Стали выплавляемые в мартеновских печах, конверторах, электропечах, в значительной степени насыщены различными газами: кислородом, водородом, азотом, присутствие которых ухудшает свойства металла. Насыщение жидкой стали, газами происходит из атмосферы рабочего пространства печного агрегата, из продуктов сгорания топлива и из шихтовых материалов, содержащих влагу.
При кристаллизации металла и дальнейшем его охлаждении из него выделяются газы, но полностью удалить газы из металла не удается – это является причиной образования в слитках раковин, волосовин и других дефектов.
Для уменьшения содержания в стали газов применяют различные способы:
Ø раскисление различными элементам;
Ø замедленное охлаждение слитков;
Ø специальные режимы термообработки и др.
Наилучший результат по дегазации служит вакуумирование. Методов вакуумирования много: (в закрытом ковше, в струе при переливе из ковша в ковш, в струе при заполнении изложниц), но наибольшее распространение получили порционное или циркуляционное вакуумирование.
Порционный вакууматор.
Рис. 21 Порционный вакууматор.
1. Подъемник;
2. Ковш;
3. Весовая воронка;
4. Электровибрационные питатели;
5. Бункера;
6. Шлюзовая камера;
7. Патрубок (для отсасывания газов);
8. Газоотвод;
9. Газоохладитель;
10. Вакуумпровод;
11. Передвижная платформа;
12. Каретка;
13. Опорные ролики (восемь);
14. Несущая колонна;
15. Гидроцилиндр;
16. Сталевозная тележка;
17. Ковш;
18. Шлакоотделитель;
19. Всасывающий патрубок;
20. Вакуум-камера;
21. Нагревающее устройство;
22. Патрубок (для ввода в камеру раскислителей и др. материалов);
Порционный вакууматор состоит: вакуум камеры, газоохладителя, вакуумпровода, подвижной платформы с гидроприводом и загрузочного устройства.
Вакуум камера 20 имеет две части - верхнюю цилиндрическую и нижнюю коническую с уширением книзу. Верхняя часть камеры имеет два патрубка: один 7 - для отсасывания газов и другой 22 - для ввода в камеру раскислителей и других материалов. Отсасывающий патрубок 7 соединен вакуум-проводом с вакуум-насосами. Патрубок 22 снабжен специальным шлюзом 6, позволяющим вводить в вакуум-камеру добавки во время процесса вакуумирования.
В нижней части камеры – в днище расположен патрубок 19, через который осуществляется всасывание, и слив обрабатываемой стали. Снизу к патрубку прикреплен шлакоотделитель 18, служащий для предотвращения попадания шлака в вакуум-камеру при погружении патрубка в ковш со сталью. Корпус камеры изнутри футерован в несколько слоев огнеупорным кирпичом. Внутри нее расположено нагревающее устройво 21, излучающее тепло на футеровку и предназначенное для предотвращения остывания стали при ее вакуумировании и поддержания температуры футеровки между двумя циклами вакуумирования на уровне 1400-16000 С.
Газоохладитель 9 служит для охлаждения газов, отсасываемых из вакуум-камеры и защиты шарнирных соединений вакуумпровода от воздействия высоких температур. Газоохладитель соединен с вакуум-камерой газоотводном 8.
Вакуумпровод 10 служит для соединения газоохладителя с вакуумным насосом.
Передвижная платформа 11 служит для установки на ней вакуум-камеры, газоотвода газоохладителя. Платформа соединена с кареткой 12, на которой размещены восемь опорных роликов 13, расположенных на два ряда по углам несущей колонны 14. Перемещение платформы осуществляется от штока гидроцилиндра 15.
Загрузочное устройство - предназначено для хранения легирующих добавок и раскислителей, взвешивания их и подачи в шлюзовое устройство. Загрузочное устройство состоит: бункеров 5, электровибрационных питателей 4, весовой воронки 3, ковша 2 и подъемника 1.
Добавки загружаются в бункеры 5 мостовым краном контейнерами с самооткрывающимися днищами, а из них электровибрационными питателями 4 подаются в весовую воронку 3. После набора в весовой воронке и взвешивания необходимого количества добавок открывается затвор воронки и добавки пересыпаются в ковш 2 подъемника 1.