打弧

打弧是指電渣熔鑄過程中由於工藝參數不穩定使主迴路某一處分流過高，渣衣破裂從而導致鋼錠表面形成孔洞，產生弧點的現象。打弧現象嚴重影響鋼錠質量、成材率及結晶器壽命。

基本介紹

• 中文名：打弧
• 外文名：arc strike

定義

電渣熔鑄過程是利用大電流通過渣阻區域而產生的高溫將自耗電極逐漸熔化的過程，電極、渣池、金屬熔池、鋼錠、底水箱及短網和變壓器構成了整個冶煉過程的主迴路。當工藝參數在某一冶煉時刻不穩定，導致主迴路電流導通不順暢，在鋼錠和結晶器之間產生分流。若出現較大波動時，某一處的分流過高，該處渣衣破裂，鋼錠與結晶器之間導通產生弧光放電，就會導致鋼錠表面形成孔洞，產生弧點。這種現象就是打弧。

打弧現象的影響

鋼錠表面出現弧點，嚴重影響鋼錠質量、成材率及結晶器壽命。

冶煉過程出現的弧點如以下兩圖所示：

從圖中可以看出，冶煉過程中的打弧現象將電渣錠的錠身擊出小洞，大小深淺不一，給電渣錠的表面質量和內部組織帶來缺陷，不利於後續的鍛造軋制工藝。

將鋼錠表面有弧點的位置切開，酸洗腐蝕截面，照片如下圖所示：

鋼錠斷面弧點現象

從圖中可以看出，弧點具有一定的深度，且沿弧點方向的樹枝晶變為等軸晶組織並向心部延伸。由此可以推斷出打弧現象是電流從鋼錠外部向內部擊穿產生的，樹枝晶形成之後，該處產生放電現象將樹枝晶重新熔化再凝固，由於周邊熱場梯度較小，故形成等軸晶組織，破壞了柱狀晶的連續性，晶粒較大且疏鬆；弧點較深，影響產品的成材率。

產生打弧的原因

工藝參數的不穩定，如電流、爐口電壓、渣系組成以及渣層厚度的變化都有可能導致打弧。

1.電力因素

電壓過高時，電極埋入深度過淺，電渣過程就會變得不穩定，電極漂浮在渣面上，電流大幅度波動，渣面溫度過高，致使鋼錠中氣體和夾雜物增加，合金元素特別是易氧化元素的燒損增加，同時也造成鋼錠的表面成型較差。低電壓高電流有利於電渣重熔冶煉過程的穩定。

2.渣系組成

為了研究渣系對弧點產生的影響，冶煉過程中通過改變渣系配比來進行試驗。通過改變渣系中各成分的配比改變渣的電阻率、渣的粘度、渣的流動性、渣衣的塑性及剝離性等特性，從而提高鋼錠的表面質量，減少打弧的產生。

3.渣層厚度

看出渣層厚度越厚（渣量的不同變化情況及冶煉時頂部底部渣量的變化情況），金屬熔池淺，電極埋入深度被動的減少，導致電參數的不穩定，進而影響鋼錠的冶煉質量。渣池越深越容易發生打弧現象，薄渣冶煉能有效避免打弧的產生。合適的渣量可以很好的保證電參數的穩定性，同時也具有較好的渣 衣剝離性、渣衣厚度均勻性及鋼錠表面質量。

打弧的套用

在熱噴塗時，用電弧為熱源，噴塗時以一定速度送進的兩根通電金屬絲在接觸點打弧，瞬時熔化噴塗，噴塗材料局限於以金屬絲為主的導電絲材。該法設備投資較少，噴塗效率高，成本低，套用較廣。