Исследование и разработка составов экзотермических флюсов для электрошлаковых процессов

Abstract

Показано, что экзотермические электропроводные флюсы обеспечивают выделение дополнительного тепла в стартовый период электрошлаковых процессов и способствуют ускоренному наведению шлаковой ванны необходимого объема на «твердом» старте как по монофилярной, так и бифилярной схемам ведения процесса взамен «жидкого» старта. Разработаны новые способы расплавления рабочего флюса в электрошлаковых процессах, позволяющие повысить выход годного металла до 3 %, снизить расход электроэнергии и рабочего флюса на 10 и 20 % соответственно. Приведена технология разработки экзотермического электропроводного флюса в твердом состоянии с использованием метода планирования эксперимента. Показано, что экзотермический флюс существенно снижает время наведения шлаковой ванны необходимого объема. Определена принципиальная возможность разработки состава экзотермического флюса, обеспечивающего получение химического состава восстановленного металла эквивалентного марочному составу сталей 9ХФ, 9Х2М и 60Х2СМФ. Показано, что в качестве компонента экзотермического флюса целесообразно использование окалины, являющейся отходом прокатного, кузнечно-прессового и ферросплавного производства с размером частиц 0,1…2,5 и 0,1…6,0 мм соответственно.

It is shown that exothermic electrically conducting fluxes provide additional heat evolution in the starting period of electroslag processes and accelerate inducing the slag pool of the required volume at “solid” starting, both with monofilar and bifilar circuits of conducting the process, instead of «liquid» starting. New methods of working flux melting in electroslag processes were developed, which allow increasing the metal yield up to 3 %, lowering power and working flux consumption by 10 and 20 %, respectively. Technology of development of exothermic conducting flux in the solid state with application of experiment planning method is described. It is shown that exothermic flux essentially reduces the time for inducing the slag pool of the required volume. Fundamental possibility was determined for development of exothermic flux composition, which provides the restored metal composition equivalent to grade composition of 9KhF, 9Kh2M, and 60Kh2SMF steels. It is shown that application of scale as exothermic flux component is rational. Scale is the waste generated in rolling and press-forging production of ferroalloys with 0.1–2.5 and 0.1–6.0 mm particle size, respectively.