Proces elektrostruskového přetavování spočívá v postupném tavení spodní části odlitku nebo kovaných elektrod skrze vrstvu natavené strusky do vodou chlazené měděné formy.
Struska, což je většinou fluorid vápenatý s přídavkem vápence, magnesia, oxidu hlinitého a dalších oxidů, sloužící několika účelům. V nataveném stavu struska je elektricky vodivá a při průchodu vysokých proudů mezi elektrodou a formou se chová jako odporový tepelný element. Struska se při stálém průchodu proudu přehřeje a způsobí ponor špičky elektrody do taveniny. Jakékoli přídavky v tomto nataveném kovu jsou rozpuštěny a stanou se součástí strusky. Tím je materiál je vyčištěn a protéká skrze strusku na dno formy.
Po nějaké době se ve formě prostřednictvím kontrolovaného tuhnutí vytvoří čistý ingot. Z důvodu relativně nízké hustoty plave struska kvůli své relativně nízké hustotě na povrchu roztaveného kovu na vrcholu ingotu. Tak chrání tekutý kov před oxidací, což se děje v běžném případě při tavení v atmosféře,
Při ukončování procesu je výkon postupně snižován. To redukuje objem tekutého kovu ve vrchní části ingotu. Zároveň je z elektrod přidáváno menší množství materiálu pro snížení procesu smršťování za tuhnutí. Výsledkem jsou bezchybné vrchy ingotů s vysokou výtěžností.
Hlavním důvodem pro zavedení moderního elektrostruskového přetavování je dosažení řízeného tuhnutí. Lití do pánví a vakuové indukční tavení mohou efektivně produkovat velké množství tekutého kovu vysoké čistoty a výborných chemických vlastností. Nalití tohoto materiálu do forem a jeho tuhnutí však často končí nepoužitelnými ingoty z důvodu rozdělování a smršťování materiálu během tuhnutí. Je to z důvodu nepřiměřeně dlouhého tuhnutí u ingotů industriální velikosti.
Při elektroskuskovém přetavování je nepoužitelný kov přetaven a chemicky homogenizován. Pak, kvůli řízení rychlosti tavení, je v jednom okamžiku na povrchu ingotu pouze relativně malá vrstva nataveného kovu, a proto je kov rychle ztuhlý.
To zabraňuje efektu makroskopického oddělování. Navíc, vzhledem k tomu, že je na vrchní části roztavený kov, který je ochlazován (smršťuje se), nedochází utváření kazů při smršťování, pórovitosti a děrám. Výsledkem správně provedeného procesu je chemicky homogenní ingot s vysokou výtěžností.
V 60 letech 20 století inženýři firmy Consarc koncipovali nový přístup k elektostruskovému přetavování, který byl rozdílný od dřívější praxe. Výsledné vylepšení efektivity a výkonu během procesu učinilo společnost Consarc světovou jedničkou ve výrobě zařízení pro elektrostruskové přetavování.
Společnost Consarc elektrostruskové přetavování nevynalezla, ale v roce 1966 představila zcela jiný postup, který se dosud používá v leteckém průmyslu a dalších odvětvích.
Inženýři firmy Consarc skombinovali "high fill ratio" elektrodu (elektrodu, jejíž průměr se blíží velikosti kelímku) se střídavou pecí, ve které jsou induktory uspořádány koaxiálně okolo tavící zóny. „High fill ratio“ elektroda přináší podstatné výhody včetně:
Koaxiální systém vodičů umožnil použití menších, efektivnějších zdrojů energie a snížení nežádoucího magnetického míchání taveniny. Navíc prakticky eliminoval rozptylové pole vířivých proudů, které ohřívaly okolní ocelové konstrukce a způsobovaly magnetickou interakci mezi sousedními tavbami, tedy charakteristiku všech dřívějších pecí pro elektrostruskové přetavování.
Principy koaxiální konstrukce jsou začleněny ve všech elektrostruskových pecích firmy Consarc.
Většina dnes používaných elektrostruskových pecí má jednu hlavu a možnost dvou tavících stanic. Avšak firma Consarc dodává také výměnné elektrody se dvěma hlavami s možností tavení do středové prstencové formy / vyzvihávací stanice pro ingoty, nebo statické formy. Firma Consarc také dodala sestavu kombinovaných pecí s dvěma hlavami, výměnnou centrální elektrodou a vnějšími statickými tavícími stanicemi a tím poskytla možnost flexibilního přetavování pomocí širokého množství elektrod.
Firma Consarc navázala na počáteční inovace v oblasti elektrostruskového přetavování dalšími produkty a zdokonalováním procesu zpracování. Velká část zařízení, která se stala standardem moderních zařízení pro elektrostruskové přetavování, byla vyvinuta a instalována firmou Constarc. Do této skupiny patří např:
V závislosti na typu procesu a požadavcích zákazníka mohou pece firmy Consarc fungovat se studeným startem / suchý start s předem spojenou struskou, nebo s horkým startem využívajícím předtavenou strusku.
Ve většině případů je preferovaná možnost studeného startu. Firma Consarc poskytuje automatický, počítačem řízený vibrační podavač strusky zaručující možnost stejného začátku fáze tavení.
Firma Consarc také dokáže navrhnout a postavit pec pro tavení strusky.
Firma Consarc je jediným dodavatelem ESR pecí s měničem vlastní výroby, který vyhoví speciálním požadavkům každé instalace. Firma Consarc vyrábí robustní, vodou chlazený, jednofázový střídavý zdroj s tlumivkou. Toto zařízení s dlouhou životností zabírá velice málo prostoru a vyznačuje se výjimečnou spolehlivostí a nízkými náklady na provoz/údržbu.