Изобретение относится к области дуговой плавки тугоплавких металлов и сплавов и может быть применено для изучения взаимодействия тугоплавких металлов с различными окислами.
Известен способ плавки тугоплавких металлов в электрической дуговой печи постоянного тока на прямой полярности с нерасходуемым электродом. Металл плавится и кристаллизуется на водоохлаждаемом металлическом кристаллизаторе. Шлаки ;в состав исходной шихты не входят.
Целью изобретения является расширение технологических возможностей обработки и рафинирования тугоплавких металлов и сплавов в условиях дуговой электрической печи без контакта с материалом тигля, что достигается за счет расплавлеиия металла и его кристаллизации в слое шлака.
Предложенный способ осуществляют следующим образом.
Сплав помещают внутрь твердого шлака, расположенного в тигле - аноде электродуговой печи .с нерасходуемы.м электродом, и расплавляют электрической дугой. При плавлении сплав формируется в каплю сферической формы, а шлак стекает на дно тигля. В результате высокой адгезии шлак смачивает поверхности тигля и жидкого сплава, образуя
между ними тонкий слой жидкого шлака. Толщина гариисажа по мере удаления от оси сферической кайли резко возрастает. Если количество шлака достаточно, то шлак локрывает всю каплю. Капля «плавает в слое шлака и находится в изоляции от стенок, днища тигля и атмосферы печ1. Вследствие электропроводимости шлака дуга горит стабильно.
Благодаря протеканию массообменых процессов между жидкими шлаком и сплавом, развитию которых благоприятствует максимально возможиая поверхность раздела реагирующих фаз, сплав очищается от примесей,
например углерода, серы, фосфора и неметаллических включений, и обогащается рядом элементов, входящих в состав шлака. Окончательньп состав сплава зависит от электрических характеристик печи, состава шлака и
времеии выдержки сплава в жидком состоянии. Сочетанием этих параметров можно получать сплавы различного состава и свойств. В иротивоположность металлам, которые обладают высокой взаимной растворимостью,
щлак ,в ряде случаев может быть иейтральиым к материалу тигля. Это позволяет повысить стойкость тигля и устранить загрязнение силава от примесей, извлечение которых из сплава в ряде случаев невозмож.но простыми технолоПо окончании рафинировочного периода сплав кристаллизуют в слое шлака. Во время плавления и кристаллизации отсутствует контакт сплава с атмосферой печи. Наличие шлакового гарнисажа снижает скорость кристаллизации сплава.
Эта особенность может быть использована для получения сплавов с требуемой структурой.
Полученный сплав и шлак механически отделяются от водоохлаждаемого тигля, а шлак от сплава.
Предмет изобретения
Способ дуговой плав-ки тугоплавких металлов и их сплавов .нерасходуемым электродом в медном охлаждаемом тигле, отличающийся тем,что, с целью устранения контакта металла со стенками тигля и атмосферой лечи и повышения его качества, металл расплавляют одновременно со шлакообразующими материалами, выдерживают в жидком состоянии до получения заданного состава и зате.м кристаллизуют в слое шлака.
