تحسين وتحسين عملية صهر الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيت منخفض الكربون للغاية
يعد الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي منخفض الكربون للغاية (06Cr13Ni46Mo و06Cr16Ni46Mo) مادة مهمة تستخدم عادةً في التاج العلوي والحلقة السفلية والشفرات ودوارات التوجيه للأجزاء المهمة من التوربينات الهيدروليكية. هذه السلسلة من مواد الفولاذ المقاوم للصدأ صعبة في تكنولوجيا الصهر ولها متطلبات عالية لجودة المنتج.
خاصة عند تصنيع وحدة الطاقة الكهرومائية في الخوانق الثلاثة، قامت شركات تصنيع معدات الطاقة الكهرومائية المحلية الثلاث الكبرى بصياغة تقنيات ومعايير تصنيع الطاقة الكهرومائية المحلية والأجنبية. معيار Three Gorges للمكونات الرئيسية لمعدات الطاقة الكهرومائية (تمثل متطلبات المواد الواردة في هذا المعيار أعلى مستوى في الصناعة المحلية). متطلبات تكوين الفولاذ المصهور هي: ω(C) ≥0.05%، ω(P) ≥0.028%، ω(S) ≥0.015%، ω(Si) ≥1.00%، ω(Mn)≤1.00%، ω( الكروم) ≥12.45%، ω(Ni)=3.5～4.5%، ω(Mo)=0.40～1.00%، ω( O) ≥80×10-6، ω(N)≤150×10-6، ω( ح) ≥3×10-6.
من أجل إنتاج مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ عالية الجودة، يستخدم المصنعون المحليون والأجانب بشكل أساسي أفران القوس الكهربائي + التكرير (AOD، VOD، LF، وما إلى ذلك). من بينها، أصبح استخدام AOD لصهر الفولاذ المقاوم للصدأ هو التكنولوجيا الرائدة في تكرير الفولاذ المقاوم للصدأ. في الوقت الحاضر، عندما ينتج المصنعون المحليون والأجانب هذه السلسلة من مواد الفولاذ المقاوم للصدأ، فمن المرجح أن تحدث تشققات أثناء الإنتاج والمعالجة اللاحقة، وتحدث الشقوق أحيانًا أثناء الاستخدام. لذلك، من أجل تحسين جودة هذه السلسلة من مصبوبات المواد، من الضروري تحسين الأداء العام للمسبوكات من خلال تحسين الجودة المتأصلة للفولاذ المنصهر.
استهدف الطاقم الفني لمجموعة Dongfang Electric Group مشاكل وقت إزالة الكربنة الطويل، والاستهلاك الكبير للأكسجين، وارتفاع درجة حرارة حوض السباحة المنصهر، ووقت الإقامة الطويل ذو درجة الحرارة العالية في عملية صهر الفولاذ المقاوم للصدأ الأصلية للشركة. من خلال تحسين العملية واستخدام فرن تكرير AOD، تم تحسين جودة الفولاذ المنصهر.
كما نعلم جميعًا، فإن مفتاح نفخ الأكسجين ونزع الكربنة هو التحكم في تفاعل الأكسجين في الفولاذ المنصهر مع الكربون والكروم والسيليكون والمنغنيز وعناصر أخرى. استنادًا إلى مبدأ تعدين الفولاذ، جنبًا إلى جنب مع استخدام AOD، قام الفنيون بتحسين وتحسين معلمات العملية الرئيسية لصهر الفولاذ المقاوم للصدأ الأصلي.
تستخدم طريقة AOD غاز الأرجون والأكسجين لنفخ الفولاذ المنصهر في البركة المنصهرة من جانب قاع الفرن على شكل غاز مختلط. في عملية النفخ، يتم تخفيف الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون بواسطة الأرجون ويتم تقليله، مما يسهل بشكل كبير عملية إزالة الكربنة والحفاظ على الكروم أثناء صهر الفولاذ المقاوم للصدأ.
في مرحلة الاختزال لتكرير AOD، بسبب إضافة خبث الفيروسيليكون والحجر الجيري لإزالة الأكسدة، والتحريك المكثف للأرجون، يمكن إزالة الكبريت من الفولاذ المنصهر بعمق؛ التحريك المكثف للأرجون أثناء تكرير AOD يمكن أن يعزز فصل الأكاسيد في الفولاذ المنصهر،
تصاعديًا، يتم تحسين نظافة الفولاذ المنصهر، وبالتالي يكون محتوى الشوائب في الفولاذ المنصهر صغيرًا، ولا يوجد تقريبًا شوائب جسيمات كبيرة. لقد تغير الشكل الرئيسي للشوائب أيضًا من سيليكات المنغنيز بطريقة الفرن الكهربائي إلى سيليكات الكالسيوم.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لطريقة AOD أيضًا إزالة الرصاص من الفولاذ أثناء عملية التحويل. أظهرت الدراسات أن كمية معينة من الرصاص في الفولاذ المقاوم للصدأ ستؤثر على قابلية التشغيل الساخنة، وبعد نفخ AOD، يكون ω (Pb) في الفولاذ النهائي أقل من 10×10-6، مما لن يؤثر على أداء الفولاذ على الاطلاق.
من خلال تحسين العملية واستخدام AOD، يتم الحصول على الفولاذ المصهور عالي الجودة. باستخدام إزالة الأكسدة المركبة Si-Ca وSi-Fe، يتم تقليل الفولاذ المنصهر ω(O) إلى 80×10-6؛ يتم استخدام الجير المنشط لتعزيز إزالة الكبريت، بحيث يتم تقليل ω(S ) إلى أقل من 0.015%، مما يحسن بشكل كبير نظافة الفولاذ المنصهر، ويلبي متطلبات تكوين الذوبان والمؤشرات الفيزيائية والكيميائية المختلفة؛ يتم تقليل محتوى مكونات الغاز الضارة وشوائب الأكسيد الكروي في الفولاذ المنصهر (تصنيف الأكسيد الكروي لا يتجاوز 2.0) بشكل كبير ؛ إن تحسين نقاء الفولاذ المنصهر يعزز قدرة مصفوفة الصب على مقاومة الشقوق.