20. Процессы специальной электрометаллургии: эшп, вдп, пдп, элп. Назначение. Особенности рафинирования. Технологические возможности.

Переплавные процессы объединены в особую группу специальной электрометаллургии – вторичных рафинирующих процессов. Общее назначение: переплав расходуемых заготовок (электродов), капельный перенос переплавляемого металла, последовательная кристаллизация его в водоохлождаемом кристаллизаторе. Во всех этих процессах используется электрический источник тепла, под действием которого плавится металл. В тоже время вторичные рафинирующие процессы различаются характером преобразования электрической энергии в тепловую, наличием или отсутствием вакуума и шлака в плавильном пространстве и рядом других особенностей.

Источником нагрева при ВДП является энергия дугового разряда, при ЭЛП - энергия электронного луча, при ЭШП – тепло, выделяемое при прохождении тока через шлак, при ПДП – низкотемпературная плазма, температура которой колеблются в пределах 5000-30000 К.

ВДП Снижение содержания кислорода возможно при переплаве хорошо раскисленного металла до низких значений (0,001-0,003% О₂) сниж неметаллических включений при глубокая дегазация и высокая степень удаления водорода Степень удаления азота составляет 30-35% Достигается снижение нитридных включений Степень удаления примесей цв мет(30-40%)ограничивается скоростью наплавления слитка. Перемешивание ванны за счет конвекции или наложения электромагнитного поля Экранирование большей части поверхности ванны электродом, соответственно повышенное давление газов и паров в зоне поверхности.

Наличие выше поверхности ванны гарнисажа »короны» имеющей повышенную загрязненность примесями и неметаллическими включениями. интенс РАФ Ограничивается микрошлаковым рафинированием и раскислением в процессе плавки. Азотир Возможно с. Имеется возможность регулировать линейную скорость кристаллизации и др. параметры в определенных пределах. Высокое, качество слитвозможность получения плотной бездефектной структуры. Печь работает практически бесшумно, уровень тепло-, газо- и пылевыделений очень низок

ЭЛП Сниж сод кисл Возможно при переплаве хорошо раскисленного металла до низких значений (0,001%О₂) Достигается высокая степень снижения неметаллических включений Возможна глубокая дегазация и высокая степень удаления водорода Степень удаления азота достигает 50-80% Степень снижения нитридных включений выше, чем при ВДП Степень удаления примесей цв мет(60-90%) Перемешивание ванны за счет конвекции или наложения электромагнитного поля Интенсивное испарение основных компонентов расплава и соответственно сложность регулирования конечного химического состава выплавленных сталей и сплавав Для интенс рафОбработка шлаком в промежуточных емкостях. Имеется возможность регулирования основных параметров кристаллизации значительно более широких пределах, чем ВДП Печь работает практически бесшумно, уровень тепло-, газо- и пылевыделений очень низок

ЭШП сниж кисл возможно до 0,002-0,003%. Достигается высокая степень снижения неметаллических включений Возможно повышение содержания водорода при повышенном Р_Н2О в атмосфере возм удалять до 60 % серы. Перемешивание ванны за счет конвекции или наложения электромагнитного поля –для рафинирования: Введение процесса при атмосферном давлении, наличие шлаковой ванны, могущей быть источником поступления водорода и кислорода Интенс рафинирования возможна за счет изменения состава шлака, обработки шлаков газами, создания инертной атмосферы, раскисления и легирования шлаковой ванны. Азлтир возможно при создании атмосферы соответствующего состава Имеется возможность регулировать линейную скорость кристаллизации и др. параметры в определенных пределах. Усл труда:Необходимы газоотсос и газоочистка. Высокое, качество слитка, возможность получения плотной бездефектной структуры

ПДП Снижение содержания кислорода Возможно.Достигается высокая степень снижения неметаллических включений при равномерном распределении по сечению слиткаРаскисление металла возможно Снижение водорода Возможно в вакууме

Степень удаления азота составляет 30-35% Сниж содерж нитридных включ. вакуума, измельчение включенийСтепень удаления примесей цв мет(30-40%) Снижение содержания серы возможно при использовании шлак Перемешивание ванны за счет конвекции или наложения электромагнитного поля Возможное увеличение содержания азота в металле (зависит от чистоты газа)Возможна обработка шлаком, обработка активными газами Возможно азотирование до сверхравновесных содержаний азота. Имеется возможность регулировать линейную скорость кристаллизации Кач слит Высокое, пониженная склонность к общей дендритной ликвации. Печь работает практически бесшумно, уровень тепло-, газо- и пылевыделений очень низок