Для управления процессами кристаллизации слитка в плавильное пространство вводят, например, упругие колебания. Возможны и другие способы внешнего воздействия на жидкие шлак и металл, в том числе электротехнического характера . Известна плавка в так называемом сжатом или переменном физическом поле , плавка с принудительным дроблением капель, образующихся на конце электрода, а также с модулированием переменного тока наложением импульсов различной интенсивности и скважности. Использование того или иного способа влечет за собой соответствующие изменения не только электрической части печи ЭШП , но и ее механизмов, устройств, в том числе кристаллизаторов.
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 3.2 Final//EN">
3. Флюсы для процессов ЭШП
Шлак является неотъемлемой составляющей каждого из процессов ЭШТ. Эффективность процессов зависит от его свойств, определяемых главным образом составом применяемых флюсов.
Есть несколько общих функций, которые шлак выполняет в электрошлаковых процессах .Это прежде всего энергопреобразующая функция. Шлак является участком электрической цепи с высоким сопротивлением, на котором происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Кроме того, он выполняет теплопередающую функцию, от которой зависит энергетическая эффективность процесса. Эта эффективность тем выше, чем полнее и интенсивнее шлак передает теплоту металлу. Еще одной функцией является рафинирующая. Расплавленный флюс должен обладать максимальным межфазным натяжением на границе с жидким металлом и минимальным — с неметаллическими включениями. Реакционная способность флюса должна обеспечивать удаление вредных примесей и в то же время не вызывать взаимодействия его компонентов с легирующими элементами. Флюс должен содержать минимально возможное количество нестойких соединений для обеспечения постоянства химического состава металла (слитка, шва и т. п.) по ходу всего процесса. Кроме того, он должен обеспечивать легкое возбуждение и высокую стабильность электрошлакового процесса. Его температура плавления должна быть ниже, а плотность меньше, чем у свариваемого, наплавляемого, переплавляемого или рафинируемого металла.
Важна и защитная функция флюса — шлак должен изолировать металл от взаимодействия с окружающей атмосферой. Применение флюса должно быть экономически целесообразно и не оказывать вредного влияния на здоровье человека.
При ЭШП резко возрастает длительность процесса, а следовательно, к флюсам предъявляются более жесткие требования по стабильности химического состава, достаточной рафинировочной емкости, физическим свойствам.
Шлаковые системы представляют собой солевые, оксидные или оксид-но-солевые расплавы, и эффективность процессов ЭШТ, в конечном счете, будет определяться числом и соотношением компонентов флюса, варьируя которые можно изменять температуру его плавления, электрическую проводимость, вязкость, поверхностное натяжение и другие свойства.
Требование гомогенности шлаковой ванны при рабочих температурах процессов делает необходимым использование флюса с температурой плавления ниже температуры ликвидуса металла или сплава. Причем для ЭШП применяются флюсы, у которых эта разница температур в стационарный кристаллизатор — 5О—100 С в подвижный—до 200С
При ЭШП различные механические свойства флюсов делают невозможным их применение одновременно при проведении процесса в стационарном и подвижном кристаллизаторах , При переплаве в стационарный кристаллизатор необходима стабильность толщины гарнисажного слоя по всей высоте слитка, а при переплаве в подвижный кристаллизатор—еще и устойчивость гарнисажа против растягивающих усилий.
Самую низкую температуру плавления имеют солевые флюсы , самую высокую - оксидные. Промежуточное положение между ними занимают оксидно - солевые флюсы. С ростом температуры плотность шлаковых расплавов понижается.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.