Стадии вакуумирования
Учитывая широкое применение углеродного раскисления, в ЦНИИТмаше было проведено специальное исследование.На основании визуального наблюдения процесс вакуумирования разделили на три стадии: бурное кипение металла, начинающееся при ро — 50 ÷100 гПа (I), затем постепенное снижение интенсивности кипения, снижение ро до 25—50 гПа (II) и слабое кипение металла только у стенок ковша при po>0< 10 гПа (III).
Исследование показало, что на стадии I происходит
раскисление главным образом шлака, содержание кислорода в металле снижается
незначительно, интенсивность и продолжительность стадии I определяется
степенью окисленности шлака. Окончание стадии I характеризует
приближение содержания кислорода к равновесному в металле и шлаке. К концу
стадии I происходит дальнейшее раскисление металла; к концу
стадии II шлак и футеровка ковша вновь становятся окислителями по
отношению к металлу; на стадии III эта ситуация сохраняется.
В этих
условиях раскисление шлака молотым ферросилицием приводит к снижению его
окисленности и превращает в восстановительный по отношению к металлу;
существенно уменьшается содержание кислорода в металле — до уровня равновесного
с ро = 200 ÷ 300 гПа.Дополнительное перемешивание металла в этот
период при донной продувке аргоном, способствующее протеканию
окислительно-восстановительных процессов по всей высоте металла, приводит к
дополнительному снижению кислорода до равновесного с ро= 150 ÷200
гПа.
Было также установлено, что количество удаляемого при вакуумировании
водорода во многом определяется количеством окисляемого при этом углерода при
скорости окисления последнего около 0,003 %/мин. Таким образом, в данном случае
при вакуумировании металла в ковше конечное содержание в нем водорода
определяется не только и не столько вели чиной ро (в пределах 2—50 гПа), сколько
количеством окисляемого при этом углерода и интенсивностью продувки металла
аргоном на III стадии вакуумирования.Роль реакции окисления углерода,
как и роль перемешивания ванны аргоном, весьма существенна, и это следует
обязательно учитывать.