Вакуумна металургія

Вакуумування сталі є досить поширеним методом покращання її властивостей. Сутність найбільш простого методу полягає в наступному. Розливальний ківш з металом установлюють у вакуумну камеру, герметизують її і вакуумують. Тиск у камері знижується до 1,33- ІО"4... 1,33-10"3 МПа(1...1О мм.рт.ст.), метал починає кипіти, інтенсивно виокремлюється оксид вуглецю і захоплює за собою розчинені у сталі водень, азот і неметалеві вкраплини. Ковш витримують в камері 10... 12 хв. На початку вакуумування процес розвивається бурхливо, метал у ковші піднімається до 1/3 його висоти. Поступово кипіння затихає і тиск у камері доводиться до мінімального. Оксиди, які знаходяться в металі, відновлюються вуглецем. Після вакуумування сталі якість виливків, виготовлених із неї значно покращується.

Для вакуумування сталі рекомендують ковші з шиберною засувкою. Тривалість операції вакуумування 8...15 хв.

Вакуумування сталі можна здійснювати вакуумуванням струменя металу, що витікає із ковша. У камеру установлюють пустий ківш, ливарну форму або виливницю, у кришці камери знаходиться заливний отвір, через який подається струмінь металу.

Струмінь під дією газів, що виокремлюються із металу, поділяється на краплі, дегазується і стікає у пустий ківш (ливарну форму, виливницю). Суттєвим недоліком процесу є необхідність розширення парку ковшів; окрім того, у нижньому ковші можливе приварювання стопора до стакана першими порціями металу, що падає із верхнього ковша, тому необхідно нижній ківш підігрівати до 750...800°С.

Поєднання ковшового вакуумування з продуванням інертним газом дозволяє скоротити тривалість процесу і підвищити його ефективність

З метою інтенсифікації процесів вакуумування використовують індукційне перемішування сталі в ковші. У вакуумній камері розташовують індуктор, усередину якого установлюють ківш з рідким металом. Корпус ковша виготовляють із немагнетної сталі. Індукційне перемішування сприяє дегазації, прискорює розплавлення присадок, покращує властивості металу у виливках.