Вакуумная дегазация стали

Рисунок 18.23 – Влияние остаточного содержания серы в стали на эффективность удаления азота при вакуумировании: 1 – до вакуумирования; 2 – после обработки
Из приведенных данных видно, что эффективность дегазации стали существенно увеличивалась, когда остаточное содержание серы в металле было получено менее 0,004%. В одном из опытов исходное содержание азота в стали было повышено до 0,01% присадкой азотированных ферросплавов. Однако, в условиях глубокой десульфурации металла это не вызвало увеличения концентрации азота в стали после вакуумирования.
Таким образом, если главной задачей вакуумирования является удаление из металла азота, следует стремиться к получению в расплаве минимального содержания ПАВ. С этой целью сталь перед вакуумированием должна быть глубоко раскислена. Желательно также наличие в металле минимально возможного количества серы. Для обеспечения большой площади поверхности раздела взаимодействующих фаз вакуумную обработку целесообразно совмещать с продувкой стали инертным газом.

Sanoatda keng qo'llaniladigan po'latni vakuumli gazsizlantirish usullarini uchta asosiy guruhga bo'lish mumkin:

1. • kovshda vakumlash (vakuumli kamerada, vakumli kovsh)
2. • metall qismlarini vakumlash qilish (qism va aylanma vakumlash);
3. texnologik to‘lib ketish vaqtida evakuatsiya (cho‘lkadan cho‘chqaga quyishda, quyish paytida)

qoliplarda, po'lat eritish moslamasidan chiqish joyida, po'lat quyish kovshdan МНЛЗ kovshga to'kish paytida va boshqalar).

18.17-rasm - Po'latni po'latni vakuumli ishlov berish jarayoni sxemasi: 1 - vakuum kamerasi; 2 - vakuum nasoslariga vakuum liniyasi; 3 – vakuum kamerasining qopqog'i; 4 - deoksidlovchi va qotishtiruvchi moddalarni kiritish uchun bunker; 5 – metalldan namuna olish va haroratni o‘lchash uchun qurilma; 6 - kuzatuvchi; 7 - himoya ekrani; 8 - po'latdan yasalgan po'choq; 9 - argon ta'minoti

Shakl 18.18 - Po'latdan partiyani evakuatsiya qilish jarayonining sxemasi: a - pastki holatda kamera; b - kamera yuqori holatda; 1 - chelak; 2 - vakuum kamerasi; 3 – deoksidlovchi va qotishtiruvchi moddalarni kiritish uchun bunker; 4 - kameraning qoplamasini isitish uchun grafit elektrod Po'latni aylanma vakuumli gazsizlantirish jarayonining sxemasi (RH jarayoni - "Ruhrstahl AG" va "Heraeus" kompaniyalari nomlaridan, Germaniya) 18.19-rasmda ko'rsatilgan.

18.19-rasm - Po'latni aylanma vakuumli gazsizlantirish jarayonining sxemasi: 1 - trolley; 2 – gaz ta'minotini tashish; 3 - transformator; 4 - vakuum nasoslariga vakuum liniyasi; 5 - deoksidlovchi va qotishma moddalar uchun bunker
Texnologik oqimlar paytida po'latni vakuumli qayta ishlash jarayonining diagrammasi 18.20-rasmda ko'rsatilgan.


18.20-rasm - Toshib ketish vaqtida po'latni changyutkichdan tozalash jarayonining sxemasi: a - cho'chqadan cho'chqagacha; b - ingotlarni quyishda; 1 - birinchi po'lat po'choq; 2 - himoya ekrani; 3 – vakuum kamerasining qopqog'i; 4 - vakuum nasoslariga vakuum liniyasi; 5 - ikkinchi po'lat po'choq; 6 - deoksidlovchi va qotishma moddalar uchun bunker; 7 - vakuum kamerasi; 8 - mog'or; 9 – kuzatuvch
i
Po'latni vakuumli gazsizlantirish texnologiyasi sirt faol metall aralashmalarini (sirt faol moddalar) qayta ishlash natijalariga mumkin bo'lgan ta'sirni hisobga olishi kerak. Kislorod, oltingugurt va boshqa bir qator aralashmalar temir eritmalarida yuqori sirt faolligiga ega. Misol tariqasida, 18.21-rasmda oltingugurt, kislorod va selen atomlari eritmadagi turli kontsentratsiyalarda fazalararo yuzada egallagan adsorbsiya joylari nisbatini baholash natijalari keltirilgan.


18.21-rasm - Sirt faol moddalar egallagan adsorbsion maydonlar nisbatining interfeysga, metalldagi aralashmalar kontsentratsiyasiga bog'liqligi.

