La fusión por arco es un método metalúrgico electrotérmico que utiliza energía eléctrica para generar un arco entre electrodos o entre electrodos y el material fundido para fundir metales. Los arcos se pueden generar utilizando corriente continua o corriente alterna. Cuando se utiliza corriente alterna, habrá un voltaje cero instantáneo entre los dos electrodos. En la fusión al vacío, debido a la baja densidad del gas entre los dos electrodos, es fácil hacer que el arco se extinga. Por lo tanto, la fuente de alimentación de CC se utiliza generalmente para la fusión por arco al vacío.
Según los diferentes métodos de calentamiento, la fusión por arco se puede dividir en dos categorías: fusión por arco con calentamiento directo y fusión por arco con calentamiento indirecto. Los principales indicadores técnicos y económicos de la fusión por arco incluyen el tiempo de fusión, la cantidad de material sólido del horno fundido por unidad de tiempo (capacidad de producción), el consumo de electricidad del material sólido del horno unitario, los materiales refractarios, el consumo de electrodos, etc.
1. Fusión del arco por calentamiento directo
El arco eléctrico generado por la fusión del arco de calentamiento directo se encuentra entre la varilla del electrodo y el material del horno fundido. El material del horno se calienta directamente mediante el arco eléctrico, que es la fuente de calor para la fusión. Hay dos tipos principales de fusión por arco con calentamiento directo: método de fusión en horno de arco trifásico con calentamiento directo sin vacío y método de fusión en horno de arco consumible al vacío con calentamiento directo.
(1) Método de fusión por arco trifásico con calentamiento directo sin vacío. Este es un método comúnmente utilizado en la fabricación de acero. El horno de arco eléctrico para fabricación de acero es el tipo más importante de horno de arco eléctrico trifásico de calentamiento directo sin vacío. El horno de arco eléctrico al que comúnmente se refiere la gente se refiere a este tipo de horno. Para obtener acero de alta aleación, es necesario agregar componentes de aleación al acero, ajustar el contenido de carbono y otros contenidos de aleación del acero, eliminar impurezas nocivas como azufre, fósforo, oxígeno, nitrógeno e inclusiones no metálicas debajo. la gama especificada del producto. Estas tareas de fundición son más convenientes de realizar en un horno de arco eléctrico. La atmósfera dentro del horno de arco eléctrico se puede controlar para que se oxide débilmente o incluso se reduzca mediante la formación de escoria. La composición de la aleación en el horno de arco eléctrico tiene menos pérdidas por combustión y el proceso de calentamiento es relativamente fácil de ajustar. Por lo tanto, aunque la fusión por arco requiere una gran cantidad de energía eléctrica, este método todavía se utiliza en la industria para fundir varios aceros aleados de alta calidad.
(2) Método de fusión en horno de arco al vacío de calentamiento directo. Se utiliza principalmente para fundir metales activos y de alto punto de fusión como titanio, circonio, tungsteno, molibdeno, tantalio, niobio y sus aleaciones. También se utiliza para fundir aceros aleados como acero resistente al calor, acero inoxidable, acero para herramientas y acero para rodamientos. El metal fundido mediante un horno de arco consumible al vacío de calentamiento directo tiene una disminución en el contenido de gas e impurezas volátiles, y el lingote generalmente no tiene porosidad central. La cristalización del lingote es más uniforme y se mejoran las propiedades del metal. El problema de la fusión en horno de arco consumible al vacío con calentamiento directo es que es difícil ajustar la composición de los metales (aleaciones). Aunque el costo del equipo del horno es mucho menor que el del horno de inducción al vacío, es mayor que el del horno de escoria eléctrico y el costo de fundición también es mucho mayor. El horno de arco eléctrico autoconsumo al vacío se aplicó por primera vez en la producción industrial en 1955, inicialmente para fundir titanio y más tarde para fundir otros metales de alto punto de fusión, metales activos y aceros aleados.
2. Fusión del arco por calentamiento indirecto
El arco generado por la fusión del arco de calentamiento indirecto se encuentra entre dos electrodos de grafito y el arco calienta indirectamente el material del horno. Este método de fundición se utiliza principalmente para fundir cobre y aleaciones de cobre. La fusión por arco con calentamiento indirecto está siendo reemplazada gradualmente por otros métodos de fusión debido al alto ruido y la mala calidad del metal.
Hora de publicación: 25 de enero de 2024