ارزيابي و بررسي آماري پارامترهاي فرآيندي RH-TOP بر ميزان تميزي فولاد توليدي

STUDENT

DEGREE

YEAR

Variety in sleel products and demands for high quality steel sheets in various industries including automobiles, shipbuldings and gas pipelines has increased importance of secondary metallurgy processes in the production of clean steel. There are different processes in secondary steel making for producing of clean steel including LF, DH, RH, VOD, DS. This Investigation was carried out in RH plane in Mobarake (Isfahan) Steel Company (MSC) and the research was about argon lifting gas ?owrate and soft blowing effect on non-metallic inclusions growth, elimination and production of clean steel on X60 pipeline steel. Sampling has done in two positions, from melt surface (25 cm under the slag) and from melt center (from tundish). number, size(area), area fraction, shape and roundness of inclusions were observed, analysed and estimated under optical microscope and MIP software and inclusions chemical components analysed and estimated under scanning electron microscope (SEM), with energy dispersive spectroscopy (EDS). First, the effect of soft blowing on the growth and removal of inclusions was studied. the results of heats without soft blowing compared to heats with soft blowing in the melt center in order are decrease in, number of inclusions from 34 to 7, inclusions area from 45 to 32 µm², area fraction by inclusions from 0.2 to 0.03 percent and increase in roundness from 0.63 to 0.71 and in melt surface in order decrease in, number of inclusions from 37 to 18, area fraction by inclusions from 0.24 to 0.11 percent, and increase in, inclusions area from 62 to 87 µm² and roundness from 0.61 to 0.69. the chemical composition of the inclusions also shows that the injection of calcium wire is more effective in sphericalize of inclusions and removing them in soft blowing compared to heats without soft blowing. Investigations on argon lifting gas ?owrate has done in different ?owrate of 900 Nl/min, 3000 Nl\\min and mixed flowrate (first of process 3000 Nl\\min and end of process 900 Nl/min). the statistical data shows mixed flowrate was more effective on cleanliness of steel compared to 3000 Nl\\min and 900 Nl\\min flowrate. The obtained result says the data about 900 Nl\\min, 3000 Nl\\min and mixed flowrate in melt center in order is decrease in, number of inclusions 55 – 25 - 9, inclusions area 37 - 70 - 23 µm², area fraction of inclusions 0.19 - 0.16 - 0.03 percent and increase in inclusion roundness 0.67 – 0.70 – 0.81 and in the melt surface decrease in, number of inclusions 48 – 45 – 17, and increase in inclusions area 35- 65 - 107 µm², area fraction of inclusions 0.12 – 0.26 – 0.15 percent and inclusion roundness 0.79 – 0.74 – 0.78. the statistical data shows the 3000 Nl\\min flowrate successfully helped to inclusions growth but it could not efficiently move the big inclusions from center of melt to the surface(top slag). Keywords : Argon lifting gas ?owrate, Inclusions growth, Soft blowing and Clean steel