Eritmada mavjud bo'lish vodorod metalni olib tashlash tezligiga kuchli ta'sir ko'rsatmaydi. Bunday sharoitda, degrat stavkasining ko'payishi, avvalambor metall-gaz bo'limi sirt maydonini ko'paytirish orqali erishish mumkin. Shu sababli, ishlov berishning asosiy vazifasi metalldan olib tashlash kerak bo'lganda, tutunsiz dexidlangan metallni bo'shatish tavsiya etiladi. Shu bilan birga, vakuumli uglerod deoksidlanish reaktsiyasining reaktsiyasi natijasida, uglerod oksidi sxemasi pufakchalari po'latdan va fazaning yuzasi keskin o'sib boradi. Bunga misol - bu 18.22-rasmda Varigion Vakuum kamerasida turli darajadagi oksidlanishning natijalari. Rasm shuni ko'rsatadiki, vodorodni olib tashlash samaradorligi oshib borishi kuchayadi va pog'onali dexodidchilar tomonidan qayta ishlansa va kislorodning yuqori tarkibi bilan ajralib turadi.

Sanoat sharoitida, yomon zanglagan metallni bo'shatish paytida vodorodni olib tashlash ishlari juda samarali. Temir degistrning darajasi odatda 50 - 80%.
Ishlov berish sanoat tozaligi, azotni olib tashlash samaradorligi vodoroddan kamroq hisoblanadi. Odatda po'latdan degistr darajasini odatda 15 - 30% dan oshmaydi. Shu bilan birga, qayta ishlash natijalariga metalning tarkibi ta'sirini tahlil qilish, degrafiya samaradorligi pasayishining pasayishi eritmadagi sirtlar mavjudligi bilan bog'liq deb taxmin qiladi.

18.22-rasm - po'latning kimyoviy tarkibi bo'yicha portlash paytida vodorod olib tashlash samaradorligi samaradorligiga bog'liqligi,
%: 1 – 0,1 C, 0,2 – Si, 0,5 Mn; 2 – 0,7 C, 0,25 Si, 1,0 Mn; 3 – 0,25 C, 1,3 Si, 0,5 Mn; 4 – 0,7 C, 0,25 Si, 1,0 Mn, 0,01 – 0,02 Al
Buni 220 tonnalik kislorod konvertorida eritilgan po‘latni gazsizlantirish bo‘yicha o‘tkazilgan tadqiqot natijalari ham tasdiqlaydi. Tadqiqot jarayonida eritma chiqishidan oldin metalldagi oltingugurt miqdori o'rtacha 0,019% ni tashkil etdi. Tegish paytida po'lat kremniy, alyuminiy va qattiq cüruf hosil qiluvchi aralashma bilan po'latdan ishlov berildi.
Natijada, po'latdagi oltingugurt miqdori 0,013% gacha kamaydi. Bosgandan so'ng, cho'chqa vakuum kamerasiga o'tkazildi, u erda evakuatsiya argon bilan eritmani bir vaqtning o'zida tozalash bilan amalga oshirildi. Vakuumli ishlov berish jarayonida metallni qo'shimcha shlak bilan oltingugurtdan tozalash amalga oshirildi. Tadqiqot natijalari 18.23-rasmda ishlov berish oxirida po'latdagi azot va oltingugurt kontsentratsiyasi o'rtasidagi bog'liqlik sifatida ko'rsatilgan

Shakl 18.23 - Po'latdagi qoldiq oltingugurt miqdorining vakuum paytida azotni yo'qotish samaradorligiga ta'siri: 1 -vakumlashdan oldin; 2 - qayta ishlashdan keyin
Yuqoridagi ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, metalldagi qoldiq oltingugurt miqdori 0,004% dan kam bo'lsa, po'latni gazsizlantirish samaradorligi sezilarli darajada oshgan. Tajribalarning birida po'latdagi dastlabki azot miqdori nitridlangan ferroqotishmalarni qo'shish orqali 0,01% gacha oshirildi. Biroq, metallni chuqur oltingugurtsizlantirish sharoitida bu evakuatsiya qilinganidan keyin po'latdagi azot kontsentratsiyasining oshishiga olib kelmadi. Shunday qilib, agar gazsizlantirishning asosiy vazifasi azotni metalldan olib tashlash bo'lsa, eritmada minimal sirt faol moddalarni olishga harakat qilish kerak. Shu maqsadda po'latni evakuatsiya qilishdan oldin chuqur deoksidlangan bo'lishi kerak. Bundan tashqari, metallda oltingugurtning mumkin bo'lgan minimal miqdori bo'lishi maqsadga muvofiqdir. O'zaro ta'sir qiluvchi fazalar orasidagi interfeysning katta maydonini ta'minlash uchun vakuumli ishlov berishni po'latni inert gaz bilan tozalash bilan birlashtirish maqsadga muvofiqdir.