§4. Обработка металла вакуумом и кислородом

Для интесификации процесса обезуглероживания вакуумные установки в ряде случаев дополняют устройствами для одно­временной продувки металла кислородом. На таких установ­ках удается в необходимых случаях получать особо высокую степень обезуглероживания. Для реакции [С] + 1/20_2(г) = = СО_г К = р_со/[С)р^, откуда [С] = р^/К ■ р^\ т.е.

равновесие реакции при вакуумировании сдвигается вправо; продувка кислородом вызывает дальнейший сдвиг равновесия и обеспечивает еще большее снижение [С]. Этот принцип по­ложен в основу так называемого вакуумкислородного обез­углероживания (ВКО).

За рубежом распространено обозначение процесса VOD (Vacuum—Oxygen—Decarburisation) — вакуум, кислород, обез­углероживание (рис. 189). Применительно к установкам цир­куляционного вакуумирования процесс обезуглероживания ус­коряется при введении кислорода для продувки или обдувки металла непосредственно в камере циркуляции. Процесс (рис. 190) получил название RH—OB (RH + Oxygen — Blow).

По-иному проблема сочетания конвертера с вакуумной установкой решена при вакуумном кислородном обезуглерожи­вании в конвертере; процесс назван VODK. Заново отфутеро-ванный конвертер имеет объем 28 м³. Конвертер (рис. 191) оборудован вакуум-плотной крышкой, через вакуумное уплот-

нение которой вводится кислородная фурма. В днище конвер­тера проходит асимметрично сопло для подачи аргона с целью дополнительного перемешивания. Вакуум-провод от конвертера вмонтирован непосредственно в камеру внепечно-го вакуумирования. После заливки полупродукта наводят

Рис. 189. Установка вакуум-кислородного обезуглероживания (VOD-процесс): / — шлюзовое устройство для ввода в вакуум-камеру легирующих добавок; 2 — смотровое стекло с ротором; 3 — кислородная фурма в положении обработки; 4 ~ водоохлаждаемый экран для зашиты от выплесков; 5 — стационарный тепло­защитный экран; 6 — крышка ковша; 7 — сталеразливочный ковш; 8 — вакуум-камера; 9 — пористый блок для продувки инертными газами; 10 — шиберный затвор ковша

Рис. 190. Установка RH-OB:

/ — промышленная телевизионная камера; 2 — подключение вакуума; 3 — камера RH-OB; 4 — подогрев камеры; 5 — кислородные и аргонные сопла; 6 — патрубок для подвода транспортирующего газа; 7 — шлюзовое устройство для ввода в накуум-камеру легирующих добавок; 8— лотковый дозатор в вакуумплотном ко­жухе; 9 — погружные трубки; 10 — сталеразливочный ковш

610

611

Рис. 191. Вакуумно-кислородный

конвертер (VODC-процесс): 1 — шлюзовое устройство для ввода в вакуум-камеру легирующих доба­вок; 2 — подключение вакуума; 3 — вакуумная фурма для замера тем­пературы и отбора проб; 4 - кис­лородная фурма в положении обра­ботки; 5 — конвертер; 6 — поддер­живающее и направляющее устройст­во кислородной фурмы; 7 — тележка кислородной фурмы; 8 — ввод инертных газов

шлак (присадками извести и плавикового шпата). Во все периоды плавки через подо­вую фурму подают аргон. Окисление углерода в этом случае протекает так же, как при вакуум-кислородной продувке. Подачу кислорода прекращают при концентрации углерода ~ 0,2 %, затем по­нижают давление до 665 Па. Кислород, необходимый для окисления углерода, посту­пает в первую очередь из шлака. Температура металла понижается на этот период при­мерно на 60 °С. В конце плавки присадкой ферросилиция осуществляется восстановление из шлака хрома и марганца, присаживается известь, плавиковый шпат и корректирующие присадки. Перед окончанием плавки шлак скачивают и металл выпускают в ковш.