Установка дегазации – это оборудование, которое используется для удаления из металлических сплавов или силикона примесей газов, которые могли бы ухудшить качество полученного в итоге материала.
Содержание:
- Для чего нужна установка дегазации сплавов
- Установка вакуумной дегазации: особенности конструкции
- Особенности использования установки для дегазации алюминиевых сплавов
Для чего нужна установка дегазации сплавов
Все металлические сплавы нуждаются в удалении растворенных в них газов. Для этого сегодня применяется вакуумирование, поскольку эта технология считается наиболее эффективной.
Для чего нужна установка дегазации сплавов
Принцип работы такой технологии очистки основан на том, что при уменьшении давления над зеркалом металла снижается растворимость газов. В ходе этого процесса из сплава интенсивно выделяются газовые пузырьки.
Существует несколько вариантов вакуумирования – это можно делать непосредственно в печи или в ковше, а также при переливке стали из одного ковша в другой. Но специалисты советуют приобрести установку вакуумной дегазации, поскольку она обеспечивает лучшее качество очистки.
При вакуумировании стали или сплава в ковше все равно необходимо использовать дополнительное оборудование:
- специальную рабочую камеру, в которой будет установлен ковш с расплавом;
- вакуум-насос;
- крышку, оснащенную бункером для ферросплавов.
Установка вакуумной дегазации: особенности конструкции
Такое оборудование используется для циркуляционного вакуумирования. Установка вакуумной дегазации состоит из нескольких элементов. Это рабочая камера, в которой создается вакуум, две трубы – всасывающая и сливная, которые опускают в ковш со стальным сплавом. Также конструкцией установки предусмотрен бункер для ферросплавов.
Установка вакуумной дегазации: особенности конструкции
Важным элементом технологического процесса в данном случае является использование транспортирующего газа, в качестве которого используется аргон. Он попадает в жидкий сплав, образует в нем мелкие пузырьки, которые поднимаются по трубе, и их движение увлекает за собой расплавленный металл. Но при попадании в камеру в условиях вакуума сплав стекает по другой трубе в ковш, а газ полностью удаляется.
Вакуум создается с помощью специального насоса. Раньше для этих целей применялось пароэжекторное оборудование, представлявшее собой довольно сложную систему (целую станцию из насоса, бойлера и элементов коммуникации) и жидкостно-кольцевые насосы. Однако в настоящее время его вытесняют более дорогие, но и более эффективные механические насосы современной конструкции. Их применение позволяет сократить эксплуатационные расходы на установку дегазации даже по сравнению с более дешевыми жидкостно-кольцевыми насосами.
Такое оборудование дает сухую откачку, это упрощает конструкцию и позволяет обойтись без утилизации рабочей жидкости. К числу их преимуществ относится также высокая скорость и производительность работы, а также сравнительная простота управления технологическим процессом. У предприятия есть возможность заказывать такие установки и насосы на основе индивидуально подобранных параметров.
Особенности использования установки для дегазации алюминиевых сплавов
Следует начать с того, что свои особенности есть и у самих алюминиевых сплавов. Так, в жидком состоянии под воздействием высокой температуры они могут растворять водород в больших количествах. Когда происходит остывание сплава, водород образует поры в толще сплава. Возможно формирование и других дефектов – например, отслаивания или коробления. Дегазация алюминиевых сплавов нужна для того, чтобы убрать растворенных в них водород до рекомендуемого значения (0,1-0,2 мл на 100 г алюминия).
Особенности использования установки для дегазации алюминиевых сплавов
Этот процесс может происходить в плавильной или раздаточной печи, в ковше, но лучше всего использовать специальные установки дегазации. Их выпускают разные производители, и у продукции каждого бренда имеются свои конструкционные особенности. На рынке представлены также стационарные и передвижные установки. Оборудование первого типа применяется тогда, когда происходит выемка алюминиевого сплава из плавильной печи. Это делается с помощью ковша, и тогда обработка может происходить непосредственно в нем самом. Передвижные установки позволяют производить продувку сплава либо в раздаточной печи, либо в непосредственной близости от нее.
Важной особенностью такой установки является наличие вращающегося ротора. Он имеет особую конструкцию, со специально сделанными каналами и выступами. Ротор вращается с определенной скоростью, и благодаря этому формируется множество мелких водородных пузырьков. Что и позволяет добиться высокого качества очистки. Пузырьки всплывают к поверхности металла, и происходит десорбирование водорода.
Но при этом технологическим процессом предусмотрено вдувание инертного газа в емкость с жидким алюминиевым сплавом. Это делается с помощью импеллера – узла, представляющего собой полый продувочный вал, оснащенный упомянутым ротором. В качестве инертного газа обычно используется аргон. Раньше использовался азот, но при высоких температурах он вступает в реакцию с алюминием, и увеличивается количество шлака в расплаве. Некоторыми производителями предусмотрено также добавление хлора в небольшой дозе (до 0,5%), что позволяет эффективнее избавляться от неметаллических включений.
Продувка с помощью вала происходит достаточно интенсивно, а вращение ротора осуществляется на большой скорости. И очень важно, чтобы в таких условиях поверхность расплава оставалась неподвижной. С этой целью производители предусматривают в установке специальные отражательные перегородки, которые монтируются параллельно валу, подающему газ.