فهم تركيب خبث التكرير لإنتاج الصلب

بواسطة Steel Refining Materials
refining slagladle metallurgydesulfurizationslag chemistry
فهم تركيب خبث التكرير لإنتاج الصلب

خبث التكرير مكون حرج ولكن غالبًا ما يُغفل في صناعة الصلب الثانوية. يتحكم تركيب طبقة الخبث في البوتقة مباشرةً في كفاءة إزالة الكبريت وقدرة امتصاص الشوائب والعزل الحراري للمصهور. أخبث التكرير الاصطناعية أو المخلوطة مسبقًا مصممة لتأسيس كيمياء الخبث المطلوبة بسرعة واتساق، مما يلغي التباين الناتج عن بناء تركيب الخبث على الطاير من المواد الخام الفردية.

معلمات التركيب الرئيسية لخبث التكرير هي القاعدية (نسبة CaO/SiO2) ومحتوى الألومينا وتشبع أكسيد المغنيسيوم. نطاق قاعدية 2.0 إلى 3.5 نموذجي لممارسات البوتقة المركزة على إزالة الكبريت، مع القاعدية الأعلى التي توفر سعة كبريت أكبر لكنها تتطلب إدارة دقيقة لسيولة الخبث. محتوى الألومينا يؤثر على كل من لزوجة الخبث وقدرته على امتصاص شوائب الألومينا من الصلب، بينما تشبع MgO يمنع هجوم الخبث على المواد المقاومة للحرارة. أخبث التكرير المخلوطة مسبقًا مصممة للوصول إلى هذه الأهداف من بداية معالجة البوتقة، مما يعني أن إزالة الكبريث تبدأ فورًا بدلاً من الانتظار حتى يتوازن الخبث.

السيولة هي المعلمة العملية التي تربط التركيب بالأداء. الخبث اللزج جدًا لن يمتزج بفعالية مع الصلب تحت التقليب بالأرجون، مما يقلل كل من إزالة الكبريت ومعدلات إزالة الشوائب. الخبث السائل جدًا قد لا يوفر عزلًا حراريًا كافيًا ويمكن أن يسبب تآكلًا مفرطًا للمواد المقاومة للحرارة. يُضاف أحيانًا الفلورسبار (CaF2) كصهور لضبط السيولة، لكن المخاوف البيئية والصحية دفعت العديد من المنتجين للبحث عن تركيبات خبث خالية من الفلورسبار تحقق السيولة المطلوبة من خلال توازن محسن لـ CaO-Al2O3-SiO2.

للعمليات التي تجمع بين خبث التكرير ومادة التغطية، من المهم التمييز بين الوظيفتين. خبث التكرير هو الطبقة الميتالورجية النشطة التي تتفاعل مع الصلب، بينما مادة التغطية تجلس في الأعلى لتوفير العزل الحراري ومنع إعادة الأكسجة بالهواء. استخدام منتج واحد لكلا الغرضين ممكن لدرجات الصلب الأبسط، لكن التطبيقات المتطلبة مثل الصلب فائق الانخفاض في الكبريت أو درجات الصلب النظيف تستفيد من منتجات مخصصة لكل طبقة. أخبث التكرير المخلوطة مسبقًا التي تتضمن مكون تغطية تقدم حلاً وسطًا عمليًا للعمليات التي تسعى لتبسيط مخزون موادها.