Прислать материал
Оценка испарение марганца и меди при выплавке сталей в вакуумных индукционных печах
ФИО: Скорикова М. А.
Направление: Металлургия
Научный руководитель: д.т.н. Свяжин Анатолий Григорьевич
Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга
Кафедра: Кафедра Металлургии стали и ферросплавов
Академическая группа: ММЧ-13-5
Выплавка стали в вакуумных индукционных печах связана с сильным испарением элементов, обладающих высокой упругостью пара, таких как марганец, медь и другие. Поэтому при разработке технологии плавки следует предусмотреть меры по уменьшению потерь этих элементов, например, вести плавку в атмосфере нейтрального газа и вводить легко испаряемые элементы в расплав в последнюю очередь. Для выполнения этих мероприятий необходимы данные о скорости испарения.
В данной работе проведена обработка 15-ти плавок нержавеющей стали с разным содержанием меди и марганца и определены скорости испарения меди и марганца.
Установили, что потери марганца и меди с испарением зависят от следующих факторов:
• температура расплава;
• время растворения элементов в расплаве;
• продолжительность плавки с момента ввода компонента шихты в расплав;
• содержание элемента в стали.
По результатам данной работы, основным фактором, влияющим на скорость испарения марганца и меди, является содержание элемента в стали.
Выводы
Скорости испарения марганца и меди при выплавке сталей в индукционных печах составляют примерно 5 гр/мин для марганца и 3 гр/мин для меди, что обусловлено разным давлением чистого пара этих элементов при 1600°С.
Полученные данные об испарении были использованы при разработке технологии выплавки аналогичных сталей (таблица 1).
| Плавка 2А (10% Mn) | Технологические операции | Плавка 1.1 (1,5%Mn) | ||||
| Время | Нагрузка Kw/V | Время | Нагрузка Kw | |||
| 13–20 | 19/180 | Включение питания индуктора, прогревание тигля | 10–36 | 8 | ||
| 13–57 | 27/210 | Идет расплавление, увеличение мощности | 11–20 | 20 | ||
| 00–00* | 20/180 | Подача аргона, снижение мощности | 11–53 | 18 | ||
| 00–55* | 10% | Ввод кремния | 50% | 11–54 | 20 | |
| 03–30* | 20% | – | – | – | ||
| 04–05* | 24/190 | 50% | Ввод хрома | 30% | 11–57 | 20 |
| 09 07* | 50% | 30% | 12–00 | |||
| – | – | – | 40% | 12–03 | ||
| 15–15* | 70% | Ввод кремния | 50% | 12–11 | 21 | |
| – | – | – | Ввод алюминия | 100% | 12–11 | |
| 16–10* | 100% | Ввод 200,4 гр. меди | – | – | – | |
| 16–55* | 24/190 | 50% | Ввод марганца | 100% | 12–16 | 21 |
| 17–40* | 50% | – | – | – | ||
| 21–25* | 21/170 | 100% | Ввод алюминия | – | – | – |
| 23–50* | 21/170 | 100% | Ввод азотированного FeCr | 100% | 12–17 | 18 |
| 25–25* | – | Открытие печи, перемешивание | – | – | – | |
| 30–35* | 20/170 | – | Закрытие печи | – | – | – |
| 31–15* | 0/0 | – | Выключение питания индуктора | – | 12–21 | 0 |
| 34–25* | 24/190 | – | Включение питания | – | 12–22 | 26 |
| 36–45* | 0/0 | – | Выключение питания индуктора | – | 12–29 | 0 |
* Отсчет времени ведется по секундомеру.