25. Плазенно-дуговой переплав. Назначение и конструкции печей пдп, преимущества и недостатки. Технологическая схема выплавки стали.

I - плазматрон; 2 - подовый электрод: 3 - индукционная катушка для перемешивания металла; I - песочный затвор: 5 - газонепроницаемая крышка выпускного отверстия

Плазменные печи с керамическим тиглем по форме печного пространства подобны ДСП .В большинстве случаев они работают с плазматронами постоянного тока и подовым электродом в днище тигля. Подовый электрод служит для подвода тока к ванне. В зависимости от вместимости и мощности могут иметь один или несколько плазматронов.

Технология плавки. Процесс плазменной плавки предусматривает расплавление предварительно загруженной в печь шихты, выдержку жидкого металла до достижения заданной степени рафинирования и выпуск. Она близка к технологии плавки в ДСП.но есть и свои особенности.

Требования к шихте. Шихта должна быть чистой по фосфору и сере и не окисленная, так как все преимущества плазменной плавки полнее реализуются при бссшлаковом процессе. На дно загружается мелкая шихта, обеспечивающая надежный контакт с подовым элек­тродом.

После расплавления металл выдерживают под плазмой для его рафинирования. Для окисления примесей можно ис­пользовать окислительную плазму. В качестве одного из плазмооб­разующих газов подают кислород. По внутреннему каналу подаст­ся нейтральный газ (аргон), защищающий электрод, а по наружно­му - газ, необходимый для проведения металлургического процесса.

Для получения азотированного металла в качестве дополнитель­ного газа используют азот.

Рафинирование расплава от газов осуществляется при использо­вании в качестве плазмообразующего газа чистого аргона за счет очень низкого содержания удаляемых газов в исходном аргоне.

Преимущества плазменных печей

Основное преимущество по сравнению с ДСП - отсутствие графитовых электродов, что полностью исключает науглероживание металла и позволяет выплавить низкоуглеродистые стали. Вторым важным прсимушсством является возможность герметизации печно­го пространства, так как уплотнение металлических водоохлаждае­мых корпусов плазматронов не представляет больших трудностей. Это позволяет поддерживать в процессе плавки любую заданную ат­мосферу.

Возможность ведения плавки в нейтральной атмосфере позволяет использовать отходы высоколегированных сталей с практически пол­ным усвоением легирующих присадок.

Применение азота позволяет легко проводить азотирование ста­лей.

Важной особенностью является существенное уменьшение за­грязнения окружающей среды, а также улучшение условий труда. Плазменные печи в отличие от ДСП работают почти бесшумно.

В то же время стоимость плавки в плазменных печах выше, чем в дуговых вследствие потребления аргона и более высокого расхода электроэнергии, а также из-за большого количества водоохлаждае­мых узлов. Поэтому использование ПДП наиболее целесообразно при выплавке высоколегированных статей и сплавов, когда сокращение расхода легирующих за счет уменьшения угара имеет решающее значение.