Кінетика видалення газів з металевого розплаву під час дегазації на обладнанні камерного типу

Анотація

Головна мета дегазації рідкого металу – забезпечення низького вмісту газів (водню, азоту) у сталі. Перш за все це стосується чутливих до утворення флокенів марок сталі і зменшення вмісту неметалевих включень для сталі тих марок, з яких виробляється дріт та інша металопродукція з малим перерізом і підвищеними вимогами до якості. Параметри цього перспективного виду позапічної обробки впливають на процеси дегазації металу, а дослідження їх впливу являється актуальним та має практичний і науковий інтерес.

Попередньо за допомогою розробленого програмного продукту чисельно дослідили процеси перемішування розплаву і його тепловий стан під час дегазації у сталерозливному ковші ємкістю 60 т з посиленою футерівкою бійної частини на спеціалізованому обладнанні камерного типу в умовах ПрАТ «ДСС». Кінетику видалення водню та азоту під час дегазації вивчали по контурним діаграмам з однаковими початковими (певний вміст газів, фіксована маса металу, незмінні властивості реагуючих фаз та ін.) і різними технологічними (витрата аргону, тривалість обробки, зміна рівня наповнення ковша металом та ін.) параметрами. Оцінювали вплив змінних чинників на ефективність видалення розчинених газів при зниженому тиску (1 мм рт. ст.) над поверхнею розплаву. Проводили порівняння середнього у ковшовій ванні вмісту водню та азоту з відповідним вмістом цих газів в окремому місці на поверхні металу, що відповідало зазначеному технологічними вимогами місцю відбору проби металу під час дегазації. Додатково визначали вміст аргону в металі, що витрачається для його перемішування при обробці вакуумом.

За результатами чисельних досліджень встановили необхідно достатні витрати аргону для продування ковшової ванни з різною (в межах практичного коливання) масою металу і визначили мінімально можливу тривалість процесу дегазації на обладнанні такого типу в умовах ПрАТ «ДСС», які забезпечують потрібний вміст газів.

З метою перевірки теоретично отриманих в роботі результатів в умовах ПрАТ «ДСС» започаткували досліднопромислові експерименти.