Cynhyrchu Duroedd Gwrthiannol HIC

Mae cracio a achosir gan hydrogen (HIC) yn cynrychioli her gyffredin, yn enwedig yn y diwydiant petrolewm a phurfa lle mae purdeb ac ansawdd cyffredinol y dur o'r pwys mwyaf.

Mae'r broses gynhyrchu ar gyfer duroedd sy'n gwrthsefyll HIC yn cynnwys technegau dadsylffwreiddio hanfodol gan gynnwys chwistrellu magnesiwm a'i droi trwy chwistrellu argon gwaelod.

Mae cynhyrchu dur glân yn seiliedig ar dechnolegau i reoli a/neu gael gwared ar gynhwysiadau mewn dur. Yn aml, mae gan fathau a nodweddion cynhwysiadau anfetelaidd mewn dur ddylanwad sylweddol ar briodweddau mecanyddol y dur a hefyd yn pennu glendid y dur. Felly mae angen dadansoddiad manwl gywir o'r nodweddion hyn i optimeiddio'r broses gwneud dur i gynhyrchu dur o ansawdd.

Mae cracio a achosir gan hydrogen (HIC) a chracio straen sylffid (SSC) yn cynrychioli dau fath o ddifrod penodol a achosir gan hydrogen sy'n digwydd yn aml yn y diwydiant petrolewm a phurfa. Yn yr achos cyntaf (HIC), cydnabyddir yn gyffredinol bod gwrthiant dur yn dibynnu'n bennaf ar eu nodweddion microstrwythurol - cynhwysiadau anfetelaidd a bandiau gwahanu.

Ystyrir bod sylffidau manganîs hirgul yn safleoedd cychwyn mwyaf peryglus. Yn yr ail achos (SSC), credir y gellir cysylltu gwrthiant duroedd yn ffafriol â'u lefel cryfder tra bod nodweddion microstrwythur yn llai pwysig. Mae'r papur a gyflwynir yn ymroddedig i astudio HIC ac SSC mewn duroedd carbon-manganîs, sy'n wahanol yn eu triniaeth wres (microstrwythur, lefel priodweddau mecanyddol) a'u glendid.

Y cynnwys MnS yw'r cychwynnydd mwyaf niweidiol ar gyfer HIC, felly, fel mesur sylfaenol, rhaid lleihau cynnwys sylffwr ar gyfer y dur a ddefnyddir mewn amgylcheddau asidig. Oherwydd y cynnydd yn y broses gwneud dur, gellir lleihau cynnwys sylffwr i lefel eithaf isel; o dan 0.0008 wt. % (8ppm).

Fel arfer, defnyddir triniaeth Ca er mwyn atal ffurfio MnS hirgul ac i reoli cynnwys sylffid i siâp sfferig, ac os oes cynnwys Ca priodol ar gyfer priodwedd ymwrthedd i graciau. Os yw'r cynnwys Ca yn gymharol uchel o'i gymharu â chynnwys S, gall gormod o Ca ffurfio ocsidau a all weithredu fel cychwynnydd HIC. Cyflwynwyd sawl paramedr sy'n cynrychioli cynnwys Ca effeithiol, ac mae angen rheoli cynnwys Ca yn ofalus mewn ystod gul; er enghraifft, 3

Tabl 1: Gofynion cyfansoddiad cemegol ar gyfer dur pibell cryfder uchel, [ppm]

Mae Ffigur 1 yn dangos y llwybr ar gyfer cynhyrchu dur sy'n gwrthsefyll HIC. Cyn y broses BOF, caiff y metel poeth ei ddad-sylffwreiddio yn yr orsaf ddad-sylffwreiddio metel poeth trwy chwistrellu magnesiwm a CaO. Yn y BOF, dim ond sgrap â chynnwys sylffwr isel y dylid ei lwytho. Ychwanegir yr alwminiwm ar gyfer dad-ocsideiddio a'r asiantau ffurfio slag wrth dapio. Caiff y prif aloi ei brosesu ar yr adeg honno hefyd.

Yna caiff y llwy ei chludo i'r orsaf swigod lle caiff argon ei chwythu trwy bicell uchaf er mwyn cymysgu metel a slag at ddiben dadsylffwreiddio. Yna, caiff y llwy ei throsglwyddo i gael ei drin â gwactod. Caiff y dur ei droi trwy chwistrelliad argon gwaelod i sicrhau dadsylffwreiddio a dadnwyo dwfn.