Аргон в металлургии

ВВЕДЕНИЕ АРГОНА В МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ РАСПЛАВЫ

 

Для соединения частей установки, по которым подает­ся аргон, необходимо применять только металлические шланги или трубы, так как использование других мате­риалов неизбежно приведет к загрязнению аргона (обо­гащению его кислородом в результате диффузии). Ма­лейшие неплотности (например, поры .в сварных швах) или шланги и трубы из газопроницаемых материалов также могут способствовать быстрому загрязнению арго­на газами из атмосферы. Подходящими газонепроницае­мыми материалами являются плотные металлы. Из син­тетических материалов для уплотнения трубопроводов для аргона до сих пор оправдал себя только тефлон.

Схема расположения отдельных устройств, необходи­мых для введения аргона в разливочный ковш, представ­лена на рис. 3. Аргон из баллонов или испарителя по трубе достаточного сечения поступает к редукционному клапану. После установления начального давления, кото­рое определяется по количеству аргона, вводимого в еди­ницу времени, инертный газ через расходомер подводится к пористому блоку.

Особенно важно правильно определить сечение трубо­провода для подвода аргона от испарителя или балло­нов к пористому блоку в дне ковша. При слишком малом сечении трубопровода, длина которого обычно состав­ляет несколько метров, может возникнуть 'Недопустимо большая потеря напора, в результате чего к пористому блоку будет подведено недостаточное для продувки коли­чество аргона.

На рис. 4 приведена номограмма для определения потери напора, из нее в зависимости от сечения трубы и приведенной длины (длины трубы с учетом колен и вен­тилей) можно определить потерю напора для различных давлений. Номограмма была рассчитана по тепловому атласу «Общества немецких инженеров» [47], раздел Ζ (Потери напора в трубопроводах и фасонных дета­лях)*. Номограмма справедлива для температуры арго­на 25°С

Штриховая предельная кривая для скорости в конце трубы, равной скорости звука, справедлива для давления 4 ат. В общем нет необходимости корректировать эти данные на точные значения температуры и давления, так как, например, при равных потерях напора уменьшение количества проходящего аргона при повышении темпе­ратуры на 60 град (например, с 25 до 85°С) составляет только около 10%.

 

УСТАНОВКА ПОРИСТЫХ БЛОКОВ В РАЗЛИВОЧНЫЕ КОВШИ

 

В первых опытах в целях безопасности в дно ковша устанавливали только один блок, так как опасались про­рыва расплава по периметру пористого блока или даже через блок, а также его быстрого износа.

Первоначальные опасения относительно просачива­ния расплава оказались необоснованными.

Промышленные опыты вскоре показали, что нет необ­ходимости заключать пористые блоки в металлическую оболочку, как это делали в первые годы. Достаточно ус­тановить блок в приваренную к дну ковша обечайку и уплотнить швы огнеупорным цементом (рис. 11); для этой цели прежде всего оказалась пригодной смесь жид­кого стекла и порошкообразного огнеупорного цемента. Этот способ уплотнения позволил устранить утечку арго­на через неплотность по периметру блока .и через эро­зионные отверстия в дне ковша.

В настоящее время для заполнения швов применяют мертель SANIT70, линейное   расширение   которого в области температур 1400—1600°С составляет 16—18%, & температура размягчения 1730°С. Швы, заполненные этим мертелем, при эксплуатации остаются надежно газо­плотными.

Хорошие результаты были получены также при при­менении мертеля PERMOSTOP*, содержащего 60% весь­ма мелкозернистой окиси алюминия.

Этот мертель устойчив до температуры 1720°С и по сравнению с SANIT70 имеет сравнительно низкое линей­ное расширение.

Крепление пористой пробки (рис. 6, б) к стержню сто­пора при применении блоков из плавленого муллита было изменено. Обычные пористые блоки имеют круп­ную резьбу, <в которую ввинчивается трубчатый стер­жень, но для крупнозернистой массы плавленого мулли­та такая резьба не подходит.