VAD هو اختصار لـ Vacuum Arc degassing (إزالة الغازات بالقوس الفراغي)، وقد طُوّرت هذه الطريقة بالتعاون بين شركتي فينكل ومور، ولذلك تُعرف أيضاً باسم طريقة فينكل-مور أو طريقة فينكل-VAD. تُستخدم أفران VAD بشكل أساسي لمعالجة الفولاذ الكربوني، وفولاذ الأدوات، وفولاذ المحامل، والفولاذ عالي المطيلية، وغيرها.
تتكون معدات تكرير VAD بشكل أساسي من مغرفة فولاذية، ونظام فراغ، ومعدات تسخين بالقوس الكهربائي، ومعدات إضافة السبائك الحديدية.
خصائص طريقة VAD
- تأثير جيد لإزالة الغازات أثناء التسخين، لأن التسخين بالقوس الكهربائي يتم في ظروف فراغ.
- يمكن ضبط درجة حرارة صب الفولاذ السائل بدقة، ويمكن للبطانة الداخلية لمغرفة الفولاذ أن تعيد توليد الحرارة بشكل كافٍ، ويكون انخفاض درجة الحرارة مستقرًا أثناء الصب.
- يمكن تقليب سائل الصلب بشكل كامل أثناء عملية التكرير، ويكون تركيب سائل الصلب مستقراً.
- يمكن إضافة كمية كبيرة من السبائك إلى الفولاذ السائل، ونطاق أنواع الصهر واسع.
- يمكن إضافة عوامل التخميد ومواد أخرى للتخميد لإزالة الكبريت والكربون. في حال وجود مسدس أكسجين في غطاء التفريغ، يمكن استخدام طريقة إزالة الكربون بالأكسجين في التفريغ لصهر الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض الكربون للغاية.
تُعادل وظيفة مغرفة الصلب في فرن الصهر بالتفريغ الهوائي وظيفة فرن الصهر بالقوس الكهربائي. يعمل فرن الصهر بالتفريغ الهوائي في ظروف فراغية، وتتعرض بطانة مغرفة الصلب للتآكل الكيميائي والغسيل الميكانيكي بفعل سائل الصلب والخبث المنصهر. في الوقت نفسه، يكون الإشعاع الحراري للقوس الكهربائي قويًا، ودرجة الحرارة مرتفعة، مما يُسبب تلفًا أكبر في المناطق الساخنة. ومع إضافة عامل التخبث، يزداد تآكل الخبث بشكل حاد، وخاصة في منطقة خط الخبث والجزء العلوي، حيث يكون معدل التآكل أسرع.
ينبغي أن يعتمد اختيار المواد الحرارية لتبطين مغرفة VAD على أنواع مختلفة من الطوب الحراري وفقًا لظروف العمل الفعلية، وبالتالي يتم إطالة عمر الخدمة وتقليل استهلاك المواد الحرارية.
تشمل المواد الحرارية المستخدمة في طريقة VAD بشكل رئيسي: طوب المغنيسيا الكرومي، وطوب المغنيسيا الكربوني، وطوب الدولوميت، وما إلى ذلك.
تعتمد البطانة العاملة بشكل أساسي على طوب المغنيسيا الكرومي الملتصق مباشرة، وطوب المغنيسيت الكرومي المعاد ربطه، وطوب المغنيسيا الكروميت شبه المعاد ربطه، وطوب المغنيسيت الكربوني، وطوب الألومينا العالي المحروق أو غير المحروق، وطوب الدولوميت المعالج بدرجة حرارة منخفضة، وما إلى ذلك. أما البطانة الدائمة فتعتمد عادة على طوب المغنيسيا الكرومي ذي الاستخدام العام، وطوب الطين الناري، وطوب الألومينا العالي خفيف الوزن.
في بعض أفران VAD، تُبطّن قاع المغرفة عادةً بطوب الزركون وخلطات دكّ الزركون المقاومة للحرارة. أما الجزء أسفل خط الخبث فيُبطّن بطوب الألومينا العالي. ويُبنى خط الخبث نفسه بطوب المغنيسيا الكرومي المُلصق مباشرةً. بينما تُبنى البقعة الساخنة أعلى خط الخبث بطوب المغنيسيا الكربوني المُلصق مباشرةً، أما باقي الجزء فيُبنى بطوب المغنيسيت الكروميتي المُلصق مباشرةً.
يستخدم جزء خط خبث مغارف VAD أيضًا طوبًا من الكروم المغنيسيا المربوط مباشرة وطوبًا من الكروم المغنيسيا المصهور. أما بطانة قاع المغرفة فهي مبطنة بطوب الزركون. السدادة المسامية مصنوعة من الموليت عالي الألومينا، بينما بقية الأجزاء مبنية من طوب عالي الألومينا غير المحروق.
تاريخ النشر: 15 فبراير 2022