Методы внепечной обработки стали
Выше были рассмотрены широко применяющиеся в сталеплавильном производстве методы внепечной обработки стали: модифицирование, рафинирование продувкой стали в ковше инертными газами (аргон и др.), легирование, которые позволяют повысить качество выплавленной в печи стали снижением содержания вредных примесей, газов и неметаллических включений.
В настоящее время в сталелитейном производстве стали применяют более эффективные методы внепечной обработки расплавов, к числу которых относят вакуумирование и воздействие жидкими синтетическими шлаками.
Внепечное вакуумирование (рис. 7.6) заключается в том, что ковш с полученным в металлургической печи стальным расплавом перед заливкой в литейные формы выдерживают в герметически закрытой специальной камере, в которой затем создается вакуум.
Это позволяет снизить содержание в стали водорода на 40—60%, кислорода на 50—70%, азота на 5—10% от первоначального содержания с одновременным уменьшением количества газов и неметаллических включений.
В результате вакуумной обработки стали повышаются ее пластичность и ударная вязкость, хладностойкость, снижается склонность к образованию трещин.
Обработку стального расплава синтетическими шлаками применяют при получении ответственных стальных отливок. Она представляет собой процесс глубокого рафинирования для снижения содержания в стальном расплаве газов и неметаллических включений, а также серы. В качестве очищающей среды используют шлаки системы СаО—Al2O3, обладающие высокой рафинирующей способностью. Шлаки приготавливают в специальной шлакоплавильной печи (ДПСШ-1). Полученный в этой печи шлак сливается в ковш с последующим сливом в него стали из плавильной печи. Перемешиванием стали со шлаком обеспечивается протекание реакции десульфурации с одновременным удалением газов и неметаллических включений с рафинирующим шлаком.
Рис. 7.6. Схема внепечного вакуумирования стали:
1 — вакуумная камера, 2 — ковш с расплавом стали, 3 — патрубок для подключения вакуум-насоса, 4 — окно введения добавок, 5 — смотровое окно