دراسة وممارسة التحكم المستقر في محتوى النيتروجين لفولاذ الترس باستخدام نفخ النيتروجين من القاع أثناء التكرير

Zhang Yongqi ,  

Gao Haifeng ,  

Gao Kun ,  

Zhang Xudong ,  

摘要

تم تناول عملية التكرير (LF، VD) لاستبدال سلك المغلف بالسبائك المحتوية على النيتروجين بواسطة نفخ النيتروجين من القاع في سبائك الفولاذ الترس، مع التركيز على حل مشكلة التحكم المستقر في محتوى النيتروجين في سائل الفولاذ. من خلال التحليل الثرموديناميكي والكيناتيكي، تم توضيح آلية تأثير مكونات الفولاذ السائل (خاصة محتوى S و O) وضغط جزئي النيتروجين وتدفق ووقت نفخ النيتروجين كعوامل رئيسية. تم تحقيق السيطرة المستقرة على محتوى النيتروجين باتخاذ التدابير التالية: التحكم الصارم في سائل الفولاذ عند دخول LF بحيث يكون w[S]≤0.025% لتقليل مقاومة الواجهة وزيادة كفاءة إضافة النيتروجين؛ في مرحلة التكرير LF، استخدام ضغط جزئي للنيتروجين محسّن من 0.4 إلى 0.7 ميغاباسكال وتدفق 0.9 م³/(دقيقة·طن)، مع التحكم في وقت نفخ النيتروجين لضبط كمية النيتروجين الأولية؛ في مرحلة المعالجة بالتفريغ VD، يتم اعتماد تقنية نفخ النيتروجين من القاع بمرونة (ضغط جزئي 0.7 ميغاباسكال، تدفق 0.6 م³/(دقيقة·طن))، لاستعمال التوازن الديناميكي بين إضافة النيتروجين وإزالته لضبط وتثبيت محتوى النيتروجين. تشير نتائج الممارسة الإنتاجية إلى أنه من خلال هذه الضوابط الشاملة، يمكن استخدام النيتروجين كغاز تقليب في تكرير LF ومعالجة التفريغ VD لتنفيذ عمليات السبك بفعالية، مع القدرة على التحكم المستقر في المحتوى النهائي للنيتروجين في فولاذ الترس 20MnCrS5 ضمن النطاق المستهدف (100~140)×10-6. وكشفت الدراسة أيضاً أن محتوى الكبريت في سائل الفولاذ هو العامل الأساسي الذي يؤثر على تأثير إضافة النيتروجين في نفخ LF، حيث يزداد معدل الإضافة مع انخفاض محتوى الكبريت (w[S]≤0.025%) بما يقارب 6.9×10-6 دقيقة-1. بينما في تكرير التفريغ VD باستخدام النيتروجين بدلاً من الأرغون، يحدث تزامن بين زيادة وإزالة النيتروجين مع ملاحظة ظاهرة الزيادة بمعدل نحو 2.19×10-6 دقيقة-1.

关键词

فولاذ الترس; التكرير; النيتروجين; 20MnCrS5; التحكم المستقر

阅读全文