Вакуумная обработка стали

Раскисление следует за вторым процессом наведения шлака, в котором используется так называемый белый шлак. В этом процессе порошки ферросилиция и графита добавляют в смеси с окислами кальция и алюминия. Эти добавки не влияют на химический состав металла и удаляются со шлаком. Когда наводится этот шлак, появляется характерный белый дым и после достижения заданной температуры из печи выпускается сталь. При медленной разливке шлак переходит в ковш. Если разливка стали происходит быстро, то расплавленный металл проходит через шлак сильной струей, обеспечивая хорошее перемешивание. Легирующие добавки закладывают непосредственно в ковш перед вакуумной обработкой, чтобы избежать их окисления, так как это может привести к нарушению химического состава стали. Типичный современный метод вакуумной дегазации используется в процессе прямого дугового нагрева, в котором ванна понижается так, что разливочная летка находится ниже поверхности стали. Ванна, прежде чем окончательно опустеет, попеременно опускается и поднимается, так что поток стали из ковша в ванну и обратно обеспечивает максимальную поверхность, подвергаемую вакуумной обработке. Сталь, идущая для изготовления изделий, работающих при высокой температуре, может быть раскислена кремнием, Но если требуется высокая пластичность при НИЗКОЙ температуре, она должна содержать минимальное количество кремния и для этих случаев сам процесс вакуумной дегазации может использоваться для раскисления за счет протекания реакции углерода с кислородом. Химический анализ стали в процессе плавки выполняется автоматически спектрометром с частотой замеров, обеспечивающей получение требуемого состава. [c.63]

Вакуумирование проводят в ковше из немагнитной стали, установленном в индукторе. Верхняя часть ковша имеет, фланец для герметичного соединения с вакуумной крышкой рис. 96). Крышка патрубком соединяется с вакуумной системой. На одном стенде этой установки расположен свод с тремя электродами, имеется соответствующее электрическое оборудование дуговой печи. Сталь выплавляют в дуговой печи без восстановительного периода. Из легирующих вводят только молибден и никель, контролируют содержание углерода. Шлак перед выпуском удаляют. Сталь выпускают в ковш, который устанавливают в индуктор, закрывают крышкой и вакуумируют. За время вакуумной обработки сталь остывает на 80 °С. В конце дегазации присаживают легирующие. Вакуумную крышку отводят в сторону и ковш [c.210]

При вакуумной обработке стали происходит раскисление углеродом, так как при снижении давления в камере концентрации углерода и кислорода становятся избыточными и появляется термодинамическая возможность протекания реакции окисления углерода. Вакуумирование стали сопровождается кипением металла. Для примера рассмотрим вакуумирование стали в ковше, циркуляционное и поточное вакуумирование. [c.50]

Вакуумная обработка стали в ковше, предложенная А. С. Самариным и Л. М. Новиковым, нашла широкое применение в нашей стране и за рубежом. [c.75]

Непрерывное повышение производительности электрометаллургических цехов в результате увеличения емкости и мощности печей и внедрения новой технологии (применения кислорода, электромагнитного перемешивания жидкой стали, вакуумной обработки стали и сплавов, новых способов выплавки высококачественных сталей и сплавов и др.) может быть достигнуто только при постоянном совершенствовании основного и вспомогательного оборудования электрометаллургических цехов, создании высокопроизводительных машин И агрегатов, механизации трудоемких работ и автоматизации процессов выплавки стали и сплавов. [c.7]

Емкость больших индукционных печей составляет 6—12 т, имеются печи емкостью 27—60 т последние используются в установках непрерывной разливки стали для поддержания необходимой температуры металла или для вакуумной обработки стали. [c.328]

Основными способами вакуумной обработки сталей являются следующие [c.343]

Рис. 125. Способы [вакуумной обработки стали

Методы вакуумной обработки стали непрерывно совершенствуются, отыскиваются новые варианты, позволяющие решать стоящие перед металлургами задачи возможно более простыми методами. Примером сказанному может служить разработанный на [c.226]

Еще один легирующий элемент—азот — попадает в сталь из атмосферы. Хотя азот обычно присутствует в значительно меньшем количестве, чем углерод, действие их подобно. Азот оказывает более сильное влияние на стабилизацию аустенита и упрочнение, и определенное количество его может серьезно влиять на пластичность при низкой температуре из-за выпадения нитридов при нагреве до 200° С после холодной деформации. Это явление известно как деформационное старение. Когда азот вызывает какие-либо нежелательные эффекты, его можно связать добавками ванадия, который образует с ним нитриды. Если добавки азота улучшают важные для нас свойства, содержание его может быть увеличено. Азот можно вводить при плавлении под давлением. Кроме того, азотом можно насытить поверхностные слои стали, содержащие алюминий, в процессе азотирования в атмосфере, обогащенной азотом, такой, как атмосфера диссоциированного аммиака. Кроме того, вместе с углеродом, азот может насыщать сталь при нагреве в расплавленных цианистых солях. Эти два наиболее распространенных метода создают твердый, но тонкий поверхностный слой. Азот содержится в сталях, изготовленных с применением кислородного дутья, в небольшом количестве и может быть почти полностью удален вакуумной обработкой. [c.51]

