РОЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАГРЕВА

Большая часть материалов и продуктов проходит тепловую обработку . в пламенных печах. Так, подавляющее количество стали получается в мартеновских печах и в конверторах с кислородным и парокислородным дутьем. Сталь, выплавляемая в указанных агрегатах, широко используется в народном хозяйстве, в том числе в машиностроении. Но некоторое количество вырабатываемой стали, а именно высококачественная высоколегированная сталь, получается в электрических печах, главным образом в дуговых. Эта область металлургии называется электрометаллургией. Она непрерывно развивается, так как народному хозяйству требуются высококачественные стали. История металлургии— это борьба за качество и чистоту металлов и их сплавов. Современное электронное машиностроение развивается с использованием особо чистых металлов и сплавов. Даже незначительное количество растворенных в металле газообразных примесей может при нагреве деталей испортить вакуум в электровакуумных приборах. Современной технике необходимы металлы и сплавы, выдерживающие большие нагрузки при высоких температурах (лопатки газовых турбин, детали ракетных двигателей и т. д.). Для этой цели применяются ниобий, молибден, тантал, вольфрам и их сплавы. Но даже ничтожно малые примеси газов (азота, кислорода, водорода), а также твердые примеси (углерода и др.) резко снижают механические свойства этих металлов, увеличивают их хрупкость и ухудшают качество сварки. Получение перечисленных металлов производится в электрических печах, позволяющих развить высокие температуры (3500—5000 °С и выше).

Высококачественные чистые металлы и сплавы получают в установках электрического нагрева с вакуумом или с защитной атмосферой. При электрическом нагреве возможно вести процессы в широком диапазоне давлений, вплоть до 10-5 - 10-7 мм рт. ст., а также широко использовать защитные атмосферы.

Наиболее часто для получения металлов и сплавов повышенного качества используется плавка в вакууме. За счет быстрого развития вакуумной техники стало возможным в условиях глубокого разрежения получить слитки весом до 30 т.

Выплавка, горячая деформация и термообработка в вакууме или в защитной атмосфере резко улучшают физико-механические свойства многих материалов. Так, например, установлено, что трансформаторная сталь, выплавленная в вакууме, дает потери мощности 0.43 — 0.5 вт/кг, в то время как для такой же стали, выплавленной в атмосфере, они равны 0,7 - 0,85 вт/кг. Применение в подшипниках стали, полученной при вакуумном плавлении, увеличивает срок их службы в 4—5 раз.

Электрический нагрев позволяет регулировать температуру в рабочей камере с точностью до ±1 — 6 °С. Точность соблюдения температурных режимов имеет решающее значение в процессе получения полупроводников, позволяет повысить их надежность и долговечность, значительно снизить потери от брака. Высокая точность поддержания температурных режимов необходима для получения качественных монокристаллов, особо ответственных изделий из оптического стекла и в ряде других случаев.