Changes in Hydrogen Content During Steelmaking

• Autorzy: Vrbek K. , Lamut J. , Marolt M. , Knap M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0047

Warianty tytułu

PL

Zmiany zawartości wodoru w kąpieli metalowej podczas procesu stalowniczego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Štore Steel produces steel grades for spring, forging and engineering industry applications. Steelmaking technology consists of scrap melting in Electric Arc Furnace (EAF), secondary metallurgy in Ladle Furnace (LF) and continuous casting of billets (CC). Hydrogen content during steelmaking of various steel grades and steelmaking technologies was measured. Samples of steel melt from EAF, LF and CC were collected and investigated. Sampling from Electric Arc Furnace and Ladle Furnace was carried out using vacuum pin tubes. Regular measurements of hydrogen content in steel melt were made using Hydris device. Hydrogen content results measured in tundish by Hydris device were compared with results from pin tube samples. Based on the measurement results it was established that hydrogen content during steelmaking increases. The highest values were determined in tundish during casting. Factors that influence the hydrogen content in liquid steel the most were steelmaking technology and alloying elements.

PL

Stalownia Štore Steel produkuje gatunki stali sprężynowych, stali do kucia oraz stali do innych zastosowań przemysłowych. Linia technologiczna obejmuje elektryczny piec łukowy (EAF), rafinację pozapiecową w piecu kadziowym (LF) oraz maszynę do ciągłego odlewania kęsów (COS). Badaniom poddana została zmienność zawartości wodoru w stali w zależności od gatunku stali i wybranej linii technologicznej. Zgromadzono bazę danych w postaci próbek pobieranych z pieca łukowego, pieca kadziowego oraz maszyny COS. Próbki z pieca łukowego oraz pieca kadziowego pobierano za pomocą rurek próżniowych. Przeprowadzano regularnie pomiary zawartości wodoru w stali za pomocą urządzenia Hydris. Mierzoną zawartość wodoru w kadzi pośredniej za pomocą urządzenia Hydris porównywano z zawartością wodoru w próbkach pobranych za pomocą rurek próżniowych. Bazując na opisanych pomiarach stwierdzono wzrost zawartości wodoru w stali w czasie realizowanego procesu stalowniczego. Najwyższe zawartości stwierdzono w kadzi pośredniej urządzenia COS. Czynnikami mającymi największy wpływ na zawartość wodoru w ciekłej stali była zastosowana technologia wytapiania oraz pierwiastki stopowe.

Słowa kluczowe

EN

hydrogen content; pin tubes; tundish; deoxidation

PL

zawartość wodoru; rurki próżniowe; kadź pośrednia; odtlenianie

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 1
• Strony: 295--299
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Vrbek K.

• Store Steel, Zelezarska Cesta 3, 3220 Store, Slovenia

autor

Lamut J.

• Department of Materials and Metallurgy, Faculty of Natural Sciences and Engineering, University of Ljubljana, Slovenia

autor

Marolt M.

• Store Steel, Zelezarska Cesta 3, 3220 Store, Slovenia

autor

Knap M.

• Department of Materials and Metallurgy, Faculty of Natural Sciences and Engineering, University of Ljubljana, Slovenia

Bibliografia

• [1] S. Misra, Y. Li, Il. Sohn, Hydrogen and Nitrogen Control in Steelmaking at U. S. Steel. Iron and Steel Technology, 43-52 (2009).
• [2] R. Dekkers, B. Blanpain, J. Plessers, P. Wollants, Steel cleanli- ness and hydrogen in liquid steel. VII International Conference on Molten Slags Fluxes and Salts, The South African Institute of Mining and Metallurgy, 753-762 (2004).
• [3] K. Huang, Q. Liu, Blowhole formation during solidification in liquid steel. Steel research, 7, 268-272 (1996).
• [4] E. T Turkdogan, Fundamentals of Steelmaking, The Institute of Metals, 96-97 (1996).
• [5] A. Rosina, Teorija metalurskih procesov. Ljubljana: Nar- avoslovnotehniska fakulteta, Oddelek za materiale in met- alurgijo, 138-152 (1997).
• [6] D. A. Varcoe, et al, Investigation of Hydrogen in Steel Using the Hydris. Rod and Bar Products Division - BHP Steel, 1990.
• [7] W. Meyer, et al, Experiences with on-line determination of hydrogen content in ladle refining of tool steels. Proceedings of the 6th International conference on refining processes, Scan- inject. Lulea, Sweden, 277-302 (1992).
• [8] T. K. Willmer, K. Zimmermann, Verbesserte Betriebsverfahren fur die Probenahme und Analyse des Wasserstoffgehaltes von Füssigen Stahl. Eisehüttenwesen 41, 12, 1131-1135 (1970).
• [9] P Drozdz, J. Falkus, The modelling of vacuum steel refining in the RH degassing unit based on thermodynamic analysis of the system. Archives of Metallurgy and Materials 52, 4, 585-591 (2007).
• [10] J. Falkus, J. Lamut, Model testing of the bath flow through the tundish of the continuous casting machine, Archives of the Metallurgy and Materials 50, 3, 709-718 (2005).
• [11] K. Vrbek, Spremljanje vsebnosti vodika med proizvodnjo jekla. Diploma work. Ljubljana, 2013.
• [12] Internal company data Štore Steel d.o.o.
• [13] M. Motlagh, Improvements in the DH Vacuum Degasing Effi- ciency at the Commonwealth Steel Company. Transactions of the ISS, 41-53 (2002).
• [14] A. Rozman, Kontrola vsebnosti vodika v jeklu in njegovega vpliva na nastanek kosmicev. SIJ 7-8, 23-24 (2012).
• [15] B. Šuler, Hydrogen in tool steels. Diploma work. Ljubljana: University of Ljubljana, 44 (2013).
• [16] J. Turščak, Influence of proces parameters on alloyed steel melt dehydration. Diploma work. Ljubljana: University of Ljubljana, 65 (2011).
• [17] M. Knap, A. Rozman, J. Lamut, Influence of process parame-ters on hydrogen content in steel melt. Materials and Geoenvi-roment 60, 4, 233-238 (2013).
• [18] M. Knap, J. Falkus, A. Rozman, J. Lamut, The prediction of hardenability using neuronal networks. Archives of metallurgy and materials 53, 761-766 (2008).
• [19] T. Vecko Pirtovsek, G. Kugler, M. Godec, M. Terčelj, Three important points that relate to improving the hot workability of ledeburitic tool steels. Metallurgical and materials transactions. A, Physical metallurgy and materials science 43, 2008, pp. 3797-3808.
• [20] T. Vecko Pirtovsek, I. Perus, G. Kugler, M. Tercelj, Towards improved reliability of the analysis of factors influencing the properties on steel in industrial practice. ISIJ international 49, 395-401 (2009).