Дегазация жидкой стали

Применяют три способа дегазации жидкой стали в вакууме [c.208]

Дегазация жидкой стали путем перелива из одного ковша в другой. На рис. 108 показана дегазация стали путем перелива из одного ковша в другой. В камеру 1 устанавливают порожний ковш 2. Воздух из камеры откачивают вакуумными насосами до остаточного давления в несколько миллиметров ртутного столба. Насосы продолжают работать и после того, как создано максимально возможное разрежение. В это время к вакуум-камере подают готовую расплавленную сталь, выпущенную из печи в другой сталеразливочный ковш 3. В крышку камеры плотно заделана воронка (лейка) 4, которая внизу герметически перекрыта алюминиевым листом. Когда остаточное давление в камере становится минимальным, металл из второго ковша постепенно выпускают через воронку в первый ковш при этом алюминиевый лист прожигают. Струя металла 5 проходит из верхнего ковша в нижний по разреженному пространству и отдает большинство содержащихся в ней газов, которые отсасываются насосами. [c.208]

Такой способ дегазации жидкой стали гарантирует большую степень дегазации, чем описанный выше. [c.208]

Дегазация жидкой стали в процессе отливки слитка. При дегазации жидкой стали во время отливки слитка разливаемая дегазированная струя металла попадает прямо в изложницу, и слиток затвердевает, не соприкасаясь с воздухом. [c.208]

VI. ДЕГАЗАЦИЯ ЖИДКОЙ СТАЛИ МЕТОДЫ ДЕГАЗАЦИИ СТАЛИ [c.42]

Вакуумную дегазацию стали проводят для уменьшения содержания в металле газов и неметаллических включений. Вакуумирование тали производят в ковше, при переливе из ковша в ковш, при заливке в изложницу и т. п. Для вакуумирования в ковше ковш с жидкой сталью помещают в камеру, закрывающуюся герметичной крышкой. Вакуумными насосами в камере создается разрежение до остаточного давления 0,267—0,667 кПа. При понижений давления из жидкой стали выделяется водород и азот. Всплывающие пузырьки газов захватывают неметаллические включения, в результате чего содержание их в стали снижается. Все это улучшает прочность и Пластичность стали. [c.46]

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]

Выплавка в дуговых электрических печах — главный способ производства высококачественных конструкционных, нержавеющих и других сталей и сплавов. Более высокое по сравнению с мартеновской и конвертерной качество электростали объясняется ее более высокой чистотой по сере и фосфору и неметаллическим включениям, хорошей раскисленностью. Сталь еще более высокого качества (в очень ограниченных количествах) выплавляют в индукционных печах, методом вакуумного переплава и др. Одна из причин состоит в том, что сталь, выплавляемая в дуговых печах, характеризуется несколько большим содержанием азота. В зонах действия электрических дуг (4000—6000° С) образуется атомарный азот, хорошо растворимый в жидкой стали и не полностью удаляемый при дегазации. Вследствие науглероживающего действия электродов в дуговых печах не удается выплавлять сталь и сплавы с низким содержанием углерода. [c.59]

Дегазация струи металла осуществляется при переливе его из ковша в ковш (рис. 125, б) в этом способе создаются более благоприятные условия, чем в предыдущем, для удаления газов. Порожний ковш помещают в камеру, в которой создается разрежение 133,32—399,96 н1м (1—3 мм рт. ст.). На крышке вакуумной камеры устанавливают специальный промежуточный ковш или воронку. Вакуумная камера закрывается алюминиевым листом, являющимся своего рода пробкой, расплавляемой струей жидкой стали. Струя металла в вакууме распадается на капли, что увеличивает поверхность металла, улучшает и ускоряет процесс дегазации. Для 40-/п ковша вакуумирование этим способом занимает 8—10 мин. [c.345]

Под дегазацией стали обычно понимают снижение содержания водорода и азота, но эти элементы обладают неодинаковыми свойствами. Как отмечено выше, содержание азота или его вредное влияние можно снизить введением в металл элементов, имеющих высокое сродство к нему и способных образовать прочные, нерастворимые в жидкой стали соединения (нитриды). Водород ни с одним из известных элементов-раскислителей прочных, не растворимых в жидком металле соединений (гидридов) не образует. Поэтому если содержится в стали избыточное количество водорода, то единственным способом борьбы с ним является снижение содержания его до допустимых пределов путем дегазации металла. [c.257]

Как было отмечено выше, при продувке инертным газом выравнивается состав и регулируется температура металла, ускоряются процессы растворения в металле введенных в ковш ферросплавов, облегчается процесс всплывания неметаллических включений, происходит дегазация стали. Кроме того, имеются данные (см. выше) о том, что вследствие вызываемого продувкой интенсивного перемешивания определенные изменения происходят и в строении жидкой стали. Степень протекания всех перечисленных процессов зависит от продолжительности продувки и от ее интенсивности (т. е., в конечном счете, от расхода инертного газа). Продувка с расходом газа до 0,5 мУт стали уже достаточна для усреднения химического состава и температуры металла продувка с интенсивностью до 1,0 мУт влияет на очищение металла от неметаллических включений для достижения ощутимых результатов в дегазации необходимо израсходовать инертного газа > 2—3 мУт металла. [c.231]

