Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ warunków atmosferycznych na zawartość wodoru w stali po odgazowaniu próżniowym

Zgrzędek Patrycja, Pieprzyca Jacek, Merder Tomasz

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2020

|

Vol. 87, nr 5

128--130

PL

Wodór w stali jest pierwiastkiem szkodliwym. Pogarsza właściwości wytrzymałościowe, obniża właściwości plastyczne, a także jest odpowiedzialny za kruche pękanie stali. Źródłem pierwiastka w kąpieli metalowej mogą być cząsteczki związków wprowadzonych do roztworu wraz ze wsadem, również wilgoć pochodząca ze wsadu lub wodór pochodzący z powietrza. We współczesnym przemyśle stalowym stosowane są różne metody usuwania wodoru z ciekłej stali na etapie jej wytwarzania. Najbardziej skutecznymi metodami są metody obróbki próżniowej. Z praktyki przemysłowej wynika jednak, że pomimo stosowania prawidłowych parametrów procesu odgazowania stali, w różnych