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Metallurgy Application

Desgaseificação de aço

A Leybold fornece soluções altamente padronizadas para tratamentos de aço a vácuo.

Sistemas de vácuo mecânicos para os processos de desgaseificação de aço da metalurgia secundária

O tratamento a vácuo do aço é usado para reduzir seu teor de gás volátil (por exemplo, hidrogênio ou nitrogênio) ou para ajustar seu teor de carbono a fim de melhorar suas capacidades. A aplicação oferece muitos desafios para o sistema de vácuo. O que deve ser principalmente considerado são os imensos fluxos de gás, a necessidade de bombeamento rápido, altas cargas de poeira e altas temperaturas do gás. O sistema de vácuo deve ser projetado para ser robusto o suficiente para atender a esses requisitos de processo.

Durante a desgaseificação, as conchas são normalmente expostas a pressões de vácuo de < 1 mbar. Em poucos minutos, o sistema de vácuo deve remover os gases liberados da superfície de fusão. Para refrescar o derretimento, o banho líquido é agitado com argônio, que borbulha para cima a partir de um "tampão poroso" no fundo da concha. Além disso, esses desgaseificadores nunca são realmente à prova de vácuo. A vedação dos tanques em ambientes tão sujos deixa vazamentos de ar, muitas vezes, na faixa de 10-100 kg/h.

O sistema de vácuo deve ser projetado para lidar com os enormes fluxos de gás que consistem em desgaseificação, argônio e vazamentos. A Leybold pode dimensionar os sistemas para corresponderem exatamente aos requisitos de velocidade de bombeamento necessários.

Se for preciso reduzir o teor de carbono do aço, oxigênio será soprado por vários minutos sobre o material fundido a pressões tipicamente em torno de 100 mbar. Isso traz ainda mais desafios ao sistema de vácuo, que deverá conseguir operar aproximadamente continuamente em pressões difíceis. O manuseio de gases quentes a pressões tão altas pode facilmente se tornar um desafio térmico para sistemas de vácuo projetados incorretamente.

 

Durante o tratamento a vácuo, o aço fundido libera vapor de metal. Isso resfria, condensa e produz poeira metálica fina, que então migra para o sistema de vácuo. Essa poeira produzida é drasticamente maior durante sopro de oxigênio, por exemplo, em desgaseificação de DVO ou RH-O. Desse modo, a filtragem da poeira se faz necessária para reter as enormes quantidades de poeira produzidas durante o processo antes de entrar no sistema de vácuo. Como as partículas de poeira geralmente são pirofóricas, o sistema de filtragem deve ser projetado de acordo. Como nenhuma filtragem pode reter poeira em 100%, ainda ocorre a entrada de poeira residual no sistema de vácuo. As bombas DRYVAC e RUVAC usadas pela Leybold são projetadas para lidar com poeira seca. Além disso, o projeto dos sistemas é feito tendo a entrada de poeira em mente. Não há "coletores de poeira", e toda a tubulação interna do sistema pode ser limpa facilmente conforme a necessidade.

O desafio da desgaseificação do aço é que os desgaseificadores não incluem nenhum dispositivo de aquecimento. Isso faz com que a fusão resfrie continuamente. Portanto, é necessário um tratamento curto e ininterrupto para aquecer a fusão. Os sistemas de vácuo da Leybold são projetados para atender aos requisitos específicos de bombeamento de cada desgaseificador. No entanto, uma evacuação muito rápida pode causar formação de espuma de escória, explosões de gás pesado e respingos. É por isso que a Leybold também oferece um controle de velocidade de bombeamento muito preciso, que permite ao usuário fazer um bombeamento controlado, ajustado aos seus requisitos específicos de fusão

Soluções de sistema padronizadas

Mechanical vacuum systems combining Roots blowers and dry screw vacuum pumps are the currently accepted industrial standard. These modern mechanical pump solutions help to reduce operating costs and CO2 emissions while providing new process control options.

Standard vacuum components are produced in large quantities, thereby offering low cost, quick availability and the highest quality, ensured by stringent ISO9001 production standards.

Nossas soluções de sistema

Leybold DRYVAC and RUVAC-WH lines are combined into standardized skids. To reach the optimal combination of high pumping speed and low power consumption, a three-stage system design is applied.

Our standard vacuum components are produced in large quantities, thereby offering low cost, quick availability and high quality, ensured by stringent ISO9001 production standards.

By installing standard pumps like DRYVAC and RUVAC-WH in multiple arrangements, Leybold can offer vacuum solutions even for the biggest degassers at a competitive price.”

Vantagens das soluções da Leybold

Leybold’s mechanical vacuum systems offer push-button availability without the need for power consuming stand-by operation. They provide guaranteed pumping speeds and pump-out times and are the most compact solutions with the lowest noise emissions on the market.

  • Quickest availability of optimized systems along with Leybold’s standards provide the best steel degassing products on the market.
  • Easily extendable to adapt to your changing needs.
  • Redundant design, ensuring vacuum treatment even in the unlikely case of individual pump failures
  • Minimal total cost of ownership. Our vacuum pumps and customized systems are optimized for the lowest possible power consumption, maintenance and service needs
  • Modern electrical cabinet includes highly innovate software to offer you Industry 4.0 standards
  • Programmed evacuation ramps by utilization of variable FC-controlled rotary pump speeds and by-pass pressure regulation to prevent slag foaming during pump-down.
Vacuum Systems for Tertiary Metallurgy

PDF    544.4 kB

Mechanical Vacuum Systems

PDF    1.1 MB

Heat Treatment Furnaces

PDF    1,005.1 kB

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