Наконец, при продувке нержавеющей стали важную роль приобретает скорость переноса углерода. С приближением к равновесию между хромом п углеродом относительные скорости окисления хрома и углерода становятся совершенно различными и окисление хрома возрастает. Для изменения этого необходимо повысить температуру или понизить давление СО с помощью вакуумной обработки или разбавления инертным газом. [c.58]

Для получения больших масс высококачественной стали (>100 т) одновременно используют вакуумную обработку жидкой стали, выплавленной в обычных сталеплавильных печах и конвертерах. Вакуумная обработка позволяет получать не только более чистый металл, но и изменяет технологию обычного процесса. Существуют две области вакуумной металлургии печная и вне-печная. [c.196]

Уис,. 92. Схема вакуумной обработки жидкой стали в ковше [c.206]

С0. Выделяющиеся газы разрывают струю стали на мелкие капли, что значительно увеличивает поверхность раздела жидкого металла с газом, а следовательно, повышает эффективность вакуумной обработки. Выделение газов продолжается из стали, налитой в изложницу. [c.207]

Рис. 93. Схема вакуумной обработки Струи стали

Присутствующие в стали неметаллические включения (оксиды, нитриды, сульфиды) и газы (водород и азот) резко снижают ее прочностные и эксплуатационные характеристики. В связи с этим разработано большое количество способов очистки стали, которые можно разделить на две группы. К первой группе относятся методы, которые предусматривают рафинирующую обработку стали после ее выпуска из печи перед разливкой. Это обработка расплавленной стали синтетическими шлаками и многочисленные способы обработки вакуумом. Ко второй группе относятся методы, предполагающие повторный переплав стали после ее затвердевания в изложницах. Широко применяются электрошлаковый, вакуумно-дуговой, электронно-лучевой, плазменно-дуговой переплавы и их сочетания. [c.187]

Методы последующей обработки нормально выплавленной стали специальные методы переплавки, вакуумная обработка, метод обработки газами, метод промывки шлаком, обработка при разливке. [c.399]

Поточное вакуумирование стали осуществляется при непрерывной разливке. На рис. 2.13, в приведена схема вакуумной обработки стали с промежуточной вакуум-камерой. Разливочный ковш 7 со сталью герметически устанавливают на вакуумную камеру 2, патрубок 3 пофужен в металл промежуточного ковша 4. Сталь из промежуточного ковша поступает в кристаллизатор J, из которого вытягивается слиток б. Этим способом при непрерывной разливке вакуумируют как спокойную, так и низкоуглеродистую кипящую сталь, получая плотные слитки. [c.50]

Вакуумная обработка стали 427 Вакуумное раскисление 338 Ванадий, металлургия 375 Вельцевание 377 Виброполировка 167 Видемана — Франца закон 141 Внутреннее треиие [c.475]

Если проблема уменьшения водородосодержания стали в процессе ее изготовления в последнее время успешно решается путем применения индукционных и дуговых вакуумных печей, а также путем вакуумной обработки стали, выплавленной в открытых печах, перед ее разливкой или разливкой стали непосредственно в вакууме, то проблема уменьшения наводорожи-вания стали при нанесении гальванопокрытий практически еще не решена. В заводской практике применяется единственный способ уменьшения вредных последствий наводороживания стали при нанесении гальванопокрытий, заключающийся в прогреве покрытых деталей в сушильных шкафах при 150—250°С в течение 1—4 ч. Даже длительный прогрев в сушильном шкафу, как правило, не приводит к полному восстановлению исходных [c.3]

Вакуумную обработку стали применяют для удаления из жидкой стали растворенных в ней газов и неметаллических включений. Вакууми-рование стали при разливке наиболее часто проводят в ковше (рис. 21). [c.63]

Вакуумная обработка стали в ковше. Уменьшение растворенных газов и неметаллических включений в стали способствует повышению ее механических свойств, в особенности пластичности. С этой целью применяют выдержку стали в камере с пониженным давлением. Ковш с жидкой сталью помещают в герметически закрывающуюся камеру, а затем мощные вакуумные насосы откачивают из камеры воздух, создавая разрежение 2—5 мм рт. ст. (267— 667 н/м ). При понижении давления резко снил ается растворимость газов в металле, снижается температура кипения и испарения металла. При этом сталь в ковше бурлит, освобождаясь от газов. Пузырьки газов выносят из металла и неметаллические включения. Через 10—15 мин количество растворенных в стали газов уменьшается в 3—5 раз. [c.76]

Внепечная вакуумная обработка стали. Выплавка стали в вакуумных электрических печах требует больших капитальных затрат и применяется обычно при Еыплав ке высококачественных сталей. Более широкие возможности для улучшения качества стали имеются при обработке стали вакуумом вне печи. В этом случае вакуумную обработку можно применять практически для любой стали и подвергать вакуумироза-нию плавки самых крупных сталеплавильных агрегатов. Применяют различные способы обработки стали в вакууме (рис. 48). [c.169]

