بهینه‌سازی عملیات اکسیژن‌زدایی مذاب با آلومینیم به منظور کاهش میزان آخال‌های غیرفلزی در محصولات فولادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

واحد تحقیق و توسعه، شرکت فولاد آلیاژی ایران، یزد، ایران

چکیده

امروزه تولید فولاد مذاب تمیز چه از لحاظ بهبود قابلیت ریخته‌گری و افزایش بهره‌وری تولید و چه از نظر تولید محصولات نهایی با کیفیت و خواص بالا و مورد رضایت مشتری از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق، اثر متغیرهای مختلف در فرایند اکسیژن‌زدایی مذاب با آلومینیم بر روی میزان آخال در محصولات فولادی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی میزان تمیزی محصولات فولادی از روش آنالیز تصویر و محاسبه کسر سطحی آخال استفاده شد. تعداد 37 ذوب مختلف از گرید فولادی DIN AF56 با محدوده آلومینیم 040/0-015/0 درصد مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد به منظور تولید محصول فولادی تمیز با کسر سطحی آخال کمتر از 023/0 درصد می‌بایست نسبت آلومینیم شارژ شده در طی فرایند تخلیه مذاب از کوره به کل آلومینیم مورد استفاده در تخلیه و کوره پاتیلی (LF)، حداقل 70% باشد. همچنین آلومینیم گرانول می‌بایست در 15 دقیقه ابتدایی فرایند LF و در یک مرتبه جهت اکسیژن‌زدایی مذاب افزوده شود. از سویی جهت تنظیم نهایی میزان آلومینیم در مذاب، سیم آلومینیم باید در یک نوبت و در یک دقیقه انتهایی عملیات LF، به درون مذاب شارژ شود.

کلیدواژه‌ها


[1] K. Wünnenberg, IISI study on clean steel, Metallurgi-
cal Research & Technology. 102 (2005) 687-692. https://
doi.org/10.1051/metal:2005104.
[2] J. Yang, X.H.Wang, M. Jiang, W.J. Wang, Effect
of calcium treatment on non-metallic inclusions in ul-
tra-low oxygen steel refined by high basicity high
Al2O3 slag, Journal of Iron and Steel Research, Inter-
national. 18 (2011) 8-14. https://doi.org/10.1016/S1006-
706X(11)60083-6.
[3] S. Abdelaziz, G. Megahed, I. El-Mahallawi, H. Ahmed,
Control of Ca addition for improved cleanness of low C,
Al killed steel, Ironmaking and Steelmaking. 36 (2009)
432-441. https://doi.org/10.1179/174328109X401578.
[4] K. Wasai, K. Mukai, A. Miyanaga, Observation of in-
clusion in aluminum deoxidized iron, ISIJ International.
42 (2002) 459-466. https://doi.org/10.2355/isijinterna-
tional.42.459.
[5] A. Kumar, G.M. Kumar, S.K. Ajmani, S.K. Singh,
Resolving operational issues encountered during contin-
uous casting of micro-alloyed Al killed steel, Ironmaking
and Steelmaking. 44 (2017) 210-219. https://doi.org/10.1
080/03019233.2016.1209899.
[6] C. Garlick, M. Griffiths, P. Whitehouse, C. Gore,
Inclusion engineering: a keytool in achieving steelmak-
ing operations stability at OneSteel Whyalla, Ironmak-
ing and Steelmaking. 29 (2002) 140-146. https://doi.
org/10.1179/030192302225004098.
[7] S.K. Choudhary, Influence of modified casting prac-
tice on steel cleanliness, ISIJ International. 51 (2011) 557-
565. https://doi.org/10.2355/isijinternational.51.557.
[8] R. Dekkers, B. Blanpain, P. Wollants, F. Haers, C. Ver-
cruyssen, B. Gommers, Non-metallic inclusions in alumin-
ium killed steels, Ironmaking and Steelmaking. 29 (2002)
437-444. https://doi.org/10.1179/030192302225004584.
[9] L. Zhang, B.G. Thomas, State of the art in evaluation
and control of steel cleanliness, ISIJ International. 43
(2003) 271-291. https://doi.org/10.2355/isijinternation-
al.43.271.
[10] S.N. Singh, Mechanism of alumina buildup in
tundish nozzles during continuous casting of alumi-
num-killed steels, Metallurgical and Materials Transac-
tions B. 5 (1974) 2165-2178. https://doi.org/10.1007/
BF02643930.
[11] M.A. Van Ende, Formation and morphology of
non-metallic inclusions in aluminium killed steels,
Ph.D.Thesis, Katholieke Universiteit Leuven, Belgium,
2010
[12] G. Jing, C. Shu-Sen, C. Zi-Jian, Mechanism of
non-metallic inclusion formation and modification and
their deformation during compact strip production (CSP)
process for aluminum-killed steel, ISIJ International. 53
(2013) 2142-2151. https://doi.org/10.2355/isijinterna-
tional.53.2142.
[13] A. Kumar, S.K. Choudhary, S.K. Ajmani, S.K.
Singh, Improvement and stabilization of nozzle
clogging index performance of Al killed steel, Asia
Steel International Conference, Bhubaneswar, India 2018.
[14] B.K. Rout, S. Awasthi, S.K. Choudhary, R.K. Singh,
S.K. Ajmani, Development of nozzle clogging index to
assess the casting behavior during continuous slab caster
at Tata Steel, STIS Conference, Jamshedpur, India, 2013.
[15] B.K. Rout, R.K. Singh, C.K.L. Das, S.K. Choudhary,
P.P. Sahoo, Establishing correlation between secondary
steelmaking parameters with rate of nozzle clogging and
clog morphology during slab casting, Tata Search, 2016,
pp.187-194.