Розроблено оригінальну систему автоматичного регулювання процесу електрошлакового переплаву, що використовує в ролі параметра контролю високочастотний сигнал. Показано, що високочастотний сигнал, одержуваний від мікродугових розрядів, що утворюються при переплаві електрода, у великій мірі залежить від діаметра переплавлюваного електрода.

На основі хвильової гідродинаміки одержано вирази для розмірів крапель та швидкості їх руху у шлаку під час електрошлакової переплавки, масообміну в системі метал-шлак. Розрахункові та експериментальні дані знаходяться у добрій відповідності.

Показано, що використання за промислових умов терморозщепленого графіту як захисного покриття на поверхні шлакової ванни в процесі електрошлакової переплавки (ЕШП) сталей дозволяє повністю позбутися викидів аерозолей з печі, на 25-35% скоротити питомі витрати електроенергії за рахунок повного позбавлення загублення тепла випроміненням, знизити угар легуючих компонентів і підвищити якість одержуваного металу.

Розглянуто проблеми електрошлакової виплавки крупних зливків з високолегованих сталей та суперсплавів, схильних до утворення дефектів кристалізації лікваційного характеру. Показано переваги нової схеми електрошлакового прцесу (ЕШП) у струмоведучому кристалізаторі в порівнянні з класичною схемою стосовно виплавки високолегованих сталей та суперсплавів як із застосуванням витрачуваного електрода, так і з використанням рідкого присадного металу. Зроблено висновок про перспективність нової схеми ЕШП.

Запропоновано теплову модель шлакової ванни, що враховує структуру джерела тепловиділення. За наявності джерел підвищеного тепловиділення, що локалізовані у тонкому шарі біля торця оплавлюваного електрода, має місце сильний перегрів крапель металу, що формуються. Дано оцінку товщини вказаного шару, яка становить десятки мікрон. Відмічено вплив вказаного шару на електрошлакову обробку перенесеного металу та перегрів рідкої металевої ванни.

Зроблено якісний аналіз деяких керуючих дій (параметрів) на теплову картину електрошлакового процесу. Показано, що теплометричні прилади у ряді з іншими переутворювачами можуть бути ефективними при використанні їх як зворотніх зв'язків (параметрів регулювання) в системі автоматичного керування електрошлаковим процесом. Особлива роль вказаних параметрів обумовлена самою піроелектричною сутністю електрошлакової технології. Сформульовано задачі, що потребують рішення для керування тепловими параметрами електрошлакового процесу.

Наведено технології електрошлакового процесу (ЕШП), а також методи переплавлення та відновлення деталей за допомогою електрошлакового наплавлення. Охарактеризовано нове обладнання для ЕШП, розглянуто питання кристалізації електрошлакових зливків. Проаналізовано особливості використання ЕШП у ремонті деталей.

Приведены технологии электрошлакового процесса (ЭШП), а также методы переплавки и разработки процесса обновления деталей с помощью электрошлаковой наплавки. Охарактеризовано новое оборудование для ЭШП, рассмотрены вопросы кристаллизации электрошлаковых слитков. Проанализированы особенности применения ЭШП при ремонте деталей.

Зазначено, що спосіб електрошлакового переплаву є одним з методів одержання високоякісним сталей відповідального призначення, переплав яких у ряді випадків супроводжується значною додатковою наводененістю сталей. Висвітлено особливості розчинності водню, водяної пари та водню у фторидно-оксидних розплавах флюсів залежно від концентрації фториду кальцію та температури розплаву. На підставі розрахункових і дослідних кінетичних даних запропоновано механізм розчинення водяної пари та водню за складом газової суміші над флюсом у процесі переплаву. Увагу приділено розрахунку рівноважного складу газової фази.

Указано, что способ электрошлакового переплава является одним из методов получения высококачественных сталей ответственного назначения, переплав которых в ряде случаев сопровождается значительной дополнительной наводородностью сталей. Освещены особенности растворимости водорода, водяного пара и водорода в фторидно-оксидных расплавах флюсов в зависимости от концентрации фторида кальция и температуры расплава. На основе расчетных и экспериментальных кинетических данных предложен механизм растворения водяного пара и водорода по составу газовой смеси над флюсом в процессе переплава. Внимание уделено расчету равновесного состава газовой фазы.

