Продувка металла инертными газами в ковше

Влияние продувки металла инертными газами на качество металла аналогично обработке вакуумом. Необходимо иметь в виду, что продувка инертным газом сопровождается снижением температуры металла (газ нагревается и интенсивно уносит тепло), поэтому ее часто используют для регулирования температуры металла в ковше.

Технически операция продувки больших масс металла инертными газами в ковше проще и дешевле, чем обработка вакуумом, поэтому там, где это возможно, продолжительная по времени продувка инертными газами заменяет обработку вакуумом. Во многих случаях продувку металла инертным проводят одновременно с обработкой вакуумом, так как вызываемое продувкой энергичное перемешивание металла ускоряет процессы вакуумирования, делает вакуумирование более эффективным.

Наиболее широко для этой цели используют газообразный аргон при давлении 0,2–0,5 МПа. Удельный расход аргона может изменяться от 0,04 до 0,2 м³/т, продолжительность продувки составляет 5–15 мин. В промышленных условиях применяют три способа продувки металла аргоном:

– через ложный стопор, оканчивающийся огнеупорной пробкой с радиально расположенными отверстиями диаметром 0,5–1,0 мм (рисунок 8.8);

– через пористые огнеупорные вставки в днище ковша (рисунок 8.9);

– через футерованную фурму, опускаемую в металл сверху.

1 - вставка с каналами для прохода газов; 2 - огнеупорный корпус; 3 - гнездовой кирпич   Рисунок 8.8 – Конструкция пористой пробки (вставки) для продувки металла аргоном   ← Рисунок 8.9 – Фурма в виде ложного «стопора» для вдувания порошкообразных реагентов в металл

Наибольшее распространение получили способы продувки снизу через пористую огнеупорную пробку, имеющую открытую пористость в пределах 25–40%, и сверху через футерованную трубу.

При продувке металла инертными газами достигается:

– энергичное перемешивание расплава, облегчение протекания процессов удаления в шлак нежелательных примесей;

– усреднение состава металла;

– уменьшение содержания газов в металле (кислорода и водорода);

– облегчение условий протекания реакции окисления углерода;

– снижение температуры металла.

Как показывает опыт, обработка аргоном при расходе газа не менее 0,2 м³/т позволяет снизить содержание кислорода и водорода, а также уменьшить загрязненность металла неметаллическими включениями. Содержание азота в металле изменяется незначительно. Продувка аргоном позволяет в течение 2–3 мин усреднить состав стали в объеме ковша, выровнять и снизить ее температуру до заданных пределов.