Существуют два основных типа печей с вертикальным и горизонтальным расположением электродов. Одна пз схем электроннолучевой печи приведена на рис. 63. Благодаря тому, что электронный луч греет и металл в кристаллизаторе, т. е. имеется возможность выдерживать жидкий металл при любой температуре в глубоком вакууме длительное время, обеспечиваются благоприятные условия для дегазации и рафинирования стали. [c.214]

Дегазация стали ограничена, так как время пребывания в жидком состоянии мало и давление в зоне дуги относительно велико (10 —10 мм рт. ст.). [c.424]

Имеются указания о применении для дегазации жидкой стали брикетов Лотас , которые при присадке в жидкую сталь разлагаются с выделением СО и СОг, вследствие чего часть водорода удаляется из жидкой стали [133]. Практическое применение для дегазации стали, в частности для получения качественных слитков из кипящей стали, находит механическая вибрация жидкой стали в изложнице [56]. Имеются также указания, что при выплавке стали плавящимся электродом ультразвуковые колебания обезводороживают жидкую сталь [219]. [c.46]

По результатам наших исследований [45], при литье мелких слитков (весом до 300 кг) дегазация жидкой стали сильно уменьшает зону кристаллизации, весьма сильно измельчает зерно первичной кристаллизации и уменьшает внутридендритную ликвацию, J [c.47]

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]

Специальная обработка жидкой стали вакуумная (дегазация в ковше дегазация струи металла при разливке дегазация порциями) продувка газами (например, инертным газом — Аг, N) применение шлаковых реакций (например, метод Перрека). [c.422]

Анализируя литературные и наши данные, можно сделать заключение о целесообразности использования комплексных модификаторов в малых концентрациях для рафинирования стали от крупных неметаллических включений. Можно также считать, что малые концентрации добавок, атомы которых в расплаве удалены один от другого на значительные расстояния, не могут образовывать крупные неметаллические включения при взаимодействии с атомами примесей в жидкой стали. Хотя всплывание мелких включений затруднено, однако их наличие не оказывает такого отрицательного влияния на механические свойства стали, как в случае крупных включений. Как показали результаты исследования, посвященные композиционным материалам, частицы включений Zr02 в нихроме размером меньше микрона оказывают даже положительное влияние, повышая жаропрочность сплава. В связи с этим целесообразно исследовать возможность предотвращения образования крупных неметаллических включений путем введения комплексных модификаторов. Наиболее рационально вводить модификаторы не в ковш, а в изложницу, что устранит выгорание модификаторов и наблюдаемое в ряде исследований ослабление эффективности действия модификатора при увеличении длительности его пребывания в перегретом расплаве. Уменьшение времени взаимодействия модификатора с расплавом, кроме того, ограничит рост неметаллического включения. Поскольку количество неметаллических включений обусловлено газонасыщенностью стали, необходимо одновременно изучить влияние комплексных модификаторов совместно с затравкой на дегазацию стали. [c.165]

В. И. Явойский и Г. И. Баталин [66] пытались попользовать для дегазации жидкого металла (алюминия, малоуглеродистой стали, стали 1Х18Н9Т) с помощью постоянного тока. В. И. Явойский и Д. Ф. Чернега [67] исследовали перемещение водорода в твердой стали под влиянием электрического поля. Наблюдения показали, что не для всех сталей в равной степени оправдались ожидания, основанные на предположении о присутствии водорода в металле в форме протона. Только у сталей высоко-и среднеуглеродистых, а также марганцовистых наблюдаемые изменения концентраций водорода на концах образца свидетельствовали о перемещении водорода в виде протонов. У малоуглеродистых кипящих сталей, кремнистых и кремнехромистых сталей в большинстве случаев изменения концентраций водорода не отвечали ожидаемым в некоторых случаях содержание водорода на аноде в течение опытов увеличивалось или же пони- [c.19]

Аналогичные результаты были получены в исследованиях Дьюснэпа и Хойла [8]. В их исследованиях при продувке аргоном наблюдается приближение к состоянию равновесия в том смысле, что водород из шлака переходит в металл. В результате этого достигаемый эффект дегазации может быть сведен на нет. Особенно это проявляется при турбулентном перемешивании металла и шлака. Поэтому жидкую сталь рекомендуется продувать аргоном по возможности при отсутствии шлака. [c.33]

