Топљење лука је електротермална металуршка метода која користи електричну енергију за стварање лука између електрода или између електрода и растопљеног материјала за топљење метала. Лукови се могу генерисати коришћењем једносмерне или наизменичне струје. Када се користи наизменична струја, између две електроде ће постојати тренутни нулти напон. У вакуумском топљењу, због мале густине гаса између две електроде, лако је изазвати гашење лука. Због тога се ДЦ напајање углавном користи за топљење лука у вакууму.
Према различитим методама загревања, топљење лука се може поделити у две категорије: топљење лука са директним загревањем и топљење лука индиректног загревања. Главни техничко-економски показатељи топљења лука укључују време топљења, количину растопљеног чврстог материјала пећи по јединици времена (производни капацитет), јединичну потрошњу електричне енергије чврстог материјала пећи, ватросталне материјале, потрошњу електрода итд.
1、 Директно топљење лука за грејање
Електрични лук који настаје топљењем лука са директним загревањем налази се између шипке електроде и растопљеног материјала пећи. Материјал пећи се директно загрева електричним луком, који је извор топлоте за топљење. Постоје две главне врсте топљења лука са директним загревањем: метода топљења у трофазној лучној пећи без вакуума са директним грејањем и метода топљења у вакуумској потрошној лучној пећи са директним загревањем.
(1) Метода трофазног топљења са директним загревањем без вакуума. Ово је уобичајена метода у производњи челика. Електрична лучна пећ за производњу челика је најважнији тип трофазне електролучне пећи без вакуума са директним загревањем. Електрична лучна пећ коју људи обично помињу односи се на ову врсту пећи. Да би се добио високолегирани челик, потребно је додати легиране компоненте у челик, прилагодити садржај угљеника и друге легуре челика, уклонити штетне нечистоће као што су сумпор, фосфор, кисеоник, азот и неметалне инклузије испод наведени асортиман производа. Ове задатке топљења је најпогодније извршити у електролучној пећи. Атмосфера унутар електролучне пећи може се контролисати тако да буде слабо оксидирајућа или чак редукована кроз прављење шљаке. Састав легуре у електролучној пећи има мањи губитак сагоревања, а процес грејања је релативно лако подесити. Стога, иако таљење лука захтева велику количину електричне енергије, овај метод се још увек користи у индустрији за топљење различитих легираних челика високог квалитета.
(2) Метода топљења у вакуумској лучној пећи са директним загревањем. Углавном се користи за топљење активних метала и метала високе тачке топљења као што су титанијум, цирконијум, волфрам, молибден, тантал, ниобијум и њихове легуре. Такође се користи за топљење легираних челика као што су челик отпоран на топлоту, нерђајући челик, алатни челик и челик за лежајеве. Метал растопљен у вакуумској потрошној лучној пећи са директним загревањем има смањење садржаја гаса и испарљивих нечистоћа, а ингот углавном нема централну порозност. Кристализација ингота је равномернија, а својства метала су побољшана. Проблем са директним загревањем у вакууму потрошног топљења у лучној пећи је у томе што је тешко подесити састав метала (легура). Иако је цена опреме пећи много нижа од цене вакуумске индукционе пећи, већа је од цене електричне пећи за шљаку, а трошак топљења је такође много већи. Вакумска самопотрошна електролучна пећ први пут је примењена у индустријској производњи 1955. године, у почетку за топљење титанијума, а касније и за топљење других метала високе тачке топљења, активних метала и легираних челика.
2、 Топљење лука индиректног загревања
Лук који настаје топљењем лука индиректног загревања је између две графитне електроде, а материјал пећи се индиректно загрева луком. Ова метода топљења се углавном користи за топљење бакра и легура бакра. Топљење лука индиректним загревањем постепено се замењује другим методама топљења због високе буке и лошег квалитета метала.
Време поста: 25.01.2024