真空脱气工艺的研究与改进.pdf

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1、铸造工程材料与工艺FoundryEngineering真空脱气工艺的研究与改进陈红来（上海宏钢电站设备铸锻有限公司，上海200240）摘要：研究了真空脱气过程中的温度变化和影响真空脱气效果的因素。根据研究结果改进了真空脱气工艺，包括脱气的温度和时间，含氮钢的保氮措施，气体标样的取样，从而提高了真空脱气的效果。经过多次设备与工艺的改进，最终获得了较成熟的能有效控制温度和成分的真空脱气工艺。关键词：真空脱气；钢液；真空设备中图分类号：TF13文献标识码：A文章编号：1673-3320（2017）04-0025-06ResearchandIm

2、provementonVacuumDegassingProcessCHENHonglai(ShanghaiHonggangPowerStationEquipmentCastings&ForgingsCo.,Ltd.,Shanghai,200240China)Abstract:Thechangeintemperaturesinthecourseofvacuumdegassingandthefactorsinfluencingeffectivenessofvacuumdegassingwereinvestigated.Onthebasiso

3、ftheinvestigatedresults,thevacuumdegassingprocesses,includingdegassingtemperatureandtimeattemperature,nitrogen-holdingmeasuresfornitrogen-containingsteel,andsamplingofstandardreferencegas,wereimproved,thusincreasingtheeffectivenessofthevacuumdegassing.Aftertheequipmentan

4、dprocessweremadebetterrepeatedly,amoreusablevacuumdegassingprocesscapableofeffectivelycontrollingbothtemperatureandcompositionwasdeveloped.Keywords:vacuumdegassing;meltedsteel;vacuumequipment真空设备于2014年12月开始试运行，前期为真空脱气（VD）试验，主要是研究与改进工艺，包括温度与时间控制，含氮钢的保氮工艺，气体因此，只要降低气相中氢的分压，

5、钢液中[H]标样的取样与检测，提高脱气效果等。含量也就随之降低。一般情况下，若能将钢中氢含量降到0.00015%以下，可消除钢材引起白点的1真空脱气原理敏感性[1]。在不考虑其他因素影响的情况下，按气体在钢液中的溶解度随着温度和压力的变式（2）与此相平衡的值为：化而变化，以氢为例，其变化规律服从式（1）规律。可见纯铁液真空脱氢不需要很高的真空度。但实际钢液真空脱气效果远远达不到理论预期，因为炉内实测值不能代表脱气反应处的真实压在1600℃时，KH=0.00268。此时纯铁液中力，同时钢液成分等因素对脱气效果也有较大影氢的溶解度可表示为：

6、响。收稿日期：2017-06-09作者简介：陈红来（1965-），男，工程师，主要从事炼钢技术工作。2017年第4期25铸造工程FoundryEngineering2真空精炼过程温度变化规律脱气效果的基础，下面分析温度变化速率到底受到哪些因素的影响并将之量化。要获得良好的脱气效果，就要控制好真空脱真空精炼阶段流程图如图1所示。气效果的各影响因素，实际生产中耐材限制了真a）真空精炼阶段：即从精练工位吊出开始出空初始温度上限，浇注限制了结束温度的下限，至浇注前测温为止的时间。这就限定了整个过程中的总温降，这意味着抽真b）真空泵启动阶段：仅指

7、的在真空泵启动开空总时间也基本被限定。故掌握VD过程的温变规始抽气至真空泵关闭的时间。律，从而利用好真空阶段的每一秒，是达到最佳图1真空精炼阶段流程图2.1温降速率随着时间变化的规律2.2真空泵启动阶段温变速率影响因素将所有的真空温变数据整理，如图2所示真空由图2可见，根据时间进行统计的“真空泵启精炼温降与时间的关系。从图2可看出，基本上呈动阶段”温降明显波动更大，说明该阶温降受其现了时间越久平均温降速率越小的规律。他因素影响更明显，用该阶段分析影响因素与规律更明显。（1）吨位真空泵启动阶段温降与吨位关系见图3。由图3可见，温降速率与吨

8、位有关，吨位越大温降越慢；吨位越小，散热越快，随着吨位升高，温降趋于平稳，影响减弱，简化线性公式如式（4）所示。图2真空精炼温降与时间的关系t=-0.25y+10(4)将温变公式简化为线性，具体如式（3）所