Улучшить качество металла можно уменьшением в нём вредных примесей, газов, неметаллических включений.
Вакуумная дегазация проводится для уменьшения содержания в металле газов вследствие снижения их растворимости в жидкой стали при пониженном давлении и неметаллических включений.
Вакуумирование стали проводят в ковше, при переливе из ковша в ковш, при заливке в изложницу.
Для вакуумирования в ковше ковш с жидкой сталью помещают в камеру, закрывающуюся герметичной крышкой. При понижении давления из жидкой стали выделяются водород и азот. Всплывающие пузырьки газов захватывают неметаллические включения, в результате чего содержание их в стали снижается. Улучшаются прочность и пластичность стали.
При вакуумировании струи металла при переливе из ковша в ковш пустой ковш устанавливают в вакуумной камере, откачивают воздух. Подают к камере второй ковш с металлом. Попадая в разреженное пространство, струя распадается на мелкие капли. Дегазация в вакууме раздробленной струи более эффективна по сравнению с вакуумированием металла в ковше.
Электрошлаковый переплав (ЭШП) применяют для выплавки высококачественных сталей для подшипников, жаропрочных сталей.
Переплаву подвергается выплавленный в дуговой печи и прокатанный на пруток металл. Источником теплоты является шлаковая ванна, нагреваемая электрическим током. Электрический ток подводится к переплавляемому электроду, погруженному в шлаковую ванну, и к поддону, установленному в слегка конусном водоохлаждаемом кристаллизаторе, в котором находится затравка. Выделяющаяся теплота нагревает ванну до температуры свыше 1700 ºC и вызывает оплавление конца электрода. Капли жидкого металла проходят через шлак и образуют под шлаковым слоем металлическую ванну.
Вакуумно-дуговой переплав (ВДП) применяют в целях удаления из металла газов и неметаллических включений.
Процесс осуществляется в вакуумно-дуговых печах с расходуемым электродом. Катод изготовляют механической обработкой слитка, выплавляемого в электропечах или установках ЭШП.
Расходуемый электрод закрепляют на водоохлаждаемом штоке и помещают в корпус печи и далее в медную водоохлаждаемую изложницу. Из корпуса печи откачивают воздух. При подаче напряжения между расходуемым электродом (катодом) и затравкой (анодом) возникает дуга. Выделяющаяся теплота расплавляет конец электрода. Дуга горит между электродом и жидким металломв верхней части слитка на протяжении всей плавки.
