Подовый электрод; 5 — источник тока; 6 — огнеупорный тигель; 7 — охлаждаемый тигель; 8 — нерасходуемый электрод; 9 — кусковая шихта

Поэтому главная задача обычно состоит в постоянном поддержании при ЭШП и ЭШЛ минимальной по объему и глубине ванны жидкого металла. А при ЭШТП необходимо иметь не мелкую, а глубокую металлическую ванну, равную по массе той отливке или тем отливкам, которые следует из этого металла получить.

При достаточно большой мощности, выделяемой в шлаковой ванне, наведенной в водоохлаждаемой емкости, можно получить эффект накопления жидкого металла — по мере расплавления расходуемого электрода глубина ванны будет расти, а затвердевание ее будет на некоторое время полностью предотвращено. Однако по прошествии определенного времени по мере увеличения массы жидкого металла температурное поле системы может измениться настолько, что воспрепятствовать хотя бы частичной кристаллизации жидкого металла в кристаллизаторе не удастся. Тогда мы получим своего рода автогарнисажную плавку (рис. 8, в). Энергетически такой процесс не будет экономичным. Естественно, что при ЭШП в огнеупорном тигле значительно проще, легче и при существенно меньших энергозатратах будет достигнут желаемый эффект накопления требуемого количества металлического расплава. Такой тигель может быть зафутерован стандартными огнеупорными кирпичами (рис. 8, а) или выполнен набивным из сыпучих огнеупорных материалов на соответствующей связке (рис. 8, б).

Электрошлаковая тигельная плавка.

ЭШТП как разновидность сталеплавильного процесса подчиняется общим законам физикохимии взаимодействия участвующих в реакциях материалов — жидких металла и шлака, огнеупорной футеровки, печной атмосферы.

Схемы питания электрошлаковой тигельной печи.

Как и при ЭШП и ЭШЛ, процесс плавки при ЭШТП ведется на переменном токе промышленной частоты. Лишь в отдельных случаях можно представить себе ЭШТП на постоянном токе прямой или обратной полярности.

При ЭШТП мы имеем дело с двумя не смешивающимися, но способными к эмульгированию жидкостями. Это обстоятельство следует учитывать при рассмотрении всех процессов, сопровождающих совместное перемещение обоих расплавов по сливному желобу и далее внутри литейной формы.

На основе ЭШТП созданы две литейные технологии — ЭКЛ и ЦЭШЛ (рис. 11).

Рис. 11. Схема ЭШТП (а) и последующей разливки металла со шлаком в неподвижную относительно тигля форму (б) и вращающуюся форму (в):