Дугове плавлення — це електротермічний металургійний метод, який використовує електричну енергію для створення дуги між електродами або між електродами та розплавленим матеріалом для плавлення металів. Дуги можна генерувати за допомогою постійного або змінного струму. При використанні змінного струму між двома електродами буде миттєво нульова напруга. У вакуумному плавленні через низьку щільність газу між двома електродами легко викликати згасання дуги. Тому джерело живлення постійного струму зазвичай використовується для вакуумно-дугового плавлення.
Відповідно до різних методів нагрівання дугове плавлення можна розділити на дві категорії: дугове плавлення з прямим нагріванням і дугове плавлення з непрямим нагріванням. До основних техніко-економічних показників дугової плавки відносяться час плавлення, кількість твердого матеріалу печі, що виплавляється за одиницю часу (виробнича потужність), витрата електроенергії на одиницю твердого матеріалу печі, вогнетривів, витрата електродів тощо.
1、 Дугове плавлення з прямим нагріванням
Електрична дуга, що утворюється при плавленні дуги прямого нагріву, знаходиться між стрижнем електрода та розплавленим матеріалом печі. Матеріал печі безпосередньо нагрівається електричною дугою, яка є джерелом тепла для плавлення. Існує два основних типи дугового плавлення з прямим нагріванням: безвакуумний метод плавлення в трифазній дуговій печі з прямим нагріванням і метод плавлення у вакуумній дуговій печі з прямим нагріванням.
(1) Трифазний дуговий метод плавлення без вакуумного прямого нагріву. Це широко використовуваний метод у виробництві сталі. Сталеплавильна електродугова піч є найважливішим типом безвакуумної трифазної електродугової печі прямого нагріву. Електродугова піч, яку зазвичай називають люди, відноситься до цього типу печей. Для того, щоб отримати високолеговану сталь, необхідно додати в сталь легуючі компоненти, відрегулювати вміст вуглецю та інших легованих сталей, видалити шкідливі домішки, такі як сірка, фосфор, кисень, азот і неметалічні включення нижче. вказаний асортимент товару. Ці завдання плавлення найзручніше виконувати в електродуговій печі. Атмосферу всередині електродугової печі можна контролювати так, щоб вона була слабко окислювальною або навіть відновлюваною за допомогою виробництва шлаку. Склад сплаву в електродуговій печі має менші втрати при горінні, а процес нагрівання відносно легко регулювати. Тому, хоча дугова плавка вимагає великої кількості електроенергії, цей метод все ще використовується в промисловості для плавлення різних високоякісних легованих сталей.
(2) Метод плавлення у вакуумній дуговій печі з прямим нагріванням. В основному використовується для плавлення активних і високоплавких металів, таких як титан, цирконій, вольфрам, молібден, тантал, ніобій та їх сплави. Він також використовується для плавлення легованих сталей, таких як жароміцна сталь, нержавіюча сталь, інструментальна сталь і підшипникова сталь. У металі, виплавленому у вакуумній дуговій печі з прямим нагріванням, зменшується вміст газу та летючих домішок, а злиток, як правило, не має центральної пористості. Кристалізація зливка більш рівномірна, а властивості металу покращуються. Проблема з прямим нагріванням вакуумної плавки в дуговій печі полягає в тому, що важко регулювати склад металів (сплавів). Хоча вартість обладнання печі набагато нижча, ніж у вакуумної індукційної печі, вона вища, ніж у електрошлакової печі, і вартість плавки також набагато вища. Вакуумна електродугова піч із самоспоживанням була вперше застосована в промисловому виробництві в 1955 році, спочатку для плавлення титану, а пізніше для плавлення інших високоплавких металів, активних металів і легованих сталей.
2、 Дугове плавлення непрямого нагріву
Дуга, утворена дуговим плавленням непрямого нагріву, знаходиться між двома графітовими електродами, і матеріал печі непрямо нагрівається дугою. Цей метод плавки в основному використовується для плавлення міді та мідних сплавів. Дугова плавка непрямого нагріву поступово витісняється іншими методами плавки через високий рівень шуму та низьку якість металу.
Час публікації: 25 січня 2024 р