أي غاز يستخدم لتطهير فرن مغرفة؟

تم تقديم هذه المقالة لك من قبل Xi'an Huachang ، الشركة الرائدة في مجال فرن Arc Electric ، وفرن مكافأة مغرفة ، وفرن VD\/Vod ، وفرن القوس المغمور ، وفرن مكشط Ferroalloyمعدات.

في صناعة الصلب ، فرن مغرفة (مغرفة فرن تكرير) يلعب دورًا مهمًا في تحسين الصلب المنصهر عن طريق ضبط تركيبه الكيميائي ودرجة الحرارة والنظافة. إحدى العمليات الرئيسية في علاج فرن مغرفة هي تطهير ، حيث يتم إدخال الغازات الخاملة في الفولاذ المنصهر لتعزيز التجانس ، وإزالة الشوائب ، وتحسين جودة الصلب الكلية.

سؤال شائع في المعادن الثانوية هو: أي الغاز يستخدم لتطهير في فرن مغرفة؟ تعتمد الإجابة في المقام الأول على درجة الصلب التي يتم إنتاجها ، واعتبارات التكلفة ، والنتائج المعدنية المطلوبة. تستكشف هذه المقالة الغازات المستخدمة لتطهير فرن مغرفة ووظائفها ومزاياها وأفضل ممارسات الصناعة.

غازات التطهير الأكثر استخدامًا في أفران مغرفة هي:

• الأرجون (AR)
• النيتروجين (N₂)
• مخاليط الأرجون والنيتروجين

يحتوي كل غاز على خصائص مميزة تجعله مناسبًا لتطبيقات صناعة الصلب المحددة.

الأرجون هو الغاز الخامل الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لتطهير فرن مغرفة ، وخاصة في إنتاج الفولاذ عالي الجودة مثل:

الفولاذ المقاوم للصدأ

سبيكة الفولاذ

فولاذ منخفض الكربون والكربون فائق الكربون

لماذا الأرجون مثالي لتطهير؟

• خامل كيميائيًا: لا يتفاعل مع الصلب المنصهر ، مما يمنع النيتروجين أو الهيدروجين غير المرغوب فيه.

• التحريك الفعال: يوفر خلط موحد لعناصر صناعة السبائك وتجانس درجة الحرارة.
• إزالة التضمين: يساعد على تعويم الادراج غير المعدنية (على سبيل المثال ، أكاسيد ، كبريتيد) إلى طبقة الخبث.
• التحكم في إزالة الكربور: على عكس النيتروجين ، لا يؤثر الأرجون على مستويات الكربون في الصلب.

عيوب الأرجون

تكلفة أعلى مقارنة بالنيتروجين.

توافر محدود في بعض المناطق.

معدلات التدفق النموذجية لتطهير الأرجون

التحريك: 50-150 NL\/دقيقة (لتر عادي في الدقيقة)

تطهير مكثف: ما يصل إلى 300 NL\/دقيقة للتجزئة العميقة

غالبًا ما يستخدم النيتروجين كبديل أقل تكلفة للأرجون ، وخاصة في إنتاج:

فولاذ الكربون

بعض الفولاذ المنخفضة

الفولاذ حيث التقاط النيتروجين مقبول

مزايا تطهير النيتروجين

التكلفة المنخفضة: النيتروجين أرخص ومتاح أكثر من الأرجون.

التحريك الفعال: كفاءة خلط مماثلة للأرجون.

سبائك النيتروجين: في بعض الفولاذ (على سبيل المثال ، الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتيك العالي النيتروجين) ، يمكن أن يكون النيتروجين عنصرًا مفيدًا لعلم السبائك.

عيوب تطهير النيتروجين

بيك آب النيتروجين: يمكن أن تزيد من محتوى النيتروجين في الصلب ، مما يؤدي إلى هشاشة في بعض الدرجات.

ليست مناسبة لجميع الفولاذ: غير مناسب للكربون منخفض للغاية أو بعض الفولاذ المقاوم للصدأ حيث يكون تلوث النيتروجين ضارًا.

متى تستخدم النيتروجين بدلاً من الأرجون؟

بالنسبة إلى فولاذ الكربون حيث يكون امتصاص النيتروجين ليس بالغ الأهمية.

