במהלך תהליך ייצור הפלדה, לנוכחות של תכלילים לא מתכתיים יש השפעה חשובה על איכות הפלדה. תכלילים אלה יהרסו את המשכיות מטריצת המתכת, יפחיתו את תכונות הפלסטיות, הקשיחות והעייפות של הפלדה, ובכך ישפיעו על ביצועי העיבוד החמים והקרים והתכונות הפיזיקליות של הפלדה. לכן, שליטה ביצירת תכלילים לא מתכתיים והפחתת תכולתם בפלדה מותכת היא שלב חשוב בתהליך ייצור הפלדה. להלן נדון בשיטות הבקרה של תכלילים לא מתכתיים בפירוט משני שלבי ההיתוך והזיקוק.
1. טכנולוגיית בקרת הכללה בשלב ההתכה
(1). ייעול בחירת חומרי גלם איכות חומרי הגלם משפיעה ישירות על יצירת התכלילים במהלך תהליך ייצור הפלדה. שימוש בעפרות ברזל וגרוטאות פלדה עם תכולת טומאה נמוכה יכול להפחית משמעותית את מקור התכלילים. בנוסף, חיזוק ניהול חומרי הגלם כדי להבטיח שהם נקיים, יבשים ומסווגים הוא גם אמצעי יעיל לצמצום תכלילים זרים.
(2). שפר את איכות רירית התנור. השחיקה של רירית התנור תגרום לתכלילים להיכנס לפלדה המותכת. לכן, שיפור איכות ריפוד התנור, חיזוק תחזוקה והפחתת קורוזיה הם אמצעים חשובים להפחתת תכולת ההכלה. שימוש בחומרים עקשנים איכותיים ובדיקה ותיקון שוטפים של רירית התנור יכולים לסייע בהפחתת תכלילים הנגרמים מקורוזיה של רירית התנור.
(3). חיזוק פעולת החמצון. פעולת החמצון יכולה להסיר ביעילות את התכלילים שהביאו חומרי הגלם וריפוד התנור. על ידי שיפור היעילות של תגובת הפירוק, החמצן משמש כדי להגיב עם זיהומים בפלדה המותכת כדי ליצור תרכובות שקל להסיר, ובכך להפחית את תכולת התכלילים. במהלך תהליך ההיתוך, יש לשלוט באופן סביר על קצב הזרימה ומיקום האקדח כדי להבטיח את התקדמות מלאה של תגובת החמצון.
(4). שלוט במספר פעמי הפריצה של החמצן בממיר. למספר זמני פריצת החמצן בממיר יש השפעה משמעותית על היווצרות התכלילים. נתונים ממפעל פלדה מסוים מראים שככל שיש יותר זמני ניפוח חוזר, כך שיעור התכלילים גבוה יותר מרמה 2.0. לכן, במהלך תהליך ההיתוך, יש לשלוט באופן סביר על מספר זמני פריצת החמצן כדי להפחית את היווצרות התכלילים.
(5). התאם את נזילות הסיגים. לנזילות של סיגים יש תפקיד חשוב בציפה והסרה של תכלילים. לפני הקשה בפלדה, התאם את נזילות הסיגים כך שתהיה לו נזילות טובה וצמיגות מתאימה, מה שיעזור לצוף ולהסרה של תכלילים. יחד עם זאת, יש להבטיח את זמן ההרגעה של הפלדה המותכת במצקת לאחר הקשה כדי להקל על ציפה מלאה של תכלילים ולמנוע מהפלדה המותכת להתערבב עם סיגים.
2. אסטרטגיית בקרת הכללה בשלב הזיקוק
(1). טכנולוגיית הסרת גז בוואקום (VD) וטכנולוגיית חמצן ואקום (VOD) מאמצות תהליכי התכה מתקדמים כגון הסרת גז בוואקום וטכנולוגיית פירוק חמצן בוואקום, שיכולות להסיר ביעילות תכלילי גז וכמה תכלילי תחמוצת בפלדה מותכת. דברים. טכנולוגיות אלו יוצרות סביבת ואקום לשחרור והסרה מלאה של גזים ותכלילים בפלדה מותכת.
(2). טכנולוגיית טיפול בסידן טיפול בסידן הוא טכנולוגיית התכה נפוצה. על ידי הוספת סידן לפלדה מותכת, תכלילים של תחמוצת וגופרית יכולים להגיב כימית ליצירת תכלילים עם נקודת התכה נמוכה יותר וקל לצוף, שאותם ניתן להסיר. . שיטה זו מסייעת להפחית את תכולת התכלילים בפלדה המותכת ומשפרת את טוהר הפלדה.
