ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обработка жидкого металла с применением вакуума из "Электрометаллургия стали " В настоящее время в промышленно развитых странах успешно работают сотни установок внепечного вакуумирования различной конструкции. Самым простым способом (рис. 32) является способ вакуумирования в ковше (ковш с металлом помешается в вакуумную камеру). [c.222] Недостапсом вакуумирования в ковше является невысокая эффективность метода при вакуумировании относительно больших масс металла ( 50 т) и неравномерность состава металла в ковше после ввода раскислителей и легирующих из-за слабого перемешивания всей массы металла. Положение улучшается в случае, когда предусматривается продувка металла в ковше инертным газом или же применение электромагнитного перемешивания. [c.222] При порционном вакуумировании металл под воздействием ферростатического давления засасывается (примерно на 1,48 м) в вакуумную камеру, которая через определенные промежутки времени поднимается (но так, чтобы конец патрубка все время оставался опущенным в металл в ковше), металл из камеры сливается по патрубку в ковш, затем камера опускается и в нее вакуум засасывает очередную порцию металла (отсюда название способа порционное вакуумирование ), В некоторых случаях поднимается и опускается не вакуумная камера, а ковш с металлом, а камера остается неподвижной. При циркуляционном вакуумировании вакуумная камера имеет два патрубка, причем оба пофу-жаются в металл, порция металла засасывается в камеру. По одному из патрубков начинают подавать инертный газ, в результате чего металл по нему направляется вверх, в вакуум-камеру, по другому — стекает в ковш, циркулируя таким образом через установку (отсюда название метода — циркуляционное вакуумирование ). В России установка циркуляционного вакуумирования успешно работает на Ижевском металлургическом и других заводах. [c.224] Условия дегазации при обработке вакуумом разными методами различны, соответственно различен уровень содержания газов, достигаемый в результате вакуумирования. Лучшие результаты достигаются при вакуумировании нераскисленно-го металла, так как при этом процесс газовыделения интенсифицируется в результате протекания реакций [0]+[С]= С0 и [МеО]+[С]= СО +[ Ме], где МеО — оксидные неметаллические включения. [c.224] Наблюдаемое при этом бурное вскипание металла заставляет рассчитывать объем ковша таким образом, чтобы предотвратить возможный выплеск из него металла. [c.224] Практика показала, что удаление водорода идет наиболее интенсивно при давлении в вакууматоре 0,5 мм. рт. ст. Современные же пароструйные насосы позволяют достичь разрежения 0,1-0,3 мм. рт. ст. [c.224] Потери тепла при вакуумировании заметно сокрашают-ся при ъеличении емкости установок (до 200-300 т металла в ковше) и интенсивности обработки (например, при обработке металла в 330-т ковше на установке DH при пяти операциях в 1 мин. по 30 т. металла, закачиваемого в вакуумную камеру, интенсивность обработки возрастает до 150 т/мин. [c.225] Способы порционного и циркуляционного вакуумирования обеспечивают примерно одинаковую степень удаления из стали водорода. Вместе с тем, при циркуляционном способе имеется дополнительная возможность воздействия на процессы удаления примесей путем изменения интенсивности транспортирующего инертного газа (в один из патрубков), что имеет особое значение при производстве особонизкоуглеродистого металла. Исследования показали, что интенсивность циркуляции металла растет по мере повышения расхода газа до 1500 л/.мин. и при дальнейшем повышении расхода газа практически не меняется. Обезуглероживание расплава происходит на свободной поверхности металла в камере, на поверхности капель фонтанирующего. металла в камере и на поверхности пузырей газа во всасывающей трубе. При повышении расхода подаваемого во всасывающую трубу газа интенсивность обезуглероживания заметно возрастает, при этом повышается доля (до 30-40 %) углерода, окислившегося на поверхностях капель фонтанирующего металла, а также на поверхности пузырей газа. [c.225] В ряде зарубежных работ отмечается, что одно только снижение расходов (прежде всего, энергии), связанных с необходимостью подофева (или замедленного охлаждения). металла После горячей деформации с целью снижения содержания в нем водорода уже окупает расходы на вакуумную обработку. [c.225] Для интенсификации процесса обезуглероживания вакуумные установки в ряде случаев стали дополнять устройствами для одновременной продувки металла кислородом. На таких установках удается в необходимых случаях получать высокую степень обезуглероживания равновесие реакции [С]+ 1/2 О = СО при вакуумировании сдвигается вправо продувка кислородом вызывает дальнейший сдвиг равновесия. Именно этот принцип положен в основу так называемого вакуумкислородного обезуглероживания (VOD-процесс) (рис. 32). [c.226] С учетом результатов исследований, проведенных в производственных условиях на опытной 100-тонной установке, была разработана промышленная установка для обработки методом РМ ковшей вместимостью 250 т (рис. 33). [c.227] Упраачение всеми операциями может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме с поста управления, Давление газа в камере автоматически регулируется при помощи логического контроллера. Для повышения точности сигналов давления предусмотрены два датчика давления. Благодаря небольшой площади контакта расплава с огнеупорами, падение температуры расплава в процессе обработки невелико. Техническая характеристика РМ-установки. [c.228] требуемое для равномерного перемешивания расплава при различных методах обработки (в сек.) РМ -100-200 RH -150-400 DH -150-300 ASEA-SKF -80-100 VOD -120-360, По раскисляющей способности процесс РМ превосходит перемешивание аргоном и соответствует циркуляционному вакуу-мированию. За счет подачи азота в камеру, предотвращения попадания шлака в камеру и вследствие эффективного перемешивания расплава, по степени усвоения легирующих добавок процесс РМ не уступает порционному и циркуляционному вакуумированию. [c.228] Средняя величина рефосфорации после 8—12 мин обработки в десять раз меньше, чем при продувке аргоном. Несмотря на применение азота в процессе РМ, его содержание в расплаве повышается лишь на 0,9 миллионных долей. Таким ростом содержания азота можно пренебречь. После 10 мин. обработки температура расплава снижается на 16 С, что на 25 % меньше по сравнению с циркуляционным вакуумированием. [c.229] Вернуться к основной статье