RH和VD真空处理的脱气效果

钢包中钢水真空处理的主要目的是尽可能地除去钢中的气体。循环（RH），批量（DH）和钢包（VD）真空处理方法在世界生产实践中得到了最广泛的推广和应用。白俄罗斯钢铁厂的电冶炼车间中钢水炉的外部处理车间包括循环和钢包真空处理设备以及钢包炉。使用100吨电弧炉炼钢。优质钢类型包括合金结构钢，碳素钢和调质钢。两个真空装置由泵系统控制，以确保残余应力小于100Pa。真空泵系统由一个5级蒸汽喷射泵和2个水环泵组成。系统功率相当于70Pa时300kg / h和20kPa时120kg / h。使用喷嘴设备以确保VD和RH真空设备的有序应用。比较两种用于处理钢水的设备的效果具有实际意义。文本cshma明显是由于碳的强氧化作用，并且渗透到钢水中的气泡数量显着增加。非脱氧钢的真空处理效果优于脱氧钢。有鉴于此，本文研究了非脱氧碳钢和合金钢的脱气条件。熔体的真空脱气效果必须通过氢的行为来评估，因为与氧和氮不同，氢的含量与复杂的脱氧物理化学过程无关，并且与非金属的形成和去除无关夹杂物，但可以根据控制平衡图准确计算氢。在去除熔融物中的溶解气体的过程中，氢被用作清除气体，因为仅氢溶解在钢水中并且不与熔融物中存在的其他元素反应。该机制等效于在真空处理过程中，当氢分解成液滴时，氢从钢水中直接转移到熔体上方的空间或熔体周围的空间。第二种机制等效于理论上的脱气情况，即在熔体中自动形成气泡或所谓的均匀形成绿色晶体。第三种机理是绿色结晶的均匀形成，是在钢水和固体耐火砖石之间的界面处产生气泡时产生的，分离后，气泡从钢水中浮起。第四机制的特征在于，当用惰性气体喷射钢水时脱气。惰性气体通过熔炉底部的砖或喷嘴进入熔体。钢水中的溶解气体被喷嘴吹气包围，并被输送到钢水表面。在钢水工业的除气装置中，通常同​​时使用几种机构。它们可能相互影响，并且其效果可能在处理期间发生变化。此时，通常将不同的机制应用于熔体，并且不可能单独评估不同机制对熔体脱气的影响并在指定的中间时间内确定其共同的作用。在测试中，使用了通过Elektro-NiteHidris系统快速测量氢含量的方法。使用RH循环真空处理设备进行处理时已脱气。循环真空装置设置有内径为320mm的连接管。氮气以400至500 l / min的强度供应到吸入管中。钢水通过连接管的线性循环速度为100m / s，相当于35t / min的平均速度。因此，真空处理的循环时间不超过30min，在此时间内100t的熔炼完全通过真空装置。研究表明，在5个真空处理周期（min）内，氢含量降至初始含量的85-90％。将材料添加到真空装置后，由于含碳材料和铁合金进入一定的湿度，氢含量的增加并不明显。因此，从添加材料到真空装置到真空处理结束的时间应不少于67分钟。根据过程的合理性，必须在真空操作的真空结束后的真空脱氧后的57分钟内提供材料。气体分析仪可根据废气曲线记录真空脱氧。分析曲线表明，在真空处理前17〜20min加入全部渗碳剂和脱氧剂后，CO和CO2含量迅速下降，接近于零。从20分钟开始，真空处理只会帮助钢水在送入材料之前均匀且平稳地移动。根据以上所述，非脱氧调质钢的温度（用RH装置进行真空处理时）不超过25分钟，并且根据电弧炉炉膛，钢包炉膛炉膛，RHrarr，钢包进行真空处理时的温度炉内工艺降至45〜60℃。根据真空处理过程中氢的测量结果，比较了钢中解耦过程的以下动力学方程：淬火和回火钢：ln（[H] / [H0]）= － 0.082t－0.020钢：ln（[H] / [H0]）= － 0.078t－0.031，其中[H]和[H0]破折号，对应于t时间内和添加铁合金之前钢中的氢含量（ppm） VD钢包真空处理装置。电弧炉架，钢包炉架，VDrarr，钢包炉采用标准工艺流程，在真空处理之前必须清除炉渣，作为VD脱气装置中钢水的基本工艺流程。在处理过程中，钢水吹氩以暴露钢水表面。在用VD装置处理钢水之后，当在钢包炉中加热钢水以产生电弧时，添加300至400kg的石灰和80至100kg的萤石。根据电弧炉rarr，VDrarr，钢包炉的工艺流程，钢水被视为储备工艺，以确保连续铸造系统。真空处理后，调整钢的化学成分并在钢包炉中制渣。在将熔炼炉转移到连铸机之前，钢中的平均氢含量为2.0和2.1 ppm，这与工艺过程是一致的。根据钢桶从炼钢到VD以及从VD到钢桶的重新布置时间，在VD装置中处理钢水的平均时间分别相当于流程的63min和48min。在真空处理过程中（根据铸钢包的重新布置和熔渣的去除时间），钢水的温度降至70〜80℃。对于VD真空装置中钢水的脱气条件，其动力学方程如下：对于调质钢：ln（［H］ / ［H0］）= － 0.028t－0.004对于合金钢：ln（［H ］ / [H0]）= － 0.041t－0.011根据动力学方程，RH真空装置在所有条件下的脱气反应速率系数均明显高于VD钢包真空装置。此外，研究表明，添加0kg石灰和40kg萤石会导致氢含量增加1ppm，而喂入硅钙包芯纱会导致氢含量增加0.51ppm。根据获得的数据，比较钢中氢含量增长与铁合金添加量之间关系的经验方程：ln（[H] / [H0]）= -0.0003m-0.027，其中[H]和[ H0]-对应于铁合金前后钢中的氢含量（ppm）。对试验轧制材料的结果的分析表明，当碳钢中的氢含量为4 ppm，合金钢中的氢含量为2.0和2.5 ppm时，超声测试过程中出现废品的可能性大大增加。当钢中的氢含量高于上述值时，必须在缓冷坑中进行滚动损伤的防白化处理。同时，使用RH / VD真空处理时，始终可以达到指定的氢含量。淬火和回火钢中的氢气<><><2.5ppm。结论circulating在循环真空脱气过程中钢水的高速脱气是因为钢水和真空接触的表面比钢包真空脱气的表面大。原因是大量的co气泡和惰性气体漂浮在钢中。 ⒉在使用rh和vd装置进行真空脱气时，钢中的最终氢含量是可比的，但是如果在真空和vd处理中进行长期绝缘，则钢包中没有炉渣时，可以保证最终的氢含量。循环真空设备中的整个处理过程持续30-40分钟，而vd处理则需要50-70分钟。="">