Спосіб дегазації від водню розплаву металу у електростатичному полі

Реферат: Спосіб дегазації від водню розплаву металу в електростатичному полі включає вакуумування розплаву металу за допомогою вакуум-камери, зосереджену продувку його аргоном, накладення на поверхню розплаву електростатичного поля помірної напруженості. Електростатичне поле на поверхню розплаву накладають на стадії стабілізації концентрації водню в розплаві. UA 84050 U (54) СПОСІБ ДЕГАЗАЦІЇ ВІД ВОДНЮ РОЗПЛАВУ МЕТАЛУ У ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОМУ ПОЛІ UA 84050 U UA 84050 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі металургії і може бути використана для дегазації розплаву металів від розчиненого водню в рафінованій ємкості. Відомий спосіб [Мюллер Е.В. Автоионизация и автономная микроскопия // Успехи физических наук. - 1962. - № 37. - С. 481-552], що включає дегазацію сталі в ковші в умовах вакуумування за допомогою вакуум-камери й накладення на поверхню розплаву електростатичного поля надкритичних значень (0,3-1,8 МВ/м). Цей спосіб забезпечує вельми низьку концентрацію водню у розплаві сталі за рахунок зриву іонів водню (протонів) з поверхні розплаву і поліпшення якості металу. Однак, цей спосіб пов'язаний з великими затратами електричної енергії й становить підвищену небезпеку для обслуговуючого персоналу внаслідок високої напруженості електростатичного поля. Найбільш близьким аналогом по технічній суті є спосіб дегазації розплаву сталі (UA, № 40713 U, кл. С21С 7/00, опубл. 27.04.2009 р.), що включає вакуумування розплаву сталі в ковші за допомогою вакуум-камери з зосередженою продувкою аргоном через пористу пробку у днищі ковша з накладенням на поверхню розплаву електростатичного поля помірної напруженості (0,1-0,2 МВ/м). Використання цього відомого способу дегазації розплаву сталі від водню не забезпечує, однак, низьких значень його концентрації та високого рівня якості металу. Це обумовлено тим, що електростатичне поле накладають на поверхню розплаву металу одночасно з початком операцій вакуумування та продувки і завершують до стабілізації концентрації водню в розплаві сталі, тобто до початку стадії підвищення швидкості молізації іонів водню на міжфазній поверхні "вакуум-метал". В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу дегазації від водню розплаву металу в електростатичному полі в якому за рахунок оптимізації моменту накладення на поверхню розплаву електростатичного поля досягається підвищення швидкості молізації іонів водню на міжфазній поверхні "вакуум-метал", що приводить до зниження концентрації водню в розплаві металу й підвищенню його якості. Поставлена задача вирішується тим, що в способі дегазації розплаву, що включає вакуумування розплаву металу за допомогою вакуум-камери, зосереджену продувку його аргоном, накладання на поверхню розплаву електростатичного поля помірної напруженості згідно корисної моделі електростатичне поле на поверхню металу накладають на стадії стабілізації концентрації водню в розплаві. При цьому має місце трансформація масопереносу водню в розплаві металу в адсорбційнокінетичну фазу лімітування. В цих умовах електростатичне поле забезпечує можливість утворення зон активізації молізації водневих іонів на поверхні "вакуум-метал", що забезпечує продовження дегазації розплаву від водню до вельми низьких значень його концентрації та високий рівень якості металу. Приклад Спосіб здійснювали в ковші радіусом 1 м та висотою 2 м, у центрі днища якого встановлювали пористу пробку для продувки розплаву алюмінію аргоном інтенсивністю 0,01 3 м /с. Для реалізації способу до ковша з заземленням герметично приєднували вакууматор з розрядженням 1 кПа. На електрод підігріву вакуум-камери на стадії стабілізації концентрації водню в розплаві алюмінію (наступ якої оцінювали шляхом узяття проб металу через кожні 3 хв.) подавали негативний електричний потенціал, що забезпечує напруженість електростатичного поля ~ 0,1 МВ/м на поверхні розплаву. Як показали результати аналіз проб металу на вміст водню, його концентрація при використанні запропонованого способу дегазації розплаву алюмінію досягає значення 0,05 3 3 см /100 г порівнянні з 0,11 см /100 в найближчому аналогу, що приводить до поліпшення якості алюмінію. Крім того, у запропонованому способі має місце економія електроенергії, так як електростатичне поле підключали не з початку вакуумування, а значно пізніше (по закінченні приблизно 80 % тривалості вакуумування розплаву алюмінію). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб дегазації від водню розплаву металу в електростатичному полі, що включає вакуумування розплаву металу за допомогою вакуум-камери, зосереджену продувку його аргоном, накладення на поверхню розплаву електростатичного поля помірної напруженості, який відрізняється тим, що електростатичне поле на поверхню розплаву накладають на стадії стабілізації концентрації водню в розплаві. 60 1 UA 84050 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2