Вакуумные печи
Рафинирование от вредных примесей происходит во время прохождения жидких капель металла через электрическую дугу и с поверхности расплава.
Основной недостаток вакуумного дугового переплава — ограниченное время пребывания металла в жидком состоянии и, как следствие, снижение рафинирующего действия вакуума.
Электрошлаковому переплаву (ЭШП) подвергается выплавленный в электродуговой печи и прокатанный на круг металл. Источником тепла является шлаковая ванна, нагреваемая за счет прохождения через нее электрического тока. Выделяющаяся в шлаковой ванне теплота нагревает ее до 1700 — 2000°С и вызывает плавление электрода. Электрод плавится, капли металла, проходя через шлак, образуют жидкую металлическую ванну в водоохлаждаемом кристаллизаторе. По мере оплавления электрода в кристаллизаторе формируется слиток.
Установка ЭШП (рис.47) состоит из водоохлаждаемого кристаллизатор и электрододержателя, в котором крепится электрод. В процессе плавки электрод автоматически опускается вниз по мере его оплавления. После окончания плавки кристаллизатор поднимается вверх, а слиток на поддоне отводится в сторону. Питание установки осуществляется переменным током от трансформатора. В установке ЭШП можно выплавлять слитки весом до 60 т.
Качество металла, полученного этим методом, зависит от состава рабочего шлака. Широкое применение нашли шлаки на основе СаF2 с добавками Al2O и СаО. Содержание оксидов железа, марганца и кремния в шлаке должно быть минимально. Шлак должен обладать высоким электрическим сопротивлением.
Высококачественный металл при ЭШП обеспечивается не только за счет рафинирования сплава, но и благодаря получению плотного слитка без усадочной пористости и зональной ликвации.