Отмечено, что стали, содержащие азот, массовая доля которого равна или превышает предел его растворимости при давлении 1 атм в жидком металле при температуре ликвидуса, характеризуются хорошими металлургическими свойствами. При использовании азота вместо углерода в нержавеющих сталях они отличаются более высокой стойкостью к коррозии. Азот как упрочняющий элемент в инструментальных сталях снижает карбидную неоднородность. Для легирования азотом сталей рассматриваемых марок используют электрошлаковый переплав.

Рассмотрены проблемы реконструкции стандартных печей электрошлакового переплава для повышения экономичности и качества металла. Приведены данные о концепции и конструкции новой камерной печи ЭШП фирмы "ALD".

Рассмотрены некоторые возможности разработанного в ИЭС им. Е. О. Патона нового технологического процесса получения сверхкрупных стальных слитков способом электрошлаковой наплавки (ЭШН) жидким металлом, основанного на применении однократной или последовательной многократной кольцевой ЭШН слоя металла заданного химического состава на центральный осевой слиток или поковку аналогичного химического состава и обеспечении удовлетворительной однородной структуры в наплавленном слитке. Определены основные геометрические параметры наплавленных круглых слитков массой 100 т с применением процесса ЭШН на базе 20-тонной печи электрошлакового переплава в зависимости от диаметра исходного центрального слитка. Проведены экспериментальные исследования модельных слитков ЭШН диаметром 170 мм из высоколегированной стали типа 316L, подтвердившие их высокую гомогенность, а также перспективность нового процесса укрупнения сечения и массы стальных слитков.

Представлен обзор развития электросталеплавильного производства (ЭСПП) в Украине. Показаны зависимости экономического развития страны от структуры металлургического производства. Проанализированы причины отставания ЭСПП Украины от мирового уровня. Научно обоснованы пути развития ЭСПП Украины.

Досліджено вплив фізико-хімічних особливостей складу флюсів на розподіл водню у багатокомпонентних фторидно-оксидних системах, що використовуються у металургії та під час зварювання. Розроблено методики одержання фізико-хімічних особливостей поведінки водню в системі газ - шлак - метал стосовно процесів електрошлакового переплаву (ЕШП) легованих сталей. Розроблено новий спосіб визначення водню у фторидно-оксидних флюсах ЕШП і інших металургійних шлаках) з використанням нітридів як відновників у процесі конвертування HF, <$Eroman {H sub 2 O,~H sub 2 S}> і HCl у <$Eroman H sub 2>, азоту як газоносія, катарометра для детектування та реєстрації кількостей водню, що виділяються з аналізованих проб кисню. Вивчено кінетику термічної десорбції водню з фторидно-оксидних флюсів ЕШП, визначено кінетичні характеристики лімітувальної стадії процесу та запропоновано рівняння для практичних розрахунків тривалості дегазації флюсів для гранул різних розмірів. Досліджено форми існування водню у фторидно-оксидних розплавах і рівноважний склад газової фази для різних флюсів в області робочих температур електрошлакової технології. Визначено рівноважні значення коефіцієнта розподілу водню між шлаком і металом. Розраховано коефіцієнти молекулярної дифузії водню у фторидно-оксидних розплавах типових для ЕШП сумішей за температур <$E1600~-~1700~ symbol Р roman C>. Здійснено термодинамічний і кінетичний аналіз різних стадій міжфазного переходу водню в системах газ - шлак і газ - шлак - метал процесу ЕШП і запропоновано механізм реакції. На підставі одержаних даних оцінено характер взаємодії компонентів розплавів і виявлено

Розглянуто питання експлуатаційної надійності високоміцних сталей, призначених для високошвидкісного навантаження. Теоретично обгрунтовано та розроблено спосіб отримання електрошлакової квазішаруватої сталі типу "квазіпласт", що поєднує високу опірність сталі зародженню та поширенню тріщини у разі ударного навантаження з високою демпфірувальною спроможністю сталі. Встановлено, що електрошлаковий переплав високоміцної сталі та подальше гаряче прокатування багатошарового пакету з цієї сталі надає можливість здійснити регулювання експлуатаційних властивостей сталі відповідно до наперед заданих вимог.Запропоновано технологічні методи підвищення якості сталі у процесі електрошлакового переплаву, а також підготовки багатошарового пакету з електрошлакової сталі під прокатування та оптимальні режими прокатування. Розроблено технологію виробництва сталі "квазіпласт" і наведено рекомендації щодо промислового застосування.

