№26 Д_ріс. «Вакуум-оттекті рафинаттау»

26 Дәріс. «Вакуум-оттекті рафинаттау»

 

Дәріс жоспары:

1. Инертті газдармен үрлеу.

2. Вакуумдық ортада көміртек тотығының пайда болуның теориалық негізі.

 

Дәріс мақсаты: көміртектің көпіршікті монототығының пайда болуы.

 

Дидактикалық бірліктер: парциалды қысым, вакуум, дегазация.

 

СО - ны инертті газбен араластыру, Рсо – ны 5...7 кПа дейін түсірүге мүмкіндік береді. Төмен парциалды қысым СО алу үшін, жүйедегі жалпы қысымды түсіреді яғни вакуум құрайды. Болатты пештен тыс вакууммен өңдеу барсында қысымды 0,1. .0,5 кПа деиін түсіреді. СО парциалды қысымы мұнда да түсіріледі. Оттегімен үрлеуден караганда бұл құрамында көп мөлшерде хром бар болатта тереңдік көміртексіздендіруді жақсартады. Сондықтан вакуумды-оттекті вакуумдау құрамында төмен (<0,03%) және өте томен (<0,003%) көміртегі бар даттанбайтын болатта қолданылады.

Рафинадтау вакуумды-оттекті процестердін ішінде жеңілі. Бұл процес VOD (англ. Vacuum Охуgеn Decarburisation вакуумды-оттекті көміртексіздендіру) және АSV (франц. affinage sous vide вакуумды рафинадтау).

VOD тәсілімен ДСП-да даттанбаитын болатты рафинадтау үшін құрамында хром бар жартылай продуктты белгілі маркасы мен құрамына сай балқытып алады. ДСП да балқыту кезінде алдын-ала тотықтыру жүргізеді көміртегінің мөлшерін 0,4...0,8% төмендету үшін. Металды шығарар алдында қышқылсыздандырады, бұл өз кезегінде ковшқа шлактың аз мөлшерде түскені болса да, рафинадтаудың жұмысын қиындатуына алып келеді. Сондықтан металды ковшқа құйар кезде шлактың ағып кетпеуін қадағалаиды. Қазіргі кезде доғалы пештерде металды құйып алудың көп таралған түрі эркерлі болып табылады. Ковшқа құйар кездегі металл темпиратурасы 1600 °С. Вакуумды ковштарда қосымша интенсивті көміртектендіру үшін металл бетінен 1,0... 1,5 м бос орын қалу керек.

Ковшты металмен бірге кран арқылы вакуум камераға салады. Камерада вакуум орнатып тоқтамастан аргонды түбінде орнатылған кеуекти пробкілер арқылы үрлейді сол арқл болатт өңдеуді бастайды.

VOD процесін екі периодта орндайды: 1 – оттегіні үрлеу арқылы металды көміртексіздендіру; 2 – вакуумды көміртексіздендіру және керек мөлшерде легірлеуші элементтерді еңгізу. Периодтардан кейін аз уақыт ұстаи тұру қажет, бұл дегазация және темпиратураны теңестіру үшін қажет. (рис. 1).

 

Рис. 1 Изменение давления, температуры и содержания углерода в металле в процессе VOD

Бірінші периодта оттегімен үрлейді, хромның көп мөлшерде тотығуына алып келмеу үшін және вакуум-камерада 25 кПа тұрақтануы керек.

Оттектің үрлеуін бақылап тұрамыз, үздіксіз газдың құрамын тексеріп СО дан СO2 ге дейін толығымен жануын бақылаймыз. Кеуекті пробкі арқылы аргонның мөлшері 10...25 л/(т-мин) не тең. 140 мин ішінде оттегімен тотықтыру кезінде болат құрамында көміртегінің құрамы 0,015...0,020% дейін төмендеді. Период ішінде температура өседі. Период соңында металдың қызуы екінші период басталуына жетуі керек. Қысымды вакуум-камерада төмендетумен периодты аяқтайды.

Екінші периодта тек аргонмен үрлеиді (1,5...2,0 л/(т-мин). Давление в вакуумкамере поддерживается на уровне 0,2...0,5 кПа. Бұл периодта вакуумдық қышқылсыздану жүреді және де болат құрамына легірлеуші элементтерді енгіземіз. Десульфурация процесіне жағдай туғызу үшін ковшта түзілген шлакты СаО 75%-й ҒеЗі - А1 мен тотықсздандырады, салыстырмалы түрде 50...100 кг/т. Периодтың соңына қарай болатты алюминимен қышқылсыздандырады. Содан соң вакуум-камерада қысымды түсіріп процесті аяқтайды.

VOD процесімен даттанбайтын болат алады, құрамында <0,015% С; 0,015...0,025% N2; 0,005...0,010% S; 0,020...0,025%.

