Индукционная плавка металла (стр. 4 из 4)
На крышке 11 смонтирован шлюзовой дозатор 10 для введения добавок по ходу плавки и гляделка 4. Через крышку // с помощью герметичных уплотнителей вводят термопару 5 и ломик 9 для осаживания шихты.
Печь питается током повышенной частоты. Вакуумная система состоит из группы форвакуумных 13 и бустерных 12 насосов, обеспечивающих вакуум порядка 1,33—0,13 Па.
Процесс плавки в вакуумной индукционной печи.
Для плавки в вакуумных печах применяют шихтовые материалы, очищенные от масла и окалины; состав их должен быть точно известен. В шихту вводят никель, ферромолибден, ферровольфрам и кобальт, если этого требует состав выплавляемой стали. После загрузки шихты включают ток, а на печах периодического действия предварительно из печи откачивают воздух.
Плавление ведут, непрерывно откачивая насосами из плавильного пространства выделяющиеся газы. За время плавления удаляется большая часть вносимых шихтой газов — водород, часть азота, а также влага; жидкий металл при плавлении кипит, что является результатом выделения пузырьков окиси углерода, получающейся при взаимодействии углерода с растворенным в металле кислородом.
После расплавления делают выдержку в течение 20 — 40 мин, вовремя которой происходит рафинирование от ряда примесей , раскисление и легирование металла. В печи в этот период поддерживают давление
1,3 — 0,13 Па. Раскисление металла происходит углеродом по реакции
, равновесие которой в условиях вакуума сдвинуто вправо, поскольку продукт реакции непрерывно удаляют (откачивают). Преимуществом такого раскисления является то, что металл не загрязняется его продуктами. Обычно выдержка длится до полного успокоения ванны (т. е. до прекращения выделения СО). Раскисление идет либо за счет содержащегося в металле углерода, либо за счет углерода, вводимого в начале рафинирования в виде графита, чугуна.Помимо рафинирования от кислорода в период выдержки удаляются азот и водород и испаряются примеси цветных металлов (2п, 5п, РЬ, Аз, В). В период выдержки проводят легирование и окончательное раскисление кусковыми раскислителями, которые вводят через дозаторы. В начале выдержки вводят феррохром, феррованадий, в конце выдержки ферросилиций, ферротитан, алюминий, ферромарганец. Перед выпуском, если это потребуется, кальций, магний и РЗМ
Выплавленный металл разливают в изложницы, как правило, в вакууме.
Иногда в процессе плавки ведут десульфурацию металла. С этой целью на дно тигля до начала завалки шихты загружают десульфурирующую шлакообразующую смесь (например, из 90 % СаО и 10 % СаF2).
Основные преимущества вакуумной индукционной плавки обусловлены наличием вакуума, обеспечивающего рафинирование от ряда примесей и раскисление углеродом, а также отсутствием контакта металла с окислительной атмосферой. Выплавляемые при этом сталь и сплавы содержат пониженные количества азота, примесей цветных металлов, кислорода и неметаллических включений, почти не содержат водорода; все это повышает целый ряд служебных свойств сталей. Отсутствие контакта с кислородом атмосферы позволяет выплавлять стали и сплавы, содержащие легкоокисляющиеся элементы без их угара.
Недостатком вакуумных индукционных печей является то, что при длительной выдержке в результате реагирования с окислами футеровки металл загрязняется кислородом и неметаллическими включениями, а также восстанавливаемыми из футеровки элементами (кремнием, алюминием и др.).
Открытие явления электромагнитной индукции имело большое значение, так и была доказана возможность получения электрического тока с помощью магнитного поля. Этим была установлена взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями, что послужило в дальнейшем толчком для разработки теории электромагнитного поля.
1. Трофимова Т.И. Курс Физики: Учебное пособие для вузов. стр.223-224.
2. Паволоцкий ,Рощин В.Е. «Электрометаллургия и стали».
3. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. «Общая металлургия» Учебник для вузов. Стр.482-496