Дуговая плавка — это электротермический металлургический метод, при котором электрическая энергия используется для создания дуги между электродами или между электродами и расплавленным материалом для плавления металлов. Дуги могут генерироваться как постоянным, так и переменным током. При использовании переменного тока между двумя электродами мгновенно возникает нулевое напряжение. При вакуумной плавке из-за низкой плотности газа между двумя электродами дугу легко погасить. Поэтому для вакуумно-дуговой плавки обычно используется источник постоянного тока.
В зависимости от различных методов нагрева дуговую плавку можно разделить на две категории: дуговую плавку прямого нагрева и дуговую плавку косвенного нагрева. К основным технико-экономическим показателям дуговой плавки относятся время плавки, количество выплавляемого в единицу времени твердого материала печи (производственная мощность), расход электроэнергии на единицу твердого материала печи, расход огнеупорных материалов, расход электродов и др.
1. Дуговая плавка прямого нагрева.
Электрическая дуга, возникающая при дуговой плавке прямого нагрева, возникает между электродным стержнем и расплавленным материалом печи. Материал печи нагревается непосредственно электрической дугой, которая является источником тепла для плавления. Существует два основных типа дуговой плавки с прямым нагревом: метод плавки в трехфазной дуговой печи без вакуума с прямым нагревом и метод плавки в вакуумной расходуемой дуговой печи с прямым нагревом.
(1) Метод трехфазной дуговой плавки без вакуума с прямым нагревом. Это широко используемый метод в производстве стали. Электродуговая печь для производства стали является наиболее важным типом трехфазной электродуговой печи прямого нагрева без вакуума. Электродуговая печь, которую обычно называют людьми, относится к этому типу печей. Чтобы получить высоколегированную сталь, в сталь необходимо добавлять легирующие компоненты, регулировать содержание углерода и других легирующих элементов в стали, удалять вредные примеси, такие как сера, фосфор, кислород, азот, а также неметаллические включения, указанные ниже. указанный ассортимент товара. Эти задачи по плавке удобнее всего выполнять в электродуговой печи. За счет производства шлака атмосферу внутри электродуговой печи можно контролировать так, чтобы она была слабо окислительной или даже восстановительной. Состав сплава в электродуговой печи имеет меньшие потери при обжиге, а процесс нагрева сравнительно легко регулировать. Поэтому, хотя дуговая плавка требует большого количества электрической энергии, этот метод до сих пор применяется в промышленности для плавки различных высококачественных легированных сталей.
(2) Метод плавки в вакуумно-дуговой печи с прямым нагревом. В основном он используется для плавки активных и тугоплавких металлов, таких как титан, цирконий, вольфрам, молибден, тантал, ниобий и их сплавы. Он также используется для плавки легированных сталей, таких как жаропрочная сталь, нержавеющая сталь, инструментальная сталь и подшипниковая сталь. Металл, выплавленный в вакуумной плавящейся дуговой печи прямого нагрева, имеет пониженное содержание газов и летучих примесей, слиток, как правило, не имеет центральной пористости. Кристаллизация слитка становится более однородной, а свойства металла улучшаются. Проблема при плавке в вакуумных плавильных печах прямого нагрева состоит в том, что сложно регулировать состав металлов (сплавов). Хотя стоимость оборудования печи намного ниже, чем у вакуумной индукционной печи, она выше, чем у электрошлаковой печи, а стоимость плавки также намного выше. Вакуумная самопоглощающая электродуговая печь впервые была применена в промышленном производстве в 1955 году сначала для плавки титана, а затем для плавки других тугоплавких металлов, активных металлов и легированных сталей.
2. Дуговая плавка непрямого нагрева.
Дуга, возникающая при дуговой плавке косвенного нагрева, возникает между двумя графитовыми электродами, и материал печи косвенно нагревается дугой. Этот метод плавки в основном используется для плавки меди и медных сплавов. Дуговая плавка непрямого нагрева постепенно вытесняется другими методами плавки из-за ее высокого шума и низкого качества металла.
Время публикации: 25 января 2024 г.