Варианты заданий:

Вариант	Глубина металла, м	Размер капель шлака, мм	Удельный расход шлака ×10-4, м3/м3·с	Плотность расплава, г/см3	Ответ: время, с
1	0,5	10	7	2,3
2	0,5	10	8	2,3
3	0,5	15	7	2,3
4	0,6	15	7	2,3
5	0,5	5	7	7,0
6	0,5	10	7	7,0
7	0,5	5	8	7,0
8	0,6	5	7	7,0
9	0,7	10	7	7,0
10	0,7	5	8	7,0

6. За какое время содержание серы в стали снизится с 0,05 до 0,022 % при обработке её в ковше шлаком. Количество шлака – 5 % от веса металла. Масса металла – 2 т. Коэффициент распределения серы между металлом и шлаком составил К = 150. Плотность жидкой стали 7000 кг/м³, диаметр ковша – 1 м, коэффициент массопереноса (без продувки аргоном) и при донной продувке ковша аргоном.

Варианты заданий:

Вариант	Масса металла, т	Количество шлака, %	Диаметр ковша, м	Коэффициент массопереноса, м/с	Ответ: время, мин
1	2	5	1	1	4
2	2	6	1	1
3	2	7	1	1
4	2	5	1,2	1
5	2	5	1	2
6	2	6	1	2
7	2	6	1,2	2
8	2	5	1	3
9	5	5	1,5	2
10	5	5	1,5	1

Литература

1. Ивкин С.В., Мазалов И.Ф., Пикунов М.В. и др. Инженерные расчеты по теории литейных процессов. Алма-Ата: “Рауан”, 1991,-224с

2. Поволоцкий Д.Я., Кудрин В.А., Вишкарев А.Ф. Внепечная обработка стали. М: МИСиС, 1995.

Практическая работа 2

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАСОСОВ

ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Общие сведения

Одной из основных операций при внепечной обработке стали является обработка металла в вакууме, что обеспечивает прежде все­го существенное удаление водорода (до 70 ... 80 %), азота (до 15 ... 25 %) и при определенных условиях глубокое обезуглерожива­ние металла (до 0,005 % С при производстве стали типа IF).

Существуют различные способы обработки металла вакуумом, однако основными в настоящее время являются:

1. порционное вакуумирование (DH-процесс);

2. циркуляционное вакуумирование (RH-процесс);

3. обработка металла вакуумом в ковше при одновременной продувке расплава аргоном (VD) или аргоном снизу и ки­слородом сверху (VD-ОВ-процесс).

Продувка металла аргоном является обязательной при VD-процессе, т.к. всплывающие пузырьки аргона, подаваемого снизу через пористые пробки, перемешивают металл в ковше и являются своего рода вакуумными микрообъемами для на­ходящихся в расплаве в растворенном состоянии водорода, азота и оксида углерода. На поверхности пузырей инертного газа проходят процессы адсорбции газов и образование молекул, а также обезуглероживания:

Процесс вакуумной обработки стали необходимо провести в достаточно короткий промежуток времени, что связано прежде всего с существенными потерями температуры металла в процессе вакуумирования, составляющими 1,8 ... 2,5 °С/мин, в зависимости от вме­стимости ковша и температуры предварительного нагрева футеровки ковшей и вакуумных камер [1].

Операция по вакуумной обработке стали при любом из пере­численных способов состоит из двух, этапов:

I этап - набор рабочего разряжения в вакуумной камере путем откачки воздуха из нее, т.е. создания рабочего вакуума. Величина рабочего вакуума, согласно производственных данных, должна составлять около 1,0 мбар (10^-3 ат или 0,76 мм рт. ст.);

II этап - проведение непосредственно процесса вакуумирования расплава при достигнутом рабочем разрежении, т.е. удаление газов из металла. При этом расчетная производительность вакуумных насосов должна быть такой, чтобы обеспечить набор рабочего разряжения, как правило, в течение не более 5-6 мин, а в процессе вакуумирования - обеспечить удаление подаваемого для интенсифика­ции процесса инертного газа (аргона) и всех удаляемых в процессе вакуумирования газов - водорода, азота и оксида углерода (в случае проведения глубокого обезуглероживания расплава).

Производительность вакуумной системы принято выражать в килограммах сухого воздуха в единицу времени (кг/ч).