Обработка металла

Внепечная обработка чугуна и стали

Раздел:  Строительство. Ремонт

Продувка металла инертными газами в известной мере влияет так же, как обработка вакуумом. При продувке инертными газами массу металла пронизывают тысячи пузырей инертного Газа, каждый из которых представляет собой миниатюрную вакуумную камеру, поскольку парциальные давления водорода и азота в таком пузыре равны нулю. Технически операция продувки больших масс металла инертными газами в ковще проще и дешевле, чем обработка вакуумом, поэтому, если это возможно, продувка инертными газами через пористые пробки в днище ковша или через полый стопор заменяет обработку вакуумом.

При продувке инертным газом происходит интенсивное перемешивание металла, усреднение его состава; в тех случаях, когда на поверхности металла наведен хороший шлак, перемешивание улучшает условия протекания процесса ассимиляции таким шлаком неметаллических включений. Масса пузырей инертного газа улучшает условия протекания процессов газовыделения, так как пузыри являются готовыми полостями с развитой поверхностью раздела, что очень важно для образования новой фазы. Продувка инертным газом сопровождается снижением температуры металла (газ нагревается и интенсивно уносит тепло), поэтому продувку инертным газом часто используют для регулирования температуры металла в ковше.

Как метод повышения качества металла, продувка инертными газами получила промышленное распространение по мере развития способов получения дешевого аргона в больших количествах, как сопутствующего продукта при производстве кислорода. Как известно, в воздухе около 1 % аргона. На кислородных станциях аргон выделяют при ректификации жидкого воздуха. Учитывая небольшие расходы аргона, при наличии на заводе мошной кислородной станци объем попутно получающегося при этом аргона достаточен для обработки больших количеств стали. В тех странах, где имеются запасы гелия, для продувки используется также гелий.

Для продувки металла, не содержащего нитридообразуюших элементов (хрома, титана, ванадия и т.п.), часто применяют азот. В интервале 1550-1600 °С процесс растворения азота в жидком железе не получает заметного развития. В СССР для продувки металла широко используются и аргон и азот (обычно под термином "продувка инертными газами" понимают применение и аргона и азота). В общем случае при продувке металла инертными газами одновременно протекаю! многие процессы: 1) энергичное перемешивание расплава; 2) выравнивание, корректировка и установление точных значений   температуры  металла;   3) выравнивание,   корректировка, регулирование химического состава; 4) уменьшение содер

жания газов в металле; 5) повышение степени чистоты стали

п0 оксидным включениям; 6) снижение содержания серы и

сульфидных включений при наличии покровного шлака необхо

димого состава; 7)ускорение расплавления и равномерного

распределения по объему ковша вводимых раскислителей и

легирующих добавок; 8) ускорение нагрева и расплавления в

покровном шлаке вводимых в ковш твердых шлакообразующих

смесей; 9) улучшение условий протекания реакции окисления

углерода при обработке нераскисленного металла;

10) снижение температуры металла; 11) ускорение разруше

ния огнеупорной футеровки ковша.