Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




25.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


24.06.2019


23.06.2019


23.06.2019


23.06.2019


23.06.2019


23.06.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Вакуумная обработка жидкой стали

Вакуумная обработка жидкой стали

21.03.2019

На заводах качественной металлургии широкое распространение получила внепечная вакуумная обработка жидкой стали. Газы (водород, кислород, азот) ухудшают качество металла, снижают его качество, увеличивают загрязненность различными включениями, что, в конечном счете, приводит к сокращению срока службы изделий из этого металла.

Если выплавленную в печи сталь подвергнуть затем вакуумной обработке, содержание газов в ней может быть существенно уменьшено вследствие более низкой растворимости их в металле при давлениях, меньших, чем атмосферное.

Существует несколько основных разновидностей вакуумной обработки расплавленной стали;

1) вакуумирование в ковше;

2) вакуумирование струи при переливе из ковша в ковш или при разливке в изложницы;

3) вакуумирование порциями из открытого ковша;

4) циркуляционное вакуумирование.

Вакуумирование металла в ковше

Ковш с металлом помещают в специальную вакуумную камеру с герметической крышкой. Воздух из камеры откачивают мощными вакуумными насосами и в течение 10—15 мин выдерживают сталь при пониженном давлении. Более длительная дегазация приводит к значительному охлаждению металла и к разъеданию стопорных трубок. Ho и за это время количество газов, растворенных в стали, значительно снижается.

Схематический этот способ вакуумирования показан на рис. 67.
Вакуумная обработка жидкой стали

Вакуумирование струи металла при переливе из ковша в ковш

При этом способе в вакуумную камеру устанавливают пустой ковш, затем, как и в предыдущем варианте, откачивают воздух из камеры и, не отключая насосов, подают к ней ковш со сталью. На крышку камеры устанавливают либо футерованную воронку, либо промежуточный ковш. В месте соединения их с камерой имеется алюминиевый лист, герметично закрывающий камеру. После открытия стопора сталь поступает в воронку или промежуточный ковш, проедает алюминиевый лист и поступает в нижний ковш (рис. 68). Воронка или промежуточный ковш должны в течение всего перелива быть заполнены металлом, чтобы в камеру не засасывался снаружи воздух и тем самым не нарушался вакуум.

Попадая в разреженные условия, струя распадается на мелкие струйки и капли, благодаря чему достигается более полная дегазация, чем при вакуумировании стали в ковше.

В этом случае металл значительно интенсивнее охлаждается, поэтому нагрев его перед вакуумной обработкой должен быть более высоким.

Помимо подстывания металла, недостатком обоих этих способов является то обстоятельство, что при последующей разливке стали в изложницы на открытом воздухе газы вновь могут попасть в металл.

Вакуумирование струи металла при разливке

Более совершенным по сравнению с двумя предыдущими способами является вакуумирование жидкой стали в процессе разливки.

Устройство для отливки слитков в вакууме в принципе сходно с устройством для вакуумной обработки стали при переливе ее из ковша в ковш с той разницей, что в вакуум-камеру устанавливают не ковш, а обычный поддон с центровкой и изложницами или изложницу для крупного слитка, отливаемого сверху (рис. 69).

Предварительно откачав из камеры воздух, начинают разливку, в процессе которой сталь дегазируется. По окончании разливки камеру наполняют инертным газом до атмосферного давления, чтобы, избежать взрыва при контакте взрывоопасных газон с воздухом. Изложница с металлом остается в камере под атмосферным давлением до полной кристаллизации слитка.

Этот способ вакуумирования целесообразно применять при отливке крупных слитков. Если же из одной плавки необходимо отлить большое число слитков, целесообразнее подвергать сталь вакуумной обработке при переливе из ковша в ковш.

Вакуумирование металла порциями из открытого ковша

Устройство для дегазации стали отдельными порциями показано на рис. 70. Вакуумная камера, футерованная изнутри огнеупорным материалом, вместе с насосами и другим оборудованием монтируется на специальной платформе. В нижней части камеры имеется труба, футерованная изнутри и снаружи.

К началу вакуумирования под камеру подводят ковш со сталью. Камеру опускают, и труба оказывается в расплаве. Благодаря разрежению в камере в нее из ковша через трубу засасывается некоторое количество жидкой стали. В течение примерно одной минуты эта порция металла подвергается воздействию вакуума. Затем камеру поднимают и сталь вновь попадает в ковш. Операцию повторяют несколько раз — все новые и новые порции металла поступают в вакуумную камеру. Вакуумирование продолжают до тех пор, пока сталь не будет дегазирована до желаемого и возможного предела. Длительность процесса для 80—100 т металла — около 30 мин.

Во время обработки сталь и футеровка камеры подогреваются графитированными электродами, находящимися внутри камеры.

Вакуумирование металла циркуляционным способом

Схема устройства для вакуумной обработки стали циркуляционным способом приведена на рис. 71. В нижней части циркуляционной вакуумной камеры расположены две футерованные трубы, опускаемые перед началом вакуумирования в ковш со сталью. В камере создается разрежение и металл всасывается в нее по одной из труб, в которую подается аргон. Пузыри газа захватывают сталь и вместе с ней поднимаются по трубе. Попадая в камеру в виде струй, сталь разбрызгивается, дегазируется, падает на наклонное дно камеры и через другую трубу стекает обратно в ковш. Как и при порционном вакуумировании, сталь в камере подогревается специальной индукционной катушкой.

В течение 10—20 мин металл непрерывно циркулирует в вакуумной камере, чем обеспечивается достаточно высокая степень дегазации. Поскольку ковш со сталью в процессе обработки остается открытым, имеется возможность присаживать в металл раскислители и легирующие элементы.