(3). טכנולוגיית ערבוב אלקטרומגנטי (EMS) טכנולוגיית ערבוב אלקטרומגנטי משפרת את הנזילות של פלדה מותכת על ידי החדרת כוח אלקטרומגנטי לתוך הפלדה המותכת, מה שמקל על התכלילים להתאסף ולצוף. טכנולוגיה זו לא רק עוזרת להפחית את זמן השהייה ואת התוכן של תכלילים בפלדה המותכת, אלא גם משפרת את אחידות ההרכב ופיזור הטמפרטורה של הפלדה המותכת.
(4). טכנולוגיית שטיפת סיגים טכנולוגיית שטיפת סיגים מתיזה סיגים זיקוקים על פני השטח של פלדה מותכת, וגורמת לתכלילים להגיב עם הסיגים ואז לצוף ולהוסר. שיטה זו יכולה להסיר ביעילות תכלילים בפלדה מותכת ולשפר את איכות הפלדה.
(5). שיטת ניפוח גז אינרטי היא טכנולוגיית זיקוק נפוצה. גזים אינרטיים כגון ארגון או חנקן מועפים לתוך הפלדה המותכת כדי ליצור בועות ולהביא תכלילים לפני השטח של הפלדה המותכת להסרה. שיטה זו לא רק עוזרת להסיר תכלילים, אלא גם מקדמת את ההומוגניות של הפלדה המותכת ואת יציבות הטמפרטורה.
(6). שליטה על גיל החבילה. גם לגיל החבילה יש השפעה חשובה על היווצרות התכלילים. נתונים ממפעל פלדה מראים שככל שגיל מצקת התכלת ארוך יותר, כך שיעור התכלילים גבוה מרמה 2.0. לכן, במהלך תהליך הזיקוק, יש לשלוט באופן סביר על גיל החבילות האמצעיות כדי להפחית את ההסתברות להתרחשות של תכלילים גדולים.
3. אמצעי עזר אחרים
(1). טכנולוגיית ניטור מקוונת משתמשת במערכת ניטור בזמן אמת כדי לנטר את היווצרותם של תכלילים במהלך תהליך ייצור הפלדה, שיכולה להתאים באופן מיידי פרמטרים של תהליך ולמזער את ההשפעה של תכלילים על איכות המוצר הסופי. היישום של טכנולוגיה זו לא רק משפר את האיכות הטבועה של פלדה, אלא גם משפר את התחרותיות בשוק של מוצרים.
(2). טכנולוגיית הדמיית מחשב טכנולוגיית הדמיית מחשב יכולה לדמות ולחזות התנהגות זרימת נוזלים והכלה במהלך תהליך הזיקוק, ולמטב את פרמטרי התהליך. באמצעות סימולציה וחיזוי, ניתן להבין בצורה מדויקת יותר את תהליך היצירה וההסרה של תכלילים, מה שמספק בסיס מדעי לגיבוש אמצעי בקרה יעילים.
(3). סינון רשת קובע מסנן קרמי או מתכת עם גודל נקבוביות ספציפי בנתיב הזרימה של הפלדה המותכת, שיכול ללכוד ולהסיר תכלילים חולפים. על ידי אופטימיזציה של חומר המסנן וגודל הנקבוביות, ניתן לשפר מאוד את יעילות הסינון ולהבטיח את הטוהר הגבוה והתכונות המכניות של הפלדה.
(4). מַסְקָנָה
לתכלילים שאינם מתכתיים יש השפעה חשובה על איכות הפלדה. בתהליך ייצור הפלדה, על ידי אופטימיזציה של בחירת חומרי הגלם, שיפור איכות ריפוד התנור, חיזוק פעולת החמצון, שליטה במספר זמני ניפוח החמצן בממיר והתאמת נזילות הסיגים, יצירת התכלילים יכולה להיות נשלט ביעילות בשלב ההיתוך. בשלב הזיקוק ניתן להשתמש בשיטות כגון הסרת גז בוואקום, טיפול בסידן, ערבוב אלקטרומגנטי, טכנולוגיית שטיפת סיגים ושיטות ניפוח גז אינרטי להסרה נוספת של תכלילים לא מתכתיים בפלדה המותכת. יחד עם זאת, באמצעות אמצעי עזר כגון טכנולוגיית ניטור מקוונת, טכנולוגיית הדמיית מחשב וסינון מסננים, ניתן לשלוט בצורה מדויקת יותר בתהליך היצירה וההסרה של תכלילים, ולשפר את האיכות הטבועה ותחרותיות השוק של הפלדה.
