Обработка жидкой стали в вакууме

Обработка жидкой стали под вакуумом вне печи имеет более широкие возможности, чем плавка в вакуумных печах, применяемая для выплавки высоколегированных сталей и сплавов и требующая больших капитальных затрат. Вакуумная обработка применима для различных, в том числе и для рядовых (конструкционных, легированных) сталей, выплавляемых в любых металлургических агрегатах, и позволяет одновременно дегазировать значительные количества металла (до 250—350 т). [c.343]

В области исследования физико-химических основ производства стали широко известны труды акад. Александра Михайловича Самарина. Работы, выполненные под руководством Самарина, теоретически обосновали процессы раскисления жидкой стали (в том числе высоколегированных сплавов), а также процессы десульфурации п дефосфорации, эффективно используемые в промышленности. Под руководством А. М. Самарина разработаны теория и практика применения в металлургии вакуумных процессов, в частности дегазация жид[<ой стали посредством обработки в вакууме в ковше перед разливкой или даже в изложнице. Эти процессы успешно применяются [c.218]

Для повышения качества отдельных сортов стали в последнее время применяют обработку их вакуумом для удаления газов. Для этой цели разливочный ковш с жидкой сталью помещают в вакуумную камеру (рис. 24, а) или под вакуумный колпак (рис. 24, б). После этого сталь разливают в изложницы. В отдельных случаях сталь заливается в изложницы в самой вакуумной камере. [c.61]

Наиболее эффективным способом снижения отрицательного влияния водорода на качество стали является ее обработка вакуумом и инертным газом. Характерно, что при такой обработке достигается удаление водорода до 60—80% и более, тогда как азот удаляется на 10— 20%. Такая высокая степень удаления водорода объясняется малыми размерами его частиц в жидком металле и высоким значением коэффициента диффузии >[н]= = 2,5>10 2 см с, тогда как =6-10- м / . [c.294]

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]

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]

При нанесении кадмиевого покрытия в вакууме на поверхность стали после пескоструйной обработки при начальной температуре стали 180° С прочность сцепления составляет 0,017 ГПа и оказывается такого же порядка, что и для гальванических кадмиевых покрытий. Покрытия, полученные при предварительном высокотемпературном нагреве стали в вакууме, имеют прочность сцепления —0,02 ГПа. Наконец, нанесение подслоя олова обеспечивает прочность сцепления 0,03 ГПа. Увеличение прочности сцепления в этом случае можно объяснить тем, что при температуре 200° С олово конденсируется по механизму паржидкость . Олово, находящееся в жидком состоянии, растворяет на поверхности стали тонкие окисные нленки. При последующем нанесении кадмия происходит его диффузия через слой олова к очищенной поверхности стали, что приводит к прочному сцеплению покрытия со сталью. [c.138]

Третий этап — передел чугуна и лома в жидкую сталь в агрегатах периодического действия с применением кислородного дутья. Это современный этап развития сталеплавильного производства, имеющий следующие особенности внедрение и широкое использование новых кислородных процессов — кислородно-конверторного процесса (1952—1953 гг., Австрия), процесса в двухванных печах (1964— 1965 гг., СССР, ЧССР, США) применение кислорода для интенсификации старых процессов — мартеновского, томасовского и электродугового широкое использование способов повышения качества стали — внеагрегатной обработки жидкой стали (синтетическими шлаками или шлаковыми смесями, вакуумом и инертными газами) и способов переплава стали в особых условиях (электрошл овый, вакуумно-дуговой, электроннолучевой, плазменно-дуговой). [c.12]

Использование газовых атмосфер, жидких сред и вакуума для предотвращения окисления и обезлегирования сталей при нагреве до высоких температур требует разработки сложных агрегатов, создания и применения аппаратов непрерывного контроля состава защитных атмосфер или степени вакуума и т. д. Поэтому на практике вместо обработки в вакууме или нейтральных, контролируемых газовых атмосферах начали применять защитные покрытия. Благодаря хорошим физико-механическим свойствам, низкой себестоимости, малому расходу на единицу площади и небольшим затратам на оснастку такие покрытия находят все более широкое применение для защиты от окисления при термообработке коррозионностойких сталей. Защитный слой, получаемый в результате оплавления покрытия при нагреве под закалку, изолирует металл от печной атмосферы, резко уменьшает диффузию атмосферного кислорода вследствие образования промежуточных защитных слоев. [c.143]

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]

Вакуумно-дуговой переплав. Такой переплав применяют для удаления из металла газов и неметаллических включений. Суш,ность процесса заключается в снижении растворимости газов в стали при снижении давления и устранении взаимодействия ее с огнеупорными материалами футеровки печи, так как процесс ВДП осуществляется в водоохлаждаемых медных изложницах. Для осуществления процесса используют вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом (рис. II. 16). В зависимости от требований, предъявляемых к металлу, расходуемый электрод может быть получен механической обработкой слитка, выплавленного в электропечах. Расходуемый электрод 3 закрепляют на водоохлаждаелюм штоке 2 и помещают в корпус 1 печи и далее в медную водоохлаждаемую изложницу 6. Из корпуса печи вакуум-насосами откачивают воздух до остаточного давления 1,33 Н/м . При подаче напряжения между расходуемым электродом-катодом и затравкой-анодом 8, помещенной на дно изложницы, возникает дуговой разряд. Теплотой, выделяющейся в зоне разряда, расплавляется конец электрода капли 4 жидкого металла, проходя зону дугового разряда, дегазируются, постепенно заполняют изложницу и затвердевают, образуя слиток 7. Дуга горит между расходуемым электродом и ванной 5 жидкого металла, находящейся в верхней части слитка, на протяжении всей плавки. Благодаря сильному охлаждению нижней части слитка и разогреву дугой ванны жидкого металла в верхней его части созда-66 [c.66]

Для защиты металла от окисления разливку стали ведут в инертной атмосфере, например, аргона, под слоем синтетического шлака. Для получения сталей особо высокого качества применяют электрошлаковый переплав (ЭШП), плазменнодуговой переплав, электроннолучевой переплав, электродуговой вак уумный переплав. Металл хорошо очищается (рафинируется) от газов и неметаллических включений обработкой шлаком и направленной кристаллизацией жидкого расплава, созданием глубокого вакуума. [c.82]

Вакуумно-дуговой переплав применяется для улучшения качества стали путем обработки ее вакуумом. При этом из стали удаляются газы и неметаллические включения. Вакуумная дуговая печь (рис. 3.8) имеет вакуумную камеру 1. По оси камеры перемещается водоохлаждаемый шток 2, к которому крепится расходуемый- электрод 3, изготовленный из слитка переплавляемой стали. При подаче напряжения между электродом и затравкой 8 возникает электрическая дуга. Конец электрода расплавляется, капли жидкого металла 4 дегазируются и стекают, заполняя водоохлаждаемый криеталлиза-тор 6 и образуя слиток 7, Электрическая дуга горит между расходуемым электродом и ванной жидкого металла 5 в течение всей плавки. В результате направленной кристаллизации неметаллические включения сосредотачиваются в верхней части слитка. Получающиеся слитки характеризуются равномерным химическим составом, однородной структурой, повышенными механическими свойствами. Масса слитков доходит до 50 т. [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...