Valokaarisulatus on sähköterminen metallurginen menetelmä, joka käyttää sähköenergiaa kaaren muodostamiseen elektrodien väliin tai elektrodien ja sulatetun materiaalin väliin metallien sulattamiseksi. Kaaret voidaan muodostaa joko tasa- tai vaihtovirralla. Vaihtovirtaa käytettäessä kahden elektrodin välillä on hetkellinen nollajännite. Tyhjiösulatuksessa kaari on helppo sammuttaa kahden elektrodin välisen alhaisen kaasutiheyden vuoksi. Siksi DC-virtalähdettä käytetään yleensä tyhjiökaarisulatukseen.
Valokaarisulatus voidaan jakaa eri lämmitysmenetelmien mukaan kahteen kategoriaan: suoralämmityskaarisulatus ja epäsuora lämmityskaarisulatus. Valokaarisulatuksen tärkeimpiä teknisiä ja taloudellisia indikaattoreita ovat sulamisaika, sulatetun kiinteän uunimateriaalin määrä aikayksikköä kohden (tuotantokapasiteetti), kiinteän uunimateriaalin sähkönkulutus yksikkönä, tulenkestävät materiaalit, elektrodien kulutus jne.
1、 Suora lämmityskaarisulatus
Suoran kuumennuskaarisulatuksen synnyttämä sähkökaari on elektroditangon ja sulatetun uunimateriaalin välissä. Uunin materiaali lämmitetään suoraan sähkökaarella, joka on sulatuslämmön lähde. Suoralämmityskaarisulatusta on kahta päätyyppiä: ei-tyhjiö-suorakuumennus kolmivaiheinen kaariuunin sulatusmenetelmä ja suoran lämmityksen tyhjiökäyttöinen kaariuunisulatusmenetelmä.
(1) Ei-tyhjiö suorakuumennus kolmivaiheinen kaarisulatusmenetelmä. Tämä on yleisesti käytetty menetelmä teräksen valmistuksessa. Teräksen valokaariuuni on tärkein ei-tyhjiölämmitteisen kolmivaiheisen sähkökaariuunin tyyppi. Valokaariuuni, johon ihmiset yleisesti viittaavat, viittaa tämäntyyppiseen uuniin. Korkeaseosteisen teräksen saamiseksi on tarpeen lisätä teräkseen seoskomponentteja, säätää teräksen hiilipitoisuutta ja muuta seospitoisuutta, poistaa haitalliset epäpuhtaudet, kuten rikki, fosfori, happi, typpi ja ei-metalliset sulkeumat alla. tuotteen määritellyn valikoiman. Nämä sulatustehtävät on kätevintä suorittaa valokaariuunissa. Valokaariuunin sisällä oleva ilmakehä voidaan säätää heikosti hapettavaksi tai jopa pelkistäväksi kuonanvalmistuksen avulla. Valokaariuunin seoskoostumuksella on pienempi palamishäviö, ja lämmitysprosessia on suhteellisen helppo säätää. Siksi, vaikka kaarisulatus vaatii suuren määrän sähköenergiaa, tätä menetelmää käytetään edelleen teollisuudessa erilaisten korkealaatuisten seosterästen sulattamiseen.
(2) Suoran kuumennustyhjiökaariuunin sulatusmenetelmä. Sitä käytetään pääasiassa aktiivisten ja korkean sulamispisteen metallien, kuten titaanin, zirkoniumin, volframin, molybdeenin, tantaalin, niobiumin ja niiden seosten sulattamiseen. Sitä käytetään myös seosterästen, kuten lämmönkestävän teräksen, ruostumattoman teräksen, työkaluteräksen ja laakeriteräksen sulattamiseen. Suoralla kuumennustyhjiökäyttöisellä valokaariuunilla sulatetun metallin kaasu- ja haihtuvien epäpuhtauksien pitoisuus on vähentynyt, eikä harkon keskihuokoisuus yleensä ole. Harkon kiteytys on tasaisempaa ja metallin ominaisuudet paranevat. Suoran lämmitystyhjiökäyttöisen kaariuunisulatuksen ongelmana on metallien (seosten) koostumuksen säätäminen. Vaikka uunin laitekustannukset ovat paljon alhaisemmat kuin tyhjiöinduktiouunin, se on korkeampi kuin sähkökuonauunin, ja myös sulatuskustannukset ovat paljon korkeammat. Tyhjiökäyttöistä sähkökaariuunia käytettiin ensimmäisen kerran teollisessa tuotannossa vuonna 1955, aluksi titaanin ja myöhemmin muiden korkean sulamispisteen metallien, aktiivisten metallien ja seosterästen sulattamiseen.
2、 Epäsuora lämmityskaarisulatus
Epäsuoran kuumennuskaarisulatuksen synnyttämä valokaari on kahden grafiittielektrodin välissä ja uunin materiaali kuumennetaan epäsuorasti kaaren vaikutuksesta. Tätä sulatusmenetelmää käytetään pääasiassa kuparin ja kupariseosten sulattamiseen. Epäsuora lämmityskaarisulatus on vähitellen korvautumassa muilla sulatusmenetelmillä sen korkean melun ja huonon metallin laadun vuoksi.
Postitusaika: 25.1.2024