Металлургия стали
  18.2.4 Дегазация стали при продувке аргоном в ковше

При продувке стали инертным газом парциальное давление азота и водорода в пузырьках газа в момент образования их в металле близко к нулю. Поэтому в процессе удаления пузырей из расплава растворенные в стали газы диффундируют в объем пузырей и выносятся ими в атмосферу.

Для приблизительной оценки расхода нейтрального газа на дегазацию стали может быть использована формула Геллера. При выводе этой зависимости сделано допущение, согласно которому за время пребывания пузырей в металле между расплавом и газовой фазой достигается состояние термодинамического равновесия. Поэтому формула позволяет оценить минимально необходимый расход нейтрального газа для дегазации стали. Если в реальных процессах за время пребывания пузырей в металле состояние равновесия не достигается, необходимое для дегазации стали количество нейтрального газа изменяется только в сторону увеличения.

Ниже приведена формула Геллера для случая, когда продувка проводится с целью удаления из металла водорода

Результаты проведенного согласно уравнению (18.6) расчета необходимого для дегазации металла расхода аргона показаны на рисунке 18.10.

Зависимость расхода аргона от начального и конечного содержания водорода в стали

Рисунок 18.10 – Зависимость расхода аргона от начального и конечного содержания водорода в стали. Цифры у кривых – исходное содержание водорода, см3/100 г металла

Анализ приведенных на рисунке данных показывает, что для получения в стали остаточного содержания водорода менее 2 см3/100 г необходим расход аргона 1,5 – 2 м3/т. На практике при продувке стали инертным газом с целью усреднения химического состава и температуры, а также интенсификации перемешивания металла с ковшевым шлаком удельный расход аргона обычно составляет 0,05 – 0,2 м3/т. В связи с этим продувка стали аргоном в открытых ковшах обычно не сопровождается существенной дегазацией металла.

Анализ уравнения (18.6) свидетельствует также о том, что необходимый для дегазации стали расход аргона быстро уменьшается при понижении давления над поверхностью расплава. В связи с этим сочетание продувки стали инертным газом и вакуумной обработки может быть весьма эффективным способом ее дегазации.

  18.2.4 Дегазация стали при продувке аргоном в ковше
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