразно в печах для выплавки крупных (более 8 т) слитков квадратного и особенно прямоугольного сечения.

Известно, что в диапазоне устойчивых режимов ЭШП при увеличении скорости подачи электрода и глубины погружения его в шлаковую ванну удельный расход электроэнергии уменьшается [2]. Это косвенно свидетельствует о том, что увеличение глубины погружения электрода в шлак (до некоторых пределов, при которых дальнейшее увеличение силы тока и уменьшение расстояния электрода от металлической ванны приводят к падению теплового КПД процесса), сопровождается ростом коэффициента плавления электрода К_э.

1 – трансформатор; 2 – шинопроводы; 3 – гибкие кабели; 4 - электроизоляция; 5 – электрододержатель; 6 – электроды; 7 – кристаллизатор; 8 – шлак; 9 – металл; 10 – поддон

Рисунок 41 – Однофазная двухэлектродная бифилярная схема ЭШП

Таблица 17 - Сравнение способов электрошлакового переплава [2]

Увеличение К_э с ростом погружения электрода в шлак можно объяснить увеличением потока тепла, передаваемого концу электрода шлаковой ванной (растет поверхность контакта электрода со шлаком).

Отмеченная зависимость коэффициента плавления электрода от положения его в шлаке обусловливает возможность саморегулирования процесса плавления бифилярно включенных электродов при их совместной подаче.

К факторам, которые могут вызывать нарушение равенства линейных скорости плавления электродов при бифилярной схеме ЭШП, относятся:

1. Неравенство сечений электродов вследствие разных их размеров или наличия в них несплошностей (последнее может иметь место в литых электродах).

2. Смещение электродов к одной из стенок кристаллизатора вследствие их неправильной центровки или значительной кривизны.

Если электроды отличаются сечением по всей их длине, то плавка идет с нарастанием разности погружения электродов в шлак. При незначительном различии в сечениях электродов эта разница может нарастать очень медленно и не препятствовать проведению плавки. При значительном различии сечений электродов может произойти вмораживание одного из электродов в металлическую ванну.

Степень влияния двух указанных факторов на ход бифилярной плавки в значительной мере зависит от электрического и шлакового режимов процесса. Так, чем меньше выделяемая в шлаке мощность и ниже его температура, тем (при прочих равных условиях) вероятнее появление разбаланса плавления электродов и его нарастание. Это отчетливо видно из данных, приведенных в таблице 18 [2].

Таблица 18 - Влияние режима и температуры шлаковой ванны на плавление электродов при бифилярной схеме ЭШП