Geleneksel çelik üretim işlemleri, standart dereceli yumuşak çeliklerin üretimi için idealdir. Bununla birlikte, yüksek kalitede özel çeliklere olan talebin artması için ikincil çelik üretimi olarak adlandırılan ilave bir işleme aşaması gerekmektedir. Argon gibi inert gazlarla karıştırılması, alaşımların eklenmesi, Vakumlu Oksijen Dekarburizasyonu (VOD) ve Ruhrstahl Heraeus (RH) gibi vakumlu gaz giderme işlemleri ve toz enjeksiyonunu içeren bir dizi farklı işlem mevcuttur. Vakum koşulları altında erimiş çeliğe oksijen üflenmesi, geleneksel çelik üretim yöntemlerine göre zaman ve para tasarrufu sağlar. Aynı zamanda çok düşük seviyede artık karbon, hidrojen ve azot içeren yüksek kromlu çelikler üretmekte ve çok çeşitli paslanmaz, ısıya ve korozyona dayanıklı çelikler vermektedir.
Paslanmaz çelik, yüzde krom seviyelerini içerir. Krom kolayca oksitlendiğinden, krom kaybını önlerken paslanmaz çeliği düşük karbon seviyesine dekarburize etmek önemlidir. Bu, karbonun erimiş halde krom üzerinde tercihli bir şekilde çıkarılmasını sağlamak için karbon monoksitin kısmi basıncını düşürerek elde edilir. Uygulamada bu, Argon Oksijen Decarburization (AOD) fırında, argon kullanılarak seyreltilerek veya VOD veya RH işlemlerinde erimiş metal üzerindeki basıncı azaltarak yapılır.
Fırın Egzoz Gazı Dinamik Takibi
Yukarıda belirtilen çeşitli uzmanlık işlemleri, arzu edilen diğer alaşımlı malzemelerin seviyelerini korurken ultra düşük seviyelerde artık karbon elde edebilmektedir. Bu işlemler, yüksek kalitede çelik elde etmek için fırın egzoz gazının hızlı ve sürekli analizini gerektirir. Fırından çıkan gazın bileşimi hakkında kesin bilgi olmadan, dekarburizasyon işlemindeki herhangi bir değişiklik ancak olaydan sonra tespit edilir ve spesifikasyon dışı çelik elde edilir. Fırın egzoz gazının bileşiminin analiz edilmesi, örneğin:
CO & CO2: Decarburisation rate, artık karbon içeriği, cüruf gelişimi
O2: Lance pozisyonu, eğim tahmini, cüruf gelişimi
N2: Artık karbon, fosfor ve manganez içeriği, eğim tahmini
H2: Soğutma kaçaklarının erken tespiti, akı ilavelerinde su içeriği.
Kütle Spektrometresinin Avantajları
Geleneksel Dispersif Olmayan Infra-Red (NDIR) analizörleri, CO ve CO2'yi ölçmek için birçok geleneksel çelik yapım işleminde kullanılır, ancak yalnızca atmosferik basınçta numune alabilirler. Vakumlu çelik yapımında işlem basıncı, tipik olarak atmosfer basıncından 20-30 dakika boyunca, erimenin 20-30 dakikası boyunca çarpıcı bir şekilde değişir. Bu nedenle, NDIR analizörleri işlemden sonra aşağıya doğru bir mesafe örneklemelidir. Analitik veriler, gaz eriyikten çıktıktan birkaç dakika sonra güncellenir ve kontrol sistemi gerçek zamanlı verilerden ziyade tarihsel olarak çalışmak zorunda kalır.
Paramanyetik analizörler O2'yi ölçmek için kullanılabilirken termal iletkenlik analizörleri H2'yi ölçmek için kullanılabilir. Bu analizörler aynı zamanda yavaş yanıt vermekte zorluk çekerken, üç farklı analizör tipinin çalıştırılması ihtiyacı tesis bakım yüküne katkıda bulunuyor. Dahası, üç analizör inert gazları analiz edemez, bu yüzden N2, üç analitik tekniğin hatalarının toplamından muzdarip bir sonuç olan fark ile hesaplanır.
Kütle spektrometresi (MS) yüksek vakumda çalışır, bu nedenle vakum işlemlerini izlemek için idealdir. Tesis kontrol modelinin açıkça görülebilen doğru kompozisyon verileriyle sık sık güncellenmesini sağlamak, dakikalar yerine saniyeler içinde hızlı analiz sağlar. MS, eriyiğin tam bir gaz profilini elde etmek için egzoz gazındaki (N2, O2, CO, CO2, H2, Ar, hatta Helyum izleyici gaz) tüm bileşenleri izler.
Uygulama notunu okuyun Thermo Scientific Prima PRO Kütle Spektrometresi ile özel çelik işlemlerde düşük karbonlu çelik ve sementasyon çeliği üretiminin veri ve analiz için iyileştirilmesi ve bu cihazın vakumlu gaz alma prosesi izleme ve kontrolü için hassasiyetini ve kararlılığını gösteren veriler.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder