Διαδικασία Χαλυβουργίας Κλιβάνου Ladle

1. Επισκόπηση Διαδικασίας Χαλυβουργίας Κλιβάνου LF

Η LF (Ladle Furnace) διαδικασία χαλυβουργίας περιλαμβάνει τη μεταφορά λιωμένου χάλυβα στο τελικό στάδιο οξείδωσής του από έναν μετατροπέα ή ηλεκτρικό κλίβανο σε έναν κλίβανο LF. Εδώ, αφαιρείται το 50-90% της οξειδωμένης σκωρίας και προστίθεται σκωρία αναγωγής μαζί με ένα αποξειδωτικό για αναγωγική διύλιση. Με την κατάλληλη αύξηση του χρόνου ανάδευσης, της ποσότητας σκωρίας και της ισχύος ανάδευσης κατά τη θέρμανση και την επίτευξη πλήρους απομάκρυνσης της σκωρίας κατά την εκκένωση, η περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα μπορεί να μειωθεί περαιτέρω σε λιγότερο από 30 ppm για θείο ([%S]) και λιγότερο από 20 ppm για οξυγόνο ([%O]), με αποτέλεσμα καθαρό χάλυβα.

2. Διύλιση και Αποξυγόνωση LF

Διαλυτότητα και Επίδραση του Οξυγόνου

Το οξυγόνο έχει περιορισμένη διαλυτότητα τόσο σε υγρό όσο και σε στερεό χάλυβα, με σημαντικά χαμηλότερη διαλυτότητα σε στερεό χάλυβα. Στη διαδικασία διύλισης LF, ο λιωμένος χάλυβας από την πρωτογενή τήξη συχνά παρουσιάζει ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες, θέτοντας προκλήσεις για βαθιά αποξυγόνωση και αποθείωση. Οι κίνδυνοι του οξυγόνου είναι πολλαπλοί:

1. Περιορισμός Αποθείωσης: Η υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο ή το δυναμικό οξυγόνου της σκωρίας επηρεάζει την κατανομή του θείου μεταξύ χάλυβα και σκωρίας, μειώνοντας την τάση διεπιφάνειας και επηρεάζοντας τον χαρακτήρα και την ποσότητα των μη μεταλλικών εγκλείσεων που περιέχουν θείο. Η αποτελεσματική αποθείωση απαιτεί προηγούμενη αποξυγόνωση.

2. Επαναοξείδωση Άνθρακα: Καθώς ο λιωμένος χάλυβας ψύχεται και κρυσταλλώνεται, το [C] και το [O] διαχωρίζονται, οδηγώντας σε επαναοξείδωση άνθρακα και σχηματισμό φυσαλίδων αερίου CO. Αυτές οι φυσαλίδες υπονομεύουν τη συμπαγή του χάλυβα, προκαλώντας ελαττώματα όπως πορώδες και χαλάρωση.

3. Μη Μεταλλικές Εγκλείσεις: Το κατακρημνισμένο οξυγόνο αντιδρά με στοιχεία όπως Si, Mn και Al κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης, σχηματίζοντας μη μεταλλικές εγκλείσεις που συμβάλλουν σε ελαττώματα τριχοειδών σε υψηλής ποιότητας χάλυβα και υποβαθμίζουν διάφορους δείκτες απόδοσης όπως το όριο αναλογικότητας, η ενέργεια κρούσης, η επιμήκυνση και η μαγνητική διαπερατότητα.

4. Συνεργιστική Επίδραση με το Θείο: Το οξυγόνο επιδεινώνει τις επιβλαβείς επιπτώσεις του θείου σχηματίζοντας ευτηκτικά χαμηλής τήξης με FeO και FeS, υποβαθμίζοντας την πλαστικότητα του χάλυβα ή προκαλώντας ζημιά από θερμή κατεργασία.

Μέθοδοι Αποξυγόνωσης

Στη διαδικασία LF, η αποξυγόνωση κατακρήμνισης και η αποξυγόνωση διάχυσης χρησιμοποιούνται συνήθως:

1. Αποξυγόνωση Κατακρήμνισης: Αυτό περιλαμβάνει την άμεση προσθήκη ενός χύδην αποξειδωτικού σε λιωμένο χάλυβα μετά την αφαίρεση της οξειδωμένης σκωρίας. Τα αποξειδωτικά στοιχεία αντιδρούν με το διαλυμένο οξυγόνο για να σχηματίσουν σταθερές ενώσεις που διαχωρίζονται από τον λιωμένο χάλυβα και εισέρχονται στη σκωρία. Τα σύνθετα αποξειδωτικά που περιέχουν Al και στοιχεία αλκαλικής γης χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της ικανότητάς τους να σχηματίζουν προϊόντα σύνθετης αποξυγόνωσης χαμηλού σημείου τήξης που διευκολύνουν την επίπλευση και την απομάκρυνση των εγκλείσεων.

2. Αποξυγόνωση Διάχυσης: Εδώ, ένα αποξειδωτικό σε σκόνη προστίθεται στην επιφάνεια της σκωρίας, όπου η αντίδραση αποξυγόνωσης συμβαίνει στη διεπιφάνεια χάλυβα-σκωρίας. Με τη μείωση της περιεκτικότητας σε (FeO) στη σκωρία, το οξυγόνο στον λιωμένο χάλυβα διαχέεται στη σκωρία, μειώνοντας έτσι την περιεκτικότητα σε οξυγόνο του χάλυβα.

3. Διύλιση Αποθείωσης LF

Το θείο θεωρείται γενικά ένα επιβλαβές στοιχείο στον χάλυβα, επηρεάζοντας την ποιότητά του με πολλούς τρόπους. Η αποθείωση είναι επομένως ένα κρίσιμο μεταλλουργικό έργο στη χαλυβουργία. Ο κλίβανος LF παρέχει ευνοϊκές θερμοδυναμικές και κινητικές συνθήκες για την αποθείωση, καθιστώντας τον σημαντικό για την παραγωγή χάλυβα χαμηλού θείου.

Αντιδράσεις Αποθείωσης

Σε αντίθεση με την αποθείωση αλκαλικής οξειδωτικής σκωρίας, η αποθείωση αλκαλικής αναγωγικής σκωρίας LF ακολουθεί αυτές τις αντιδράσεις:

1. [FeS] + (CaO) = (CaS) + (FeO)
2. [MnS] + (CaO) = (CaS) + (MnO)

Δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος του θείου στον χάλυβα υπάρχει ως [FeS], η κύρια αντίδραση αποθείωσης βασίζεται στην πρώτη εξίσωση. Η απόδοση αποθείωσης εξαρτάται από τη βασικότητα της σκωρίας, την περιεκτικότητα σε (FeO) και (MnO), την ποσότητα της σκωρίας και τη ρευστότητα.

Παράγοντες που Επηρεάζουν την Αποθείωση

• Βασικότητα Σκωρίας: Εντός ορισμένου εύρους, η αύξηση της βασικότητας της σκωρίας ενισχύει την κατανομή του θείου, αλλά μπορεί να επιδεινώσει τις κινητικές συνθήκες πέρα από ένα ορισμένο σημείο.
• Αναγωγική Ατμόσφαιρα: Η διύλιση LF λειτουργεί υπό αναγωγική ατμόσφαιρα, με σκωρία αναγωγής υψηλής βασικότητας που ευνοεί την αποθείωση.
• Ποσότητα και Ρευστότητα Σκωρίας: Η επαρκής ποσότητα και ρευστότητα της σκωρίας προάγουν τις αντιδράσεις σκωρίας-χάλυβα και την αποθείωση. Ωστόσο, η υπερβολική σκωρία αυξάνει το πάχος του στρώματος, εμποδίζοντας την αποθείωση και την επίπλευση των εγκλείσεων, ενώ αυξάνει το κόστος παραγωγής.

4. Αφαίρεση Εγκλείσεων

Η εμφύσηση αργού στο κάτω μέρος του δοχείου είναι ένα κρίσιμο βήμα πριν από τη συνεχόμενη χύτευση, επηρεάζοντας σημαντικά την ποιότητα του λιωμένου χάλυβα και της πλάκας. Κατά τη διάρκεια της κίνησης του λιωμένου χάλυβα, οι εγκλείσεις συγκρούονται, συμπυκνώνονται σε μεγαλύτερα σωματίδια και επιπλέουν προς τα πάνω λόγω της άνωσης (ορισμένα προσκολλώνται στις επιφάνειες των φυσαλίδων και ανεβαίνουν με την άνωση των φυσαλίδων).

Διαδικασία Αφαίρεσης Εγκλείσεων

Η διαδικασία αφαίρεσης εγκλείσεων μέσω φυσαλίδων περιλαμβάνει διάφορα βήματα:

1. Ελάτε σε επαφή μαζί μας

   Υπεύθυνος Επικοινωνίας :	Miss. Susan
   Τηλ.: :	+86-13991372145

   Μήνυμα:

   Χαρακτήρες Λοιπά(20/3000)

   από:

   Τηλέφωνο:

   Επικοινωνήστε