Установка дегазации – агрегат, обеспечивающий удаление газовых и пылевых вкраплений из обрабатываемых металлов, что позволяет повысить качественные характеристики и эксплуатационные свойства изделий на их основе. Дегазация дает возможность вывести из расплавленной стали металлургические газовые включения и легкие оксидные элементы путем продувки жидкого материала с применением инертного газа – азота либо аргона.
Содержание:
- Установка дегазации – конструкция
- Принцип работы установки вакуумной дегазации
- Технология дегазации алюминиевых сплавов
Установка дегазации – конструкция
Установка дегазации – конструкция
Вакуумная дегазации металла предусматривает выведение газовых пузырьков на поверхность за счет понижения давления над зеркалом металла. Вакуумизация расплавленной стали осуществляется в рабочем ковше, циркуляционным способом в установке либо поточным методом в процессе разливки расплава. Конструкция агрегатов для дегазации включает:
- Вакуумную камеру;
- Трубопроводы для всасывания и слива;
- Бункер для ферросплавов;
- Кольцевой коллектор, обеспечивающий ввод инертного газа.
По соплам аргон попадает в расплавленный сплав, формирует мелкие пузырьки, которые соединяются с молекулами водорода и перемещаются по всасывающей трубе. После проникновения в рабочую камеру металл проходит стадию вакуумизации и стекает по сливной трубе в ковш. В состав установок для осуществления дегазации металлов входят высокоскоростные откачные приборы, которые позволяют формировать требуемый уровень разрежения за короткое время:
- Пароэжекторные системы многоступенчатого типа с откачными водокольцевыми вакуумными агрегатами;
- Механические откачные станции, функционирующие на сухом ходу с использованием когтевых, винтовых либо насосов типа Рутс.
Достоинствами роторных установок дегазации выступают:
- Эффективное выведение водорода;
- Длительный срок эксплуатации устройства;
- Устойчивость к налипанию;
- Равномерное рассеивание газа за счет удобной конфигурации ротора;
- Рабочий вал и ротор объединены в единый узел.
Агрегаты стационарного типа обеспечивают обработку сплава после выемки из плавильной печи непосредственного в транспортировочных ковшах. Установки передвижного типа обеспечивают процедуру продувки металлического расплава в вакуумных печах.
Принцип работы установки вакуумной дегазации
Принцип работы установки вакуумной дегазации
Процесс вакуумной дегазации металлов предусматривает выделение большого объема пылевых частиц мелкодисперсного типа, поэтому оборудование для удаления посторонних включений из стали характеризуется высокой производительностью и поддерживает функциональность при значительной запыленности рабочего пространства. Работа установки дегазации предусматривает следующие этапы:
- Заполнение рабочей камеры газовыми смесями, которые характеризуются инертными свойствами;
- Наполнение рабочего пространства производится за счет движения инжекторных либо продувочных устройств;
- При запуске инжектора обеспечивается расщепление молекул газа на пузырьки, которые соединяются с расплавленным металлическим сплавом;
- При перемещении внедренных технологических газовых пузырьков к поверхности металлического расплава осуществляется десорбция водородных включений;
- Благодаря внесению небольшого объема хлора в технологическую газовую смесь обеспечивается разрыв между молекулами алюминия и водорода, что позволяет соединяться частицам технологического газа с водородом и выводить его на поверхность.
Процесс дегазации в установках роторного типа предусматривает погружение рабочего ротора в расплав металла с последующим вращением до 600 оборотов в минуту и вводом инертного газа при движении роторного элемента. Процедура насыщения расплава газовой смесью длится до 10 минут. Равномерное распределение молекул газа производится за счет специальной формы ротора, которая предусматривает наличие встроенных каналов для ввода технологического газа. Расход инертного газа составляет 20 литров из расчета на 100 кг обрабатываемого расплава.
Важным условием для успешного завершения процедуры дегазации является поддержание обрабатываемого расплава в неподвижном состоянии, чтобы предупредить смешивание всплывшего водорода и шлака с расплавленным алюминием. Обеспечить стабильность состояния обрабатываемого материала при подаче инертного газа позволяет использование отражательных перегородок, которые размещаются параллельно рабочему валу.
Технология дегазации алюминиевых сплавов
Технология дегазации алюминиевых сплавов
При производстве отливок из алюминиевых сплавов дегазация является обязательной составляющей технологического цикла. Процесс дегазации позволяет устранить один из наиболее распространенных недостатков алюминиевых отливок – пористость материала, причиной которой выступает наличие пузырьков водорода в структуре расплава. Технология дегазации алюминиевых сплавов предусматривает вывод молекул водорода из жидкого алюминия методом диффузии, посторонние неметаллические включения удаляются методом барботации. Преимуществами дегазации алюминиевых сплавов с помощью роторных установок являются:
- Высокая степень дегазационных процессов;
- Небольшие затраты на эксплуатацию оборудования;
- Экологическая безопасность;
- Возможность проведения процедуры в печах с одновременной разливкой обработанного металла.
Дегазации металлов может производиться с помощью процедуры вакуумирования расплавленного материала в ковше, предшествуя этапу разливки. Технология предусматривает получение однородного металлического сплава с высокими характеристиками пластичности и стойкостью к вибрационным нагрузкам благодаря выведению водородных и неметаллических примесей.
В процессе дегазации алюминия в качестве инертных газов используются азот и аргон. Применение аргона является предпочтительным, так как при взаимодействии азотной смеси с алюминием в условиях высоких температур нитрид алюминия, который способствует формированию шлака.