Вакуумная дегазация стали. Этот способ относится к вненеч-ным способам обработки, осуществляемым в ковше или изложнице. Ее проводят для уменьшения содержания растворенных в металле газов и неметаллических включений. Вакуумной дегазации в ковше или изложнице подвергают сталь, выплавляемую в мартеновских и электропечах. Сущность процесса заключается в снижении растворимости в жидкой стали газов при понижении давления над зеркалом металла, благодаря чему газы выделяются из металла, что приводит к улучшению его качества. Процесс осуп1ествляется различными способами вакуулгированием стали в ковше, при переливе из ковша в ковш, при заливке в изложницу и др. [c.64]

В последнее время разработан метод эффективного вакуумирования жидкой стали в ковше. При дегазации по этому методу ковш с жидкой сталью помещают в камеру, из которой удаляют воздух, и через жидкую сталь пропускают инертный газ [192, 236]. Вследствие сильного перемешивания дегазация стали в ковше завершается через 10—15 мин., причем содержание водорода снижается до 2 см ЦОО г и ниже. Для того чтобы предотвратить окисление стали и швышение содержания водорода в ней, дегазированную сталь из ковша разливают в из- [c.43]

На рис. 51 приведена схема электронно-лучевого переплава. Печь оборудована электронной пушкой 4, обеспечивающей направленное движение пучка электронов большой мощности, который бомбардирует заготовку 5 по торцу. В результате заготовка постепенно расплавляется и наплавляется слиток 2 в водоохлаждаемом медном кристаллизаторе 1. Плавка ведется в вакууме в рабочей камере 3 при остаточном давлении 0,1-1,0сПа сталь рафинируется в результате дегазации жидкого металла, испарения примесей цветных металлов и всплывания неметаллических включений. [c.73]

Обработку жидкой стали осуществляют как в специальных агрегатах (конвертерах, установках порционного и циркуляционного вакуумирования и т. д.), так и в ковше, который чаще всего используют как емкость для передачи жидкой стали от плавильного агрегата к месту разливки, но он может быть использован и для дегазации, раскисления, десуль фурации, легирования, обезуглеро живания стали и т. п. При этом суще ственно сокращается продолжитель ность процесса плавки в самом стале плавильном агрегате при одновремен ном повышении качества жидкого ме талла. [c.721]

Было установлено, что лимитирующим звеном для процесса дегазации является диффузия вещества в поверхностном слое или десорбция. Коэффициенты диффузии азота и водорода приведены в табл. 21. На скорость удаления азота большое влияние оказывает содержание кислорода и серы, а также перемешивание металла. В связи с этим продувка жидкого металла газами типа пропана, способствующая снижению содержания кислорода и перемешиванию металла, интенсифицирует процесс деазотации. Например, при выплавке в 50-кг ВИП нержавеющей стали 000Х18Н12 с продувкой пропаном константа скорости удаления азота возросла до (2,7— 15) 10- сек против 1,34-10 при простой вы- [c.207]

Рассмотрим, каким образом это происходит в случае вакуумнодугового переплава. При дуговой плавке в вакууме, в отличие от вакуумно-индукционной плавки, исключается загрязнение металла включениями огнеупорной футеровки. Наличие вакуума приводит к удалению водорода. В металле, подвергшемся ВДП, обнаруживается более низкое, по сравнению с металлом расходуемого электрода, содержание кислорода, азота, неметаллических примесей. Первоначально это приписывалось действию вакуума. Теперь однозначно установлено, что при ВДП жаропрочных сталей и сплавов снижение содержания кислорода и азота является следствием всплывания неметаллических включений благодаря замедленной осевой кристаллизации слитка. Об этом, в частности, свидетельствуют данные японских исследователей, касающиеся дугового переплава жаропрочной аустенитной стали типа 16-26-6 [14]. При переплаве в аргоне, при атмосферном давлении была достигнута такая же степень рафинирования этой стали, как и при переплаве в вакууме (табл. 107) [14]. Вакуум, несомненно, способствует дегазации плохо раскисленных сталей, редко встречающихся среди аустенитных сталей и сплавов. Следует заметить, что при ВДП полнота дегазации металла обычно ниже, чем при вакуумно-индукционной плавке. Это, возможно, связано с относительно менее длительным пребыванием металла в жидком состоянии при ВДП, по сравнению с вакуумио- 1ндукционной плавкой. [c.400]

Чтобы при сварке таких сталей в швах не появлялось пор, необходимо пользоваться чистым (обезвоженным) углекислым газом и проволокой, содержащей повышенное количество раскислителей, а также применять режимы и технику сварки, обеспечивающие достаточно широкую и мелкую сварочную ванну, т. е. режимы, увеличивающие время пребывания металла ванны в жидком состоянии для его дегазации. Шов при этом получается весьма прочным, с пониженной пластичностью благодаря повышенному содержанию углерода. Более пластичный шов (с меньшим содержанием углерода) без пор в данном случае образуется при использовании для сварки смеси углекислого газа с 8—12% кислорода, кремнемарган- цевистой проволоки и режимов, обеспечивающих дегазацию металла ванны до начала его кристаллизации. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...