تنوع در محصولات فولادي و تقاضا براي ورقهاي فولادي با کيفيت بالا در صنايع مختلف از جمله خودروسازي، کشتيسازي و خطوط لولهي انتقال گاز اهميت فرايندهاي متالوژي ثانويه در توليد فولاد تميز را افزايش داده است. در توليد فولاد تميز و در مرحلهي متالوژي ثانويه فرايندهاي مختلفي از جمله کورههاي پاتيلي (LF)، فرايندهاي گاززدايي (DH، RH،VOD) و سولفورزدايي (DS) تعريف شده است. اين پژوهش فرايند RH واقع در قسمت متالوژي ثانويه در شرکت فولاد مبارکه اصفهان را با هدف بررسي تاثير دمش گاز آرگون از اسنورکل و کف پاتيل مذاب به همراه تزريق سيم کلسيم بر تميزي فولاد توليدي مورد مطالعه قرار داده است. در اين پژوهش مطالعات بر روي گريد فولادي X60 خطوط لولهي انتقال گاز در 100 ذوب 200 تني انجام گرفته است. ابتدا تاثير دمش آرام از کف پاتيل بر رشد و حذف ناخالصيها مورد مطالعه قرار گرفت. در ادامه به تاثير فلوي گاز آرگون خروجي از اسنـــورکل با فلــــــوهاي Nl/Min 900، Nl/Min 3000 و مختلط (ترکيبي از دمش Nl/Min 900 و Nl/Min 3000) بر الگوي حذف ناخالصيها و مقايسه هريک از اين آزمونها با يکديگر در تميزي فولاد توليدي پرداخته شد. جهت بررسي تغييرات گاز آرگون و تاثير آن بر تميزي فولاد، از فاصلهي 25 سانتيمتري پايينتر از سرباره و از مرکز مذاب (از تانديش ريختهگري) نمونهگيري از مذاب انجام گرفت و از نمونهها با ميکروسکوپ نوري و نرم افزارMIP تصويربرداري انجام شده تا تغييرات در تعداد، اندازه، توزيع، شکل و کسر سطحي اشغال شده توسط ناخالصيها مورد ارزيابي و مقايسه قرار بگيرد. به جهت تحليل تغييرات رخ داده در ناخالصيها ترکيب شيميايي ناخالصيها به کمک ميکروسکوپ الکتروني و با آزمون طيف سنجي تفکيک انرژي استخراج گرديد. نتايج بدست آمده از انجام دمش آرام از کف پاتيل در مقايسه با عدم انجام دمش آرام بطور متوسط عبارت است از تعداد ناخالصيها در مرکز مذاب از 34 به 7، مساحت ناخالصيها از 45 به µm² 32، کسر سطح اشغال شده از 2/0 به 03/0 درصد کاهش داشته است و ميزان کروي بودن ناخالصيها از 63/0 به71/0 افزايش داشته است و در سطح مذاب به طور متوسط تعداد ناخالصيها از 37 به 18، کسر سطح اشغال شده از 24/0 درصد به 11/0 درصد کاهش داشته است و مساحت ناخالــــصيها از 62 به µm² 87 و ميزان کروي بودن آنها از 61/0 به 69/0 افزايش داشته است. ترکيب شيميايي ناخالصيها نيز موثر بودن تزريق سيم کلسيم در کروي کردن ناخالصيها و حذف آنها در انجام دمش آرام در مقايسه با عدم انجام آن را نشان ميدهد. دادههاي آماري بدست آمده حاکي از تاثير محسوس انجام دمش آرام در انتهاي فرايند بر تميزي فولاد توليدي است. در بررسي دمش اسنورکل، حالت بهينه در تميزي فولاد توليدي دمش مختلط بوده است. اطلاعات مربوط به ناخالصيها در آزمون دمش مختلط در مقايسه با دمش Nl/Min 3000 و Nl/Min 900 عبارت است از به ترتيب در مرکز مذاب متوسط تعداد ناخالصيها 9، 25، 55، مساحت ناخالصيها 23، 70، µm² 37، کسر سطح اشغال شده 03/0، 16/0، 19/0 درصد و کروي بودن ناخالصيها 81/0، 70/0، 67/0 و در سطح مذاب به طور متوسط تعداد ناخالصيها 17، 45، 48، مساحت ناخالصيها 107، 65، µm² 35، کسر سطح اشغال شده 15/0، 26/0، 12/0 درصد و کروي بودن ناخالصيها 78/0، 74/0، 79/0 بوده است. دادههاي آماري بدست آمده در کنار تاثير پذيري بيشتر ناخالصيها از تزريق سيم کلسيم در دمش مختلط در مقايسه با دمش Nl/Min 900 و دمش Nl/Min 3000 نشان از تميزي فولاد توليدي به روش دمش مختلط دارد. از طرفي به نظر ميرسد دمش Nl/Min 3000 در رشد ناخالصيها موفق بوده اما در حذف آنها موفق نبوده است. کلمات کليدي: جريان سيال در RH، فلوي گاز آرگون، رشد ناخالصي، دمش آرام، فولاد تميز