ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИСПАРЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ РЕАКЦИОННОЙ ЗОНЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ РАСПЛАВОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМОЙ

Работа посвящена изучению процессов испарения компонентов расплавов железа и систем Fe – Cr, Fe – Ni, Fe – Cr – Ni в зоне плазменного пятна при его обработке низкотемпературной плазмой аргона. Проведена серия экспериментов с различными массами обрабатываемого металла при изменении мощности дуги плазмотрона с целью определения условий, при которых достигается стабильность температурного режима поверхности обрабатываемого металла. Результаты показали, что для условий экспериментов, при которых поток плазмы полностью омывает поверхность капли металла, наиболее оптимальными являются мощность дуги не менее 2,0 кВт и масса навески металла в интервале от 5 до 10 г. Изучены процессы испарения в зависимости от состава расплава и определены константы скорости испарения. Установлено, что самой большой скоростью испарения в нейтральной атмосфере лабораторной плазменной печи из исследованной группы сплавов характеризовался расплав Fe – Cr – Ni. Определена температура поверхности расплава косвенным методом по интенсивности испарения. Установлено, что температура поверхности обрабатываемого плазмой расплава изменялась в диапазоне от 1950 до 2100 К при изменении мощности дуги в диапазоне от 1,6 до 2,4 кВт.

коррозионностойкая сталь, испарение, плазма, кинетика, температура

1. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. – М.: МИСиС, 1999. – 208 с.

2. Бабаков А.А., Приданцев М.В. Коррозионностойкие стали и сплавы. – М.: Металлургия, 1971. – 319 с.

3. Бородулин Г.М., Мошкевич Е.И. Нержавеющая сталь. – М.: Металлургия, 1973. – 319 с.

4. Inomoto T., Matsuo V., Yano M. Evaluation of the chemical vaccum eff ect in decarburization treatment by argon-ingected steel under normal atmosphere // ISIJ International. 2014. Vol. 55. No. 4. P. 723 – 726.

5. Фриц Э. Технология производства коррозионностойкой стали: тенденции, разработки и новые проекты // Черные металлы. 2003. № 9. С. 69 – 76.

6. Генкин В.Я. Пути оптимизации мартеновских цехов: установка электропечей, агрегатов внепечной обработки металла, УНРС // Электрометаллургия. 2000. № 5. С. 10 – 13.

7. Дуб В.С., Иодковский С.А., Куликов А.П., Дурынин В.А. Опыт использования мартеновских печей с агрегатами внепечной обработки для производства высококачественной и высоколегированной стали // Электрометаллургия. 2003. № 1. С. 31 – 35.

8. Римкевич В.С., Буцкий Е.В., Брагин В.И. Освоение технологии выплавки стали с использованием агрегата внепечной вакуумной обработки // Электрометаллургия. 1998. № 4. С. 25 – 28.

9. Римкевич В.С., Сисев А.А., Муруев С.В., Блохин М.В. Возможности совершенствования традиционной выплавки нержавеющей стали // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2012. № 8. С. 23 – 28.

10. Чередниченко В.С., Кузьмин М.Г., Аньшаков А.С. Плазменные установки для плавки и восстановления металлов // Электрометаллургия. 2009. № 9. С. 20 – 27.

11. Sato M. Evidence for Chromium Evaporation Infl uencing the Oxidation of 304L: The Eff ect of Temperature and Flow Rate Adv // Mater. And Process. 1988. Vol.1. No. 5. P. 1390.

12. KashiwajaY., Onishi S., Ishii K. Spectroscopic study on Metal Vapor and Mechanism of Vaporization in Plasma Refi ning // Proceedings of the Sixth International Iron and Steel Congress. 1990. Nagoya, ISIY, P. 551 – 558.

13. Григорян В.А., Алеeв Р.А., Кочетов А.И., Прянишников М.И. Кинетика испарения жидкого железа // Изв. вуз. Черная металлургия. 1973. № 3. С. 16 – 18.

14. Дроздов Н.Н., Бурцев В.Т., Филиппов С.И., М.Р. Лютикова М.Р. Изучение механизма и кинетики испарения серы методом взвешенной капли // Изв. вуз. Черная металлургия. 1977. № 5. С. 22 – 24.

15. Fischer W.A., Janke D., Stahlschmidt K. Die Verdampfung von Eisen und seiner Begleitelemente Kupfer und Mangan beim Schwe be schmelzen unter vermindertem Druck // Archiv f.d. Eisenhüttenwesen. 1974. B. 45. No. 11. S. 757 – 764.