После окончания рафинировочных процессов в К-ВОР-конвертере получали следующий состав металла 0.05 % С 0,027 % Р 0,005 % 8 0,35 % 51 16,1 % Сг, В дальнейшем предусмотрены проведение легирования расплава и. в случае необходимости, вакуумная обработка. Сталь разливают на МНЛЗ. [c.163]

Улучшение качества стали. Для удаления из жидкой стали растворенных в ней газов и неметаллических включений применяют ее вакуумную обработку. Для этого ковш с жидкой сталью помещают в герметически закрытую камеру, где еоздается разряжение 267.. 667 Па (2...5 мм рт. ст.). Бурно выделяющиеся газы увлекают с собой и выносят из металла неметаллические включения В течение 10... 15 минут количество растворенных газов уменьшается в 3. 5 раз, количество неметаллических включений- в 2. 3 раза [c.82]

Рост производства стали будет происходить за счет преимущественного развития конвертерного и электроплавильного способов производства стали при постепенном снижении выплавки стали в мартеновских печах, что расширит диапазон марочного сортамента и повысит качество стали. Доля электростали в общем объеме производства стали составит в 1985 г. 14,8% по сравнению с 10,7% в 1980 г., при этом удельный расход электроэнергии на выплавку 1 т стали возрастет соответственно с 90,9 до 112,2 кВт-ч/т. Большое распространение получат установки непрерывной разливки стали (УНРС). Предусматривается довести в 1985 г. выплавку стали с применением УНРС до 22,8% всей выплавки стали вместо 11,8% в 1980 г. На каждую тонну литой заготовки, разлитой на УНРС, расходуется дополнительно 25—28 кВт-ч электроэнергии. Однако при этом снижается расходный коэффициент металла для получения заготовки с 1,2 до 1,05 и достигается экономия топлива на нагрев слитков в объеме 36—45 кг/т (в условном топливе) и экономия электроэнергии на прокат слитков на обжимных станах —18— 20 кВт-ч/т. С целью повышения качества металла предусматривается широкое развитие обработки стали синтетическими шлаками, инертными газами, применение вакуумирования, электрошлакового и вакуумно-дугового переплава, микролегирования и других прогрессивных методов. При этом удельный расход электроэнергии повышается в 2—3 раза по сравнению со средним удельным расходом электроэнергии на выплавку электростали. [c.53]

Весьма перспективным способом повышения скорости обезуглероживания и уменьшения угара хрома является вакуумная обработка нераскисленной нержавеющей стали. В вакууме соотношение между концентрацией кислорода и углерода прн равновесии может быть вычислено ио уравнению [c.65]

Барботирование инертного газа через металлическую ванну может, подобно вакуумной обработке, вызывать удаление растворенных газов, а также снижение парциального давления окиси углерода, т. е. усилить процесс обезуглероживания. Одновременно наблюдается эффект перемешивания. На этой основе разработан способ получения низкоуглеродистой нержавеющей стали при продувке расплава в емкости типа конвертера аргоно-кисло-родной смесью переменного состава, что обеспечило низкий угар хрома и возможность глубокого обезуглероживания расплава. Подача аргона, по-видимому, целесообразна и при -окислени стали кислородом в дуговых печах. [c.66]

Методы вакуумной обработки позволяют единовре>1ен-но обрабатывать под вакуумом сотни тонн стали. Производительность таких установок на много выше любого из способов печной вакуумной металлургии. Рассмотрим основные способы обработки жидкой стали в вакууме. [c.205]

Высокой эффективностью обладает способ циркуляционной вакуумной обработки. Схема установки показана на рис. 95. Жидкая сталь из разливочного ковша по всасывающей трубе поднимается в вакуумную камеру, подвергается воздействию низкого давления и по второй трубе стекает в ковш. Камера представляет собой цилиндрический сосуд, в нижней части которого имеются две трубы, футерованные огнеупорными изделиями. При помощи вакуумпровода она подсоединена к откачной системе. Перед началом вакуумной обработки создают [c.209]

Пузыри аргона поднимаются в жидкой стали в сторону вакуумной камеры, где поток пузырей аргона создает необходимое добавочное усилие, которое вызывает движение стали по этой трубе. Таким образом возникает непрерывная циркуляция стали. По одной трубе металл входит в камеру по другой он сливается в ковш. За время пребывания в установке сталь подвергается действию вакуума и дегазируется. По ходу вакуумной обработки присаживают раскислители и легирующие, которые хорошо перемешиваются в объеме жидкого металла. Количество аргона, используемого для транспортировки стали невелико и составляет 5—10 % от общего количества газа, выделяющегося из стали в результате ваку-умирования. Скорость подъема стали в трубе достигаег 5 м/с, поэтому втекающая в камеру струя металла фонтанирует на высоту до 1 м, что способствует эффективной обработке стали. Продолжительность дегазации зависит от массы металла в ковше. Для обработки 100-т ковша требуется 20—30 мин. Во время вакуумной обработки температура металла снижается на 30—40°С. Для компенсации потери тепла камеру перед обработкой прогревают и перегревают сталь перед выпуском из печи. [c.210]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...