Pengeluaran Keluli Tahan HIC

Keretakan akibat hidrogen (HIC) mewakili cabaran biasa, terutamanya dalam industri petroleum dan penapisan di mana ketulenan dan kualiti keseluruhan keluli adalah amat penting.

Proses pengeluaran untuk keluli tahan HIC termasuk teknik penyahsulfuran kritikal termasuk suntikan magnesium dan kacau dengan suntikan argon bawah.

Pengeluaran keluli bersih adalah berdasarkan teknologi untuk mengawal dan/atau membuang kemasukan dalam keluli. Selalunya, jenis dan ciri kemasukan bukan logam dalam keluli mempunyai pengaruh yang ketara ke atas sifat mekanikal keluli dan juga menentukan kebersihan keluli. Oleh itu, analisis yang tepat terhadap ciri-ciri ini diperlukan untuk mengoptimumkan proses pembuatan keluli untuk menghasilkan keluli berkualiti.

Keretakan akibat hidrogen (HIC) dan retak tegasan sulfida (SSC) mewakili dua jenis kerosakan akibat hidrogen tertentu yang sering ditemui dalam industri petroleum dan penapisan. Dalam kes pertama (HIC), secara amnya diakui bahawa rintangan keluli bergantung terutamanya pada ciri mikrostrukturnya - kemasukan bukan logam dan jalur pengasingan.

Sulfida mangan yang memanjang dianggap sebagai tapak permulaan yang paling berbahaya. Dalam kes kedua (SSC), dipercayai bahawa rintangan keluli boleh dikaitkan secara keutamaan dengan tahap kekuatannya manakala ciri-ciri struktur mikro adalah kurang penting. Kertas kerja yang dibentangkan ditumpukan kepada kajian HIC dan SSC dalam keluli karbon-mangan, yang berbeza dalam rawatan haba mereka (struktur mikro, tahap sifat mekanikal) dan kebersihannya.

Kemasukan MnS adalah pemula yang paling berbahaya untuk HIC, oleh itu, sebagai langkah asas, kandungan sulfur mesti dikurangkan untuk keluli yang digunakan dalam persekitaran berasid. Kerana kemajuan dalam proses pembuatan keluli, kandungan sulfur boleh dikurangkan ke tahap yang agak rendah; bawah 0.0008 wt. % (8ppm).

Rawatan Ca biasanya digunakan untuk mengelakkan pembentukan MnS yang memanjang dan untuk mengawal kemasukan sulfida ke dalam bentuk sfera, dan jika terdapat kandungan Ca yang sesuai untuk sifat rintangan retak. Jika kandungan Ca agak tinggi berbanding dengan kandungan S, lebihan Ca boleh membentuk oksida yang boleh bertindak sebagai pemula HIC. Beberapa parameter yang mewakili kandungan Ca yang berkesan telah diperkenalkan, dan kandungan Ca perlu dikawal dengan teliti dalam julat yang sempit; contohnya, 3

Jadual 1: Keperluan komposisi kimia untuk keluli paip berkekuatan tinggi, [ppm]

Rajah 1 menunjukkan laluan untuk pengeluaran keluli tahan HIC. Sebelum proses BOF, logam panas dinyahsulfurisasi di stesen penyahsulfuran logam panas dengan suntikan magnesium dan CaO. Di BOF, hanya sekerap dengan kandungan sulfur rendah perlu dicaj. Aluminium untuk penyahoksidaan dan agen pembentuk sanga ditambah semasa mengetuk. Pengaloian utama juga diproses pada masa itu.

Senduk itu kemudiannya diangkut ke stesen menggelegak di mana argon ditiup dengan menggunakan tombak atas untuk mencampurkan logam dan sanga untuk tujuan penyahsulfuran. Kemudian, senduk dipindahkan untuk rawatan vakum. Keluli dikacau dengan suntikan argon bawah untuk memastikan penyahsulfuran dalam dan penyahgasan.