Зазначено, що спосіб електрошлакового переплаву (ЕШП) є одним з методів одержання високоякісних конструкційних сталей відповідального призначення, переплав яких у більшості випадків супроводжується значною додатковою їх наводненістю. Виготовлення гранульованого флюсу призводить до втрат цінного продукту - флюориту кальцію за рахунок його пірогідролізу в атмосфері вологого повітря, а також до забруднення навколишнього середовища фтористим воднем. Окрім цього, пірогідроліз у ході підготовки рідкого флюсу до переплаву може призвести додатково до значної втрати в них фторидів, що, безсумнівно, погіршує економічні та екологічні показники всього технологічного процесу переплаву металлу. Наведені причини свідчать про доцільність виготовлення флюсів із вихідних компонентів, а також з використанням відпрацьованих флюсів і гідридотвірних елементів. Один зі шляхів зниження наводненості - вивчення розчинності фтористого водню, водяної пари та водню у фторидно-оксидних розплавах флюсів в залежності від концентрації фториду кальцію та температури розплаву. На підставі розрахункових і дослідних кінетичних даних розроблено механізм розчинення водяної пари і водню за складом газової суміші над флюсом в процесі переплаву. Розроблено методику експериментального вивчення й кількісного оцінювання водневозахисних властивостей флюсових розплавів у відкритих процесах ЕШП.

Розроблено методику експериментального вивчення та кількісного оцінювання водневозахисних властивостей флюсових розплавів у відкритих процесах способу електрошлакового переплаву. Визначено величини проникності водню за умов переплаву їх із застосуванням стандартних і дослідних флюсів. Встановлено, що оптимальне сполучення основних компонентів флюсу та домішок сполук, які вводять у нього, гідридотвірних елементів знижує величини проникності водню до значень істотно малих величин. Обгрунтовано метод зниження проникності водню шляхом диспергації розплаву флюсу діоксиду вуглецю.

Разработана методика экспериментального изучения и количественной оценки водневозащитных свойств флюсовых расплавов в открытых процессах способа электрошлакового переплава. Определены величины проницаемости водорода при условиях переплава их с применением стандартных и опытных флюсов. Установлено, что оптимальное соединение основных компонентов флюса и добавок соединений, которые вводят в него, гидридообразующих элементов снижает величины проницаемости водорода к значениям существенно малых величин. Обоснован метод снижения проницаемости водорода путем диспергации расплава флюса диоксида углерода.

Показана принципиальная возможность получения качественных слитков на основании алюминидов железа с помощью камерного электрошлакового переплава составных расходуемых электродов под кальцийсодержащими флюсами, в контролируемой атмосфере.

Изложены основные характеристики процесса центробежной электрошлаковой выплавки полых отливок <$E symbol ж~600 "/" 350> мм, Н = 290 мм, массой 0,4 т из конструкционной стали 20Х2Н4А. Приведены сведения о химическом составе, структуре и механических свойствах этих отливок. Показано, что отливки центробежного электрошлакового литья из стали 20Х2Н4А характеризуются высокой химической и физической однородностью, могут применяться как в литом, так и деформированном состоянии для раскатных колец и обечаек.

Показана возможность путем непрерывного процесса электрошлаковой плавки в токоведущем кристаллизаторе с жидким присадочным металлом получать разнородные по высоте стальные слитки большого сечения с минимальной протяженностью переходной зоны в результате соответствующего управления глубиной жидкой металлической ванны слитка первого состава перед началом выплавки второй части слитка.

Розглянуто спосіб електрошлакового переплаву (ЕШП) як один з методів одержання високоякісних конструкційних сталей відповідального призначення, переплав яких у більшості випадків супроводжується значною додатковою їх наводненістю. Описано технологію одержання флюсів підвищеної вологостійкості. Як для стандартних, так і як дослідних флюсів, складених на основі системи CaF₂-CaO-Al₂O₃-SiO₂ з додаванням до них у різних комбінаціях фторидних, хлоридних й оксидних сполук, розраховано рівноважний склад газової фази над розплавами. Складено рівняння розчинності водню в їх розплавах. З урахуванням одержаних результатів розроблено методику експериментального вивчення й кількісного оцінювання воднеьзахисних властивостей флюсових розплавів у відкритих процесах ЕШП. Визначено величини проникності водню за умов переплаву із застосуванням як стандартних, так і дослідних флюсів. Деякі дослідні склади флюсів рекомендовано для практичного використання в процесах ЕШП досліджених конструкційних сталей. Обгрунтовано метод зниження проникності водню шляхом диспергації розплаву флюсу різними газами. Виявилось, що оброблення вуглецю (IV) оксидом створює захисну карбонатну плівку.