ذوب و تصفیه فولاد

اختصاصی از سورنا فایل ذوب و تصفیه فولاد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات32

در حقیقت، واکنش بین اکسیژن حل شده در فولاد وکربن می باشد. دردماهای مورد استفاده برای تصفیه فولاد (تقریباً F 2900 ) ، فولاد مستعد حل کردن اکسیژن قابل توجهی می‌باشد مثل FeO .
این FeO بوسیلة سرباره و یا به وسیلة یک واکنش بین سنگ معدن آهن افزوده شده و فولاد به وجود می آید، مثل :
شکل 12-16 یک جدول از سیکل اکسیداسیون در زیمنس مارتین را نشان میدهد. در مراحل اولیه در طی اکسیداسیون بعد از پایان ذوب، کربن موجود نسبتاً بالا می باشد. عمدتاً میزان FeO در فلز کنترل میشود. در حدود 1/0 درصد کربن و پایین، میزان FeO فلز عمدتاً بوسیلة خصوصیات اکسنده سرباره کنترل میشود. بنابراین تنظیم کردن سرباره مهم است مخصوصاً درمورد ترکیب، حالت صحیح و واقعی زمانی به دست می آید که درصد کربن خواسته شده کم باشد.
در این قسمت، بوسیلة استفاده از منگنز میتوان خصوصیات اکسنده سرباره را کنترل کرد. تقریباً در طول جوشش کربن،‌تغییری در عیار منگنز فلز، بوجود نمی آید برای اینکه، منگنز حل شده در فلز بوسیله کربن حفاظت می شود اگر منگنز، در دورة آخر اکسیداسیون و همراه حرارت، اضافه شود،‌قسمتی از منگنز در فلز باقیمانده و قسمتی دیگر اکسید شده و در سرباره حل می شود.
این در پایین آوردن قدرت اکسیداسیون سرباره مؤثر است زیرا FeO موجود در سرباره نسبتاً پایین می باشد. منگنز از آلیاژ اشپیگل( Mn 30-15% و C 5% ) مکرراً افزوده می شود یک چدن خام شامل حدوداً 30% -15 منگنز می باشد.
فسفر از طریق ایجاد یک حالت اکسندگی و یک سربارة بازی حذف میشود اگر درصد منگنز موجود در فولاد خیلی زیاد باشد و خصوصیات اکسندگی سرباره کاهش یابد در این صورت حذف فسفر خیلی مؤثر نخواهد بود.
در شارژ برای کنترل کردن خصوصیات سرباره از منگنز استفاده می شود و همچنین برای افزایش سیالیت سرباره میتوان از فلوئور اسپار (CaF2) استفاده کرد. افزودن این ماده معدنی برای کاهش سرباره نیز امری لازم می باشد و همچنین میتوان علاوه بر آن و اگر اپراتور لازم بداند در انتهای دورة پالایش از آهک نیز استفاده کرد.
کنترل سرباره ضروری است برای کنترل میزان اکسیژن در فلز و درجة فسفرزدایی سعی میشود آزمایشات زیادی روی سرباره انجام گیرد تا آن حد که باعث انعکاس مشخصات و ویژگیهای حالت سرباره شود
آزمایشات شامل : تستهای آنالیز شیمیایی، تستهای گرانروی ،‌تستهای رنگ سرباره و مشاهده کردن رنگ سرباره می باشد. منظور از این آزمایشات احتمالاً استاندارد کردن عملیات و همچنین تولید کردن فولاد با کیفیت عالی د هر دما می باشد. آنالیز سرباره قبل از اتمام جوشش، معمولاً در رنج و مجموعه ترکیب زیر می باشد.
%15-7 Mno , %50-40 Cao, %16-12 FeO, 18-13 Sio2,
اکسیژن زدایی و بارگیری
وقتی دما به حد مورد نظر و آماده برای بارگیری (تخلیه مذاب) رسید عامل اکسیژن زدا اضافه میشود. این عمل اضافه کردن عامل اکسیژن زدا باید در درجه حرارت کمتر اضافه شود برای اینکه بتوان از واکنشهای دیگر ما بین اکسیژن و کربن جلوگیری کرد واکنش اکسیژن با جمعی از آنها دارای محصول واکنشی غیرگازی می باشد.
اکسیژن زداها شامل :‌آلیاژ اشپیگل،‌فروسیلسیم،‌فرومنگنز و سیلیکو منگنز می باشند. آنالیز مخصوص از این فروآلیاژها در جدول 1-16 نشان داده شده است حدوداً 10 دقیقه بعد از اضافه کردن اکسیژن زداها دمای تخلیه مذاب فرا می رسد. این درجه حرارتها نزدیک F3000-2900 می باشند.
علاوه بر اکسیژن زدایی در داخل پاتین با استفاده از فروسیلسیم و فرومنگنز، اگر کنترل ریزدانگی هم مورد نظر باشد میتوان با خروج گاز توسط Al به خواستة خود رسید. اگر افزایش کربن مورد نیاز باشد میتوان زغال سنگ یا کک نفت در پاتیل اضافه کرد.

