Разработана физическая модель для исследования особенностей плавления расходуемого электрода при электрошлаковом переплаве в условиях действия внешнего магнитного поля. Модель представляет собой оптически прозрачную цилиндрическую емкость, заполненную электролитом на основе раствора ZnCl2, имитирующим шлаковую ванну, в который погружен электрод из сплава Вуда. Плавление электрода происходит за счет тепла, выделяющегося в электролите при пропускании электрического тока. Внешнее магнитное поле создается системой из двух соленоидов, охватывающих емкость и электрод. Для исследования особенностей плавления электрода используется метод видеосъемки с частотой записи 240 кадров в секунду. Установлено, что наложение внешнего продольного магнитного поля индукцией 0,2 Тл способствует увеличению скорости плавления электрода на 8...12 %. При этом частота отрыва капель электродного металла увеличивается на 18...22 %, а средняя масса капли снижается на 8...10 %. Указанные эффекты достигаются благодаря интенсификации гидродинамических течений возле оплавляемой поверхности электрода и активизации процессов тепломассообмена на границе двух фаз. Вызванное наложением продольного поля горизонтальное вращение расплава также способствует рассредоточению места падения капель на дно емкости. Библиогр. 13, табл. 1, ил. 3. К л ю ч е в ы е с л о в а : электрошлаковый переплав; магнитное поле; физическое моделирование; расходуемый электрод; плавление; электродная капля; гидродинамика
The article presents the results of experimental studies of the features of forming the side surface and the crystallization structure of steel ingots, produced by the method of electroslag remelting with a layer-by-layer formation. The ingots with diameters of 160 and 220 mm were produced by remelting consumable electrodes in a pulsed mode, providing the periodicity of the processes of electrode melting and metal solidification. This was achieved due to a cyclic change of the slag pool voltage from operating values to the values, at which the electrode melting ceased, as well as due to a corresponding change in the electrode feed rate. It was shown that layer-by-layer formation of the ingot allows reducing the volume of the liquid metal pool, equalizing the crystallization front and controlling the metal structure formation while maintaining a good quality of the side surface.
Путем физического моделирования исследованы особенности процесса капельного переноса электродного металла при электрошлаковом переплаве с наложением на рабочую зону импульсного продольного магнитного поля. Исследования проводили на оптически прозрачной холодной модели, заполненной электролитом на основе ZnCl 2 , имитирующим расплав шлака, в котором плавился расходуемый электрод из сплава Вуда. Установлено, что под действием импульсного продольного магнитного поля в ванне формируются горизонтальные вращения, скорость которых зависит от рода и величины тока в электролите, индукции магнитного поля и продолжительности импульсов его действия. Показано, что вращение ванны вокруг своей оси вызывает деформацию ее свободной поверхности. При использовании импульсного магнитного поля деформация поверхности ванны носит периодический характер, создавая тем самым вибрации в жидкой среде. Показано, что наложение импульсного продольного магнитного поля способствует уменьшению размеров капель электродного металла, увеличению пути и времени их нахождения в ванне и рассредоточению мест падения на зеркало жидкого металла. При этом модуляция тока плавки в момент действия импульсов магнитного поля усиливает электромагнитное воздействие на гидродинамику ванны и капельный перенос металла. библиогр. 5, табл. 1, ил. 7. К л ю ч е в ы е с л о в а : электрошлаковый переплав; физическое моделирование; магнитное поле; расходуемый электрод; капельный перенос; гидродинамика
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.