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    河津市匯恒鍛鑄有限公司

    河津市匯恒鍛鑄有限公司


    海普瑞真空泵
    多用于真空精煉、熔煉、燒結、焊接、熱處理、脫氣、澆鑄等工段。鋼液真空脫氣 (VD)是鋼液真空處理的主要應用。鋼中氣體主要是氫與氮,它們是煉鋼過程中溶入鋼液的,對鋼材性能危害很大。真空脫氣設備的極限真空度多選在67Pa(0.5mmHg)以下,即可以使鋼中氣體含量降到很低。

    鋼液真空脫氣 (vacuum degassing)是鋼液真空處理的主要應用。鋼中氣體主要是氫與氮。它們是煉鋼過程中溶入鋼液的,對鋼材性能危害很大。鋼液凝固過程中氫析出時要造成氣泡、白點、發紋及鋼錠上漲等缺陷。而未被析出的氫會降低鋼的強度極限、斷面收縮率、延伸率和沖擊韌性。鋼中的氮會產生鋼的時效脆化,降低鋼的沖擊韌性及引起鋼的冷脆 。
    從熱力學平衡角度,使鐵液中的含氫量和含氮量降低到較小數值,并不需要在熔池上面保持很高的真空度,保持幾百帕(幾毫米汞柱)的壓力,就能使鋼液中溶解的氣體含量降到相當低的水平。真空脫氣設備的極限真空度多選在67Pa(0.5mmHg)以下,即可以使鋼中氣體含量降到很低。而實踐證明,鋼和合金經各種不同形式的設備處理后,能達到良好的脫氫效果。
    (一)概述

    鋼液真空脫氣處理就是把鋼液置于真空中進行脫氣。這樣可以使從平爐、轉爐、電爐中熔煉出來的鋼液免受大氣污染,防止氫、氮、氧等氣體存在鋼中產生缺陷,解決了煉鋼中的脫氫問題。目前,鋼液真空脫氣處理已不是單純的脫氣,而是同時采用了攪拌和加熱技術,使鋼液組織均化.提高精煉效果.確保澆注溫度。

    (二)鋼液真空脫氣及排除夾雜原理

    提高大鋼鍛件生產中的脫氫問題,是促進俐液真空處理的基本原因,如果鋼中氮含量過高。會導致形成白點。過去消除鋼中白點的方法是在1200℃-1400℃下對鍛件進行長時間的退火。借以降低鋼中氫的濃度,這種方法效率低,除氣不徹底。而鋼液進行真空處理除氮效果好。
    對鋼脫碳的常規工藝是常壓下添加鐵礦石或吹氧,只有在非常高的氧含t下才能達到低的含碳量。但是過高的氧含童會導致爐渣中氧化鐵含量增加而造成鐵的大量損失。然而采用真空處理則比較容易降低碳含量,因為真空中熔體上方的CO分壓較低。所以經過真空處理過的變壓器鋼、奧氏體不銹鋼均比常規生產的同類鋼種有較高的質量。
    真空處理的脫氧過程也是脫硫過程。為了得到含硫量極低的鋼種.在具有較強攪拌和電弧加熱的設備中還可以采用冶錠脫硫的方法。采用了對硫有強親和力的一些元素作為脫硫劑而脫硫。

    (三)鋼液真空處理設備的抽氣系統

    設計鋼液真空處理設備的抽氣系統最主要的是選擇真空泵、系統元件的配置以及系統的合理布置等。由于鋼液真空處理時放氣量大,而且會產生高溫度氣體,因此要求抽氣系統應具有抽氣能力大、短時間抽氣即可達到所需真空度的特點。
    工業規模鋼液脫氣處理初期,多采用機械泵抽氣系統(如油封式機械泵、羅旅泵、水環泵等)。但是,這些泵易被粉塵污染而損壞,而且熱的廢氣也必須用專門的冷凝器把它冷卻到真空泵能夠工作的溫度。使用水蒸氣噴射泵只要在泵的管道前設置相當小的旋風式除塵器或粉塵捕集器,即可解決粉塵對泵的污染和沉積。蒸氣噴射泵系統有獲得低壓范圍寬,抽氣量大,工作可靠,操作方
    便,使用壽命長,結構簡單,占地面積小,既可安裝在車間也可安裝在廠房之外,可以利用冶金生產過程中的余熱和廢氣,有利于綜合利用等一系列優點,缺點是燕氣耗量大,用水量多。

    鋼液脫氣氣工藝對真空系統的挑戰:
    VD工藝
    · 真空系統必須處理全部氣載和鋼液放氣凝結后產生的大量粉塵。
    · 通常在除氣壓強(約0.67mbar)下所需的抽速在50,000m3/h與250,000m3/h之間。
    · 所需的抽空時間:約4-6分鐘。由于鋼液在除氣過程中會不斷冷卻,因此快速抽空非常重要。
    · 為了避免‘溢渣’,通常還需要對抽空過程進行控制。
    VOD工藝
    · 脫碳工藝需要真空系統在低真空下持續運行,工作壓強約50-200mbar,通常需要5,000m3/h到20,000m3/h的抽速用于抽除氣載。
    · 真空系統必須能夠處理攜帶大量未完全反應氧氣的氣載。
    RH/RH-OB工藝:
    · 工藝上的挑戰類似于VD/VOD,由于噸位更大以及氧槍需要大量的惰性氣體保護,在除氣壓強(約0.67mbar)下,所需的抽速通常會>1,000,000m3/h。
    · 在脫碳工藝階段,真空系統需要在低真空下長期持續運行。
    · 高效的氣體冷卻器至關重要,否則抽出的灼熱氣體會導致真空系統和過濾器過熱。
    · 粉塵過濾器需要能充分地捕獲工藝中產生的大量粉塵。
    · 粉塵顆粒通常易自燃,設計過濾器時必須加以考慮。

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