Литературный и патентный обзор по электрошлаковому переплаву. Флюсы для процессов ЭШП, страница 3

Почти сто лет назад знаменитый русский  инженер и  изобретатель Н. Г. Славянов опубликовал в Санкт-Петербурге свою книжку «Электрическая отливка металлов» Он показал, что если возбудить электрическую дугу в некоей форме, засыпать в плавильное

 пространство шлакообразующие и легирующие компоненты,то в результате можно получить слиток требуемого химического состава (рис. 3). Изобретатель, разумеется,ничуть не сомневался в том, что он имеет дело с тем же физическим явлением— электрической дугой, которую он так смело и успешно использовал для неразъемного соединения металлов.

Между тем вполне естественно, что при соответствующей глубине шлаковой ванны электрическая дуга могла самопроизвольно гаснуть вследствие шунтирования тока жидким шлаком.Не вызывает потому сомнений, что Н. Г. Славянов, по сути, мог иметь и бездуговой, т. е. электрошлаковый процесс. Нет ничего удивительного и в том, что спустя почти 40 лет после ,

Н. Г. Славянова американец Армстронг, предложивший способ выплавки железных сплавов в водоохлаждаемой массивной медной форме, тоже не подозревал о том, что имеет дело не с дуговым, а бездуговым процессом. По крайней мере в американском патенте № 1.781.490, который Армстронг получил в 1930 г., процесс выплавки слитков охарактеризован как процесс плавления расходуемого железного электрода электрической дугой, горящей под слоем сыпучего флюса между концом этого электрода и жидким шлаком, покрывающим поверхность металлической ванны. Конечно, Армстронг, как и его предшественник Н. Г. Славянов, сам того не подозревая, мог иметь дело и с электрошлаковым процессом. Из литературы известно, что способ Армстронга, в отличие от славяновского способа отливки металлов, не нашел практического применения.

Другой американский изобретатель Гопкинс, с которым автор этой главы имел возможность встретиться в США в 1967 г. на 1-м Международном симпозиуме по ЭШП, еще в предвоенные годы, отталкиваясь от работ Армстронга и фирмы «Аллехени Лудлум»,предложил отливать слитки легированных сталей.

Суть этого способа согласно американскому патенту 1940 г. (№2.191.479) состоит в следующем (рис.4 ): в водоохлаждаемой медной изложнице с помощью электрической дуги, питаемой постоянным током и горящей под слоем сыпучего шлака, переплавляют трубчатый электрод, формируемый из железной или никелевой ленты с помощью специальной роликовой проводки.  Легирование постепенно наплавляемого слитка осуществляется подачей внутрь трубчатого электрода дозированных  количеств  измельченных ферросплавов, лигатур или металлических порошков. Важно вновь подчеркнуть, что в патентном описании, в патентной формуле идет речь только об электродуговом процессе. Но как у Славянова и Армстронга, так и у Гопкинса при выплавке слитков, конечно же, дуговой процесс при достаточном количестве жидкого шлака вполне мог уступать место бездуговому , т. е. мог возникать электрошлаковый процесс. Тем не менее американцам понадобилось почти 25 лет, чтобы признать наличие бездугового , т. е. Электрошлакового , процесса при плавке в водоохлаждаемом кристаллизаторе. Это тем более любопытно, что в те же годы в области сварки металлов в США по-прежнему царило общее мнение, будто сварка под флюсом — бездуговой  процесс. Стало быть, американцам был известен такого рода термин. Сварщики США признали сварку под флюсом дуговым процессом примерно к началу пятидесятых годов. В патенте Гопкинса  № 3.067.473, выданном в США в 1956 г., по-прежнему отмечалось наличие дуги, погруженной в шлак. Лишь в патентах, выданных американцам примерно в середине 60-х гг., речь идет уже не о дуге, горящей во флюсе, а о некоем токовом разряде. Промышленному использованию электрошлакового процесса в США, естественно, не могло неешать отсутствие четких представлений о его физической сущности.