Prodhimi i Çeliqeve Rezistente ndaj HIC

Çarja e shkaktuar nga hidrogjeni (HIC) përfaqëson një sfidë të zakonshme, veçanërisht në industrinë e naftës dhe rafinerive ku pastërtia dhe cilësia e përgjithshme e çelikut janë me rëndësi të madhe.

Procesi i prodhimit për çelikët rezistentë ndaj HIC përfshin teknika kritike të desulfurizimit, duke përfshirë injektimin e magnezit dhe përzierjen me injeksion të argonit në fund.

Prodhimi i çelikut të pastër bazohet në teknologjitë për të kontrolluar dhe/ose hequr përfshirjet në çelik. Shpesh, llojet dhe karakteristikat e përfshirjeve jometalike në çelik kanë ndikim të rëndësishëm në vetitë mekanike të çelikut dhe gjithashtu përcaktojnë pastërtinë e çelikut. Prandaj, nevojitet një analizë e saktë e këtyre karakteristikave për të optimizuar procesin e prodhimit të çelikut për të prodhuar çelikë cilësorë.

Plasaritja e shkaktuar nga hidrogjeni (HIC) dhe plasaritja nga stresi sulfidik (SSC) përfaqësojnë dy lloje të dëmtimeve specifike të shkaktuara nga hidrogjeni që hasen shpesh në industrinë e naftës dhe rafinerive. Në rastin e parë (HIC), njihet përgjithësisht se rezistenca e çeliqeve varet kryesisht nga karakteristikat e tyre mikrostrukturore - përfshirjet jometalike dhe brezat e ndarjes.

Sulfidet e zgjatura të manganit konsiderohen si vendet më të rrezikshme të fillimit. Në rastin e dytë (SSC), besohet se rezistenca e çeliqeve mund të lidhet në mënyrë preferenciale me nivelin e tyre të fortësisë, ndërsa karakteristikat e mikrostrukturës janë më pak të rëndësishme. Punimi i paraqitur i kushtohet studimit të HIC dhe SSC në çeliqet karbon-mangan, të cilët ndryshojnë në trajtimin e tyre termik (mikrostruktura, niveli i vetive mekanike) dhe pastërtinë e tyre.

Përfshirja e MnS është iniciatori më i dëmshëm për HIC, prandaj, si masë bazë, përmbajtja e squfurit duhet të reduktohet për çelikët e përdorur në mjedise acidike. Për shkak të përparimit në procesin e prodhimit të çelikut, përmbajtja e squfurit mund të reduktohet në një nivel mjaft të ulët; nën 0.0008 wt. % (8ppm).

Trajtimi me Ca zakonisht aplikohet për të parandaluar formimin e MnS të zgjatur dhe për të kontrolluar përfshirjen e sulfurit në një formë sferike, dhe nëse ka një përmbajtje të përshtatshme Ca për vetitë e rezistencës ndaj çarjeve. Nëse përmbajtja e Ca është relativisht e lartë krahasuar me përmbajtjen e S, Ca e tepërt mund të formojë okside që mund të veprojnë si iniciatorë të HIC. U futën disa parametra që përfaqësojnë përmbajtjen efektive të Ca, dhe përmbajtja e Ca duhet të kontrollohet me kujdes në një interval të ngushtë; për shembull, 3

Tabela 1: Kërkesat për përbërjen kimike për çelikun e tubave me rezistencë të lartë, [ppm]

Figura 1 tregon rrugën për prodhimin e çelikut rezistent ndaj HIC. Përpara procesit BOF, metali i nxehtë desulfurizohet në stacionin e desulfurizimit të metalit të nxehtë me anë të injektimit të magnezit dhe CaO. Në BOF, duhet të ngarkohet vetëm skrap me përmbajtje të ulët squfuri. Alumini për deoksidim dhe agjentët që formojnë skorjet shtohen gjatë prerjes. Aliazhet kryesore përpunohen gjithashtu në atë kohë.

Luga transportohet më pas në stacionin e flluskimit ku argoni fryhet me anë të një shtize nga sipër për të përzier metalin dhe skorjen me qëllim desulfurizimin. Pastaj, luga transferohet për trajtim me vakum. Çeliku përzihet me injeksion të argonit nga poshtë për të siguruar desulfurizim të thellë dhe degazizim.