ذوب الکتریکی بازی :
ساخت کوره :
کوره های الکتریکی بازی خیلی کوچکتر از کوره های زیمنس مارتین می باشند و ظرفیت آنها از الی تن (ton 5/7 –5/0 ) متغیر می باشد. یک نمای کلی از سطح مقطع یک کورة الکتریکی در شکل 5-16 نشان داده شده است. و یک عکس از یک کورة‌ آماده برای شارژ شدن در شکل 6-16 نشان داده شده است. کورة قوس الکتریکی به طریق اصابت کردن قوس ما بین شارژ یا حمام و الکترودهای سه گانه بزرگ که از کربن یا گرافیت ساخته میشوند و بوسیلة یک مدار سه فاز کار می کنند ارتفاع الکترودها و حمام کنترل الکتریکی می شوند.
ولتاژها نسبتاً پایین بوده و جریان متداول می باشد همچنین برای تغییر دادن به میله جریان بزرگ و سیم رابط ضخیم نیاز می باشد.
شارژ معمولاً از طریق درب کوره وارد کوره می شود. سقف کوره از آجر سیلیس بوده در حالیکه دیواره های کناری به وسیله آجر منیزیت یا آجر کرم – منیزیت ساخته و پوشانده میشوند. کف کوره در محل خود کوبیده می شود.

ذوب و تصفیه :
انتخاب اصول عمومی کنترل عملیات تصفیه درکوره زیمنس مارتین بازی همچنین کوره الکتریکی بازی مطمئناً اصلاح در عملیات می باشند که در کوره الکتریکی بازی خم شوندگی مهم می باشد.
بر خلاف شارژ زیمنس مارتین، برای شارژ کورة الکتریکی نمی توان از چدن خام استفاده کرد زیرا در زیمنس مارتین در طی ذوب کربن از دست رفته زیاد نیست. چون اتمسفر کوره اکسیدی نیست، بنابراین در انتخاب شارژ باید عوامل اکسید کننده بیشترین کنترل را شوند. معمولاً تا وقتی که یک لایه از فلز تشکیل نشود آهک اضافه نمی شود و زمان اضافه کردن آن هم باید در زمان کمتری انجام گیرد در بارریزی زیر گرما باید در هر یک از روشهای ذیل کنترل شود :
1- سنگ معدن آهن اضافه میشود و تصفیه به وسیله اکسیداسیون کامل همانند روشی که برای زیمنس مارتین شرح داده شده انجام می گیرد.
2- سنگ معدن آهن حذف می شود و یا خیلی کم استفاده می شود و کاهش کربن در طی تصفیه کمتر می باشد.
3- ذوب کردن بدون اکسیداسیون :‌این روش کاربرد زیادی در فولادهای ضد زنگ و با آلیاژ زیاد دارد. اگر در اسکرپ درصد منگنز و کروم بالا باشد استفاده میشود. قطعات اسکرپ انتخاب شده از زنگ زدن به دور بوده و احتمالاً درجه بندی می شوند. حالت اکسندگی در طی تصفیه نیست، اما تقریباً مقدار کمی از منگنز، کروم و فسفر را درطی اکسایش در هنگام ذوب ، کاهش می دهد.
در حرارتهای تولید شده بوسیله روشهای 1 و 2 سرباره به اندازه کافی بازی است و حالت اکسندگی و اکسیدشدن بوسیله فسفر،‌که حدود 02/0 درصد یا پایینتر می باشد حذف می شود. هنگامی که حمام و سرباره دارای دما و ترکیب مناسب هستند میتوان با تنظیم صحیح اقدام به سرباره گیری کرد.