§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] + 1/2О_2(г) = = CO_r K = p_cQ/[C]p£, 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-

610

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) 1 – шлюзовое устройство для ввода в вакуум-камеру легирующих добавок; 2 – смотровое стекло с ротором; 3 – кислородная фурма в положении обработки; 4 – водоохлаждаемый экран для защиты от выплесков; 5 – стационарный теплозащитный экран; 6 – крышка ковша; 7 – сталеразливочный ковш; 8 – вакуум-камера; Р – пористый блок для продувки инертными газами; 10 – шиберный затвор ковша

Рис. 190. Установка RH-OB:

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

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.