5.3 Технологія електрошлакового переплаву

Плавка металу на печі ЕШП розділяється на два періоди – допоміжний і основний. Основний період плавки, в процесі якого проводиться наплавлення зливка, включає переплавку металу і виведення усадкової раковини. Виведення усадкової раковини забезпечує підвищення якості металу у верхній частині зливка, що дозволяє зменшити обрізь і підвищити вихід придатного металу. Для здійснення виведення раковини потужність, що вводиться у ванну, поступово знижують к кінцю плавки до 0,5 – 0,8 потужності трансформатора. Тривалість періоду переплавки залежить від хімічного складу металу, розміру зливка і хімічного складу шлаку.

У допоміжний період здійснюється підготовка печі до плавки і наведення в кристалізаторі рідкого шлаку. У цей період проводять слідуючи операції:

• охолодження зливка в кристалізаторі після попередньої плавки;

• вивантаження зливка і застиглого шлаку з кристалізатора;

• зняття огарків електродів, установка нових електродів в електрододотримач;

• очищення кристалізатора і піддону;

• остаточна збірка печі (установка кристалізатора, його ущільнення, введення шайби – приманки, центрівка електроду);

• наведення в печі шлаку.

Тривалість підготовчих операцій залежить від ємкості печі і складає від 1 до 4-х годин. Наведення шлаку в печі можна здійснювати двома способами, залежно від застосування «твердого» або «рідкого старту».

При «твердому старті» шлак розплавляють безпосередньо в кристалізаторі печі електродом, що витрачається, з використанням запальних сумішей. До недоліків «твердого старту» відноситься підвищена обрізь нижній частини зливка (до 10 – 15 %), викликана його поганою поверхнею і низькою якістю стали, наплавленою в цей період.

При «рідкому старті» шлак заздалегідь розплавляють у флюсоплавильній печі, потім заливають в кристалізатор сифонним способом, або зверху. Сифон найефективніше застосовувати на багатоелектродних печах.

Шлаки ЕШП повинні володіти високою рафінуючою здатністю, що забезпечує максимальне очищення металу від домішок, здатністю формувати гладку поверхню зливка, мати оптимальний електричний опір в рідкому стані, що дозволяє найефективніше перетворювати електричну енергію в теплову.

Залежно від мети ЕШП, способу ведення плавки і хімічного складу металу застосовують різні флюси. Так, при ЕШП сталі і сплавів, що містять домішки, які легко окислюються (титан, алюміній і ін.), застосовують флюс АНФ – 1П, що містить мінімум кисневих з'єднань, для десульфурації застосовують флюс АНФ– 6, при здійсненні процесу з кристалізатором або піддоном, що переміщується – флюс АНФ – 28.

Хімічний склад і деякі фізичні властивості найбільш поширених флюсів приведені в табл. 5.1.

Таблиця 5.1 – Властивості найбільш поширених флюсів ЕШП

Марка	Хімічний склад %					Темпе-ратура плавлення °С	Електро- провід- ність, Х Ом-1, см-1	Щіль- ність шлаку т/м3
	CaF2	Al2O3	CaO	MgO	SiO2
АНФ-1	95	-	5	-	-	1340	5 – 6	2,25
АНФ-6	57-60	25-30	4-4,5	0,3-0,9	2	1350	1,2 – 3,2	2,47
АН-19	11-18	38-45	22-25	14-20	2	1395	0,4 – 1,0	2,64
АН-28	30	25	25	-	20	1360	0,8 – 1,2	2,58