Специальные методы электрометаллургии стали
Более глубокое, чем при внепечной обработке, воздействие на качество стали, а следовательно, и на качество отливок оказывают методы специальной электрометаллургии, к числу которых относят плавку стали в вакууме, в плазменных печах и электрошлаковое литье.
Плавка стали в вакууме. Этот металлургический процесс применяют при плавке жаропрочных и других высоколегированных сталей сложного химического состава, содержащих склонные к окислению элементы (алюминий, титан, бор и др.). Установка для вакуумной плавки (рис. 7.7) включает камеру 1 с индукционной тигельной печью 3 и литейной формой 4. В камере создают вакуум с помощью вакуум-насоса.
Цикл плавки в индукционной вакуумной печи (ИВП) включает ряд этапов: загрузку твердой шихты или заливку расплавленного исходного металла; создание в камере вакуума; расплавление шихты и присадку дополнительных порций шихты; рафинирование стального расплава; легирование стали и окончательное рафинирование расплава; заливку литейной формы. Общая продолжительность цикла составляет 3—5 мин.
Глубокая дегазация, более полное раскисление благодаря длительной выдержке в вакууме и электромагнитное перемешивание расплава обеспечивают высокое качество стали и более низкую ее стоимость, так как при раскислении в вакууме требуется меньшее количество раскислителей, чем в условиях открытой плавки.
Рис. 7.7. Установка для вакуумной плавки и заливки стали в литейную форму:
1 — вакуумная камера, 2 — патрубок для подсоединения вакуум-насоса, 3 — индукционная печь. 4 — литейная форма