عندما يكون تخفيض التكلفة أولوية.

يستخدم بعض صانعي الصلب مزيج الأرجون النيتروجين لتحسين التكلفة والأداء. تعتمد النسبة على درجة الصلب:

80 ٪ ar + 20 ٪ n₂: بالنسبة إلى الفولاذ مع تحمل النيتروجين المعتدل.

50 ٪ AR + 50 ٪ N₂: للتطبيقات الحساسة للتكلفة حيث يكون التقاط النيتروجين الطفيف مقبولًا.

تتضمن عملية التطهير حقن الغاز من خلال المقابس التي يسهل اختراقها أو tuyeres المثبتة في أسفل المغرفة. يرتفع الغاز عبر الصلب المنصهر ، ويخلق:

تأثير التحريك: يضمن درجة حرارة موحدة وتكوين.

تفاعل الخبث المعدني: يحسن إزالة الكبريت وإزالة التضمين.

Degassing: يساعد على إزالة الهيدروجين الذائبة والنيتروجين.

المعلمات الرئيسية التي تؤثر على كفاءة التطهير

• معدل تدفق الغاز - منخفض جدًا=غير كافٍ ؛ عالية جدا=مستحلب الخبث المفرط.
• تصميم المكونات المسامية - يؤثر على حجم الفقاعة والتوزيع.
• تكوين الخبث - يؤثر على الكبريت والأكسجين إزالة.

• استخدم الأرجون في الفولاذ عالي النقاء

ضرورية للولادة غير القابل للصدأ والكهربائي والكربون فائق الكربون.

• النيتروجين من أجل التحريك الفعال من حيث التكلفة

مناسبة لتوضيح الكربون حيث لا يمثل التقاط النيتروجين مشكلة.

• تحسين تدفق الغاز لمنع انحباس الخبث

الفقاعات المفرطة يمكن أن فخ الخبث في الصلب ، مما يقلل من النظافة.

• مراقبة محتوى النيتروجين في الدرجات الحساسة

تجنب هشاشة النيتروجين في سبائك معينة.

• الصيانة المنتظمة لسلسلة التطهير

المقابس المسدودة تقلل من الكفاءة وزيادة استهلاك الطاقة.

يعتمد اختيار تطهير الغاز في فرن مغرفة على متطلبات الصلب والتكلفة والمعادن. Argon هو المعيار الذهبي للولادة عالية الجودة ، بينما يقدم النيتروجين بديلاً صديقًا للميزانية لتوضيح الكربون. تستخدم بعض النباتات مخاليط الأرجون النيتروجين لتحقيق التوازن بين الأداء والتكلفة.

يعد اختيار الغاز المناسب ، والتحكم في التدفق ، وصيانة النظام أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق نظافة الصلب الأمثل ، والتجانس ، وكفاءة التكرير.

مراجع

Ghosh ، A. ، & Chatterjee ، A. (2008).صناعة الحديد وصنع الفولاذ: النظرية والممارسة. تعلم PHI.

Fruehan ، RJ (1998).صنع الفولاذ ، وصنعه ، وعلاجه. Aise Steel Foundation.

توركدوغان ، وآخرون (1996).أساسيات صناعة الصلب. معهد المواد.

من خلال فهم دور تطهير الغازات في أفران مغرفة ، يمكن لمصنعي الصلب تحسين عمليات التكرير وإنتاج فولاذ عالي الجودة بكفاءة.

اتصل بنا

Xi'an Huachang Metallurgical Technology Co. ، Ltd.

العنوان: الطابق التاسع ، المبنى C\/Vanmetropolis ، No.1 Tangyan Rd. منطقة غوكسين ، شيان ، مقاطعة شنشي ، الصين

هاتف: +86 029 8886 4421

Mob & WeChat & Whatsapp: +86 18729567376

الفاكس: +86 029 8886 2650

بريد إلكتروني:sales3@xahcdl.com/ candiceyang@xahcdl.com

موقع إلكتروني:www.hc-furnace.com

لمزيد من التفاصيل ، اتصل بنا للحصول على حلول متقدمة في تكنولوجيا تكرير الصلب!

الاتصال الآن