Өте төмен (<0,003%) құрамдағы көміртек алу үшін вакуумдық көміртексіздендіру кезінде аргонның мөлшерін көтереді15...40 л/(т·мин). Бұл VOD процесі SS-VОD деп атайды SS жұрнағы (англ. Strong Stirring интенсивті араластыру) деген мағынаға ие.

Ковштағы жұмысшы қабаттың футеровкасын, VOD процесін жүргізу үшін хромдымагнезитті кірпіштен жасайды.

 

Глоссарий

1. Парциалді қысым – бұл дегеніміз белгілі бір молекулалық қосылыста немесе атом газдардын қысымын атаймыз

2. Вакуум – дегеніміз атмосфера қысымынан едәуір төмен қысымды атаймыз

3. Дегазация бұл дегеніміз процесс, металлдын құрамындағы азот, сутек элементтерді вакуум арқылы газ фазасына қашықтау айдап шығаруды атаймыз

4. Концентрация- ерітіндінің сандық құрамын мінездейтін шама.

5. Пеш- энергияның жұмыс түрі болатын жылулық технологиялық құрылғы;әр түрлі технологиялық мақсаттарда жылулық өңдеу үшін жылугенерация және жылуауысу өтетін,қоршаған кеңістіктен оқшауланған құрылғыны көрсетеді.

6. Үрлеу- сұйық және ұнтақтың газ тоғында ваннаға немесе балқыту пешіне,сонымен қатар шөміштегі металл балқымасына газдың өткізудің технологиялық процесі.

7. Ферроқорытпа- темірдің басқа элеменпен қорытпасы. Болатты қышқылсыздандыру және легирлеу үшін мыс., феррохром,ферросилиций

8. Қож- балқыма- бос жыныстың флюспен қалқып шыққан өнімінен тұратын металлургиялық және балқыту процестерінде сұйық металдың бетін жабатын бос жыныстың флюспен қалқып шыққан өнімінен тұратын(қатқаннан кейін әйнек тәрізді қоспа).

9. Вакуумды көміртексіздендіру- вакуумдеу кезінде сұйық болатты көміртексіздендіру

10. Вакуум термиялық көміртексіздендіру- қыздыру кезінде вакуумдағы металлоөнімнің көміртексіздендіру.

 

Блиц тест

 

1)VOD процесін жүргізуге арналған ковштардың жұмысшы футеровкасы қандай материалдардан жасалады?

а) Хроммагнезитті кірпіштен

ә) Динас кірпіштен

б) Шамот кірпіштен

в) Престелген ұнтақ қождан

 

2) VODC-процесінің VOD-процесінен ең басты айырмашылығы:

а) Қымбат инертті газдарды қолдануда

ә) Оттегімен-аргонды қолдануда

б) Конвертер қолдануда

в) Ешқандай айырмашылығы жоқ

 

3)Тотбаспайтын болатты вакуумді көміртексіздендіргенде,аргонды ковштың түбіндегі түтікшелер арқылы үрлеу процесі қалай аталады?

а) VODC – S

ә) S – VODS

б) SS – VOD

в) SN – VODS

 

4)VOD процесін неше периодтан тұрады немесе жүргізіледі?

а) 2

ә) 1

б) 3

в) 4

 

5)Өте төмен CO газының парциалды қысымын қандай ортада ала аламыз?

а) Ауалы – вакуумды

ә) Азотты

б) Аргонды

в) Вакуум

 

Бақылау сұрақтары:

1. Вакуумды ортада көміртексіздендіруге төмен қысым қалай әсер етеді?

2. Аргонды не үшін қолданады?

3. Тотықтыру кезеңінде көміртектің көп мөлшерде төмендеуі неге алып келеді?

 

Әдебиеттер тізімі

Негізгі әдебиеттер

1. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А. Электрометаллургия стали и ферросплавов. Учебник для вузов 3-е изд.. перераб. и доп. М.: Металлургия Поволоцкий Д.Я., Гудим Ю.А. Производство нержавеющей стали. Челябинск: изд. ЮурГУ, 1998.

3. Поволоцкий Д.Я., Основы технологии производства стали. Учебное пособие вузов Челябинск: изд. ЮурГУ, 2000-189с.

4.Морозов А.М. Современное производство стали в дуговых печах 2-е изд., перераб.и доп.- Челябинск: М. 1987.-175с.

 

Қосымша әдебиеттер

8.Чуйко Н.М., Чуйко А.Н. Теория и технология электроплавки стали. Учебное пособие для вузов. Киев-Донецк. Высшая школа, 1983, 243с.

9. Каблуковский А.Ф., Лейкин В.Е., Юдин С.Т. Сталевар электропечи. Учебное пособие М.: ГНТИ. 1961-350с.

10. Кинцел А.Б. Руссел Фрэнкс Высокохромистые нержавеющие и жароупорные стали. М.: ГНТИ. 1945-470с.

11. Морозов А.Н. Водород и азот в стали. М.: Металлургия.-1968-270с.

 

 

 

Добавить комментарий

Вы вошли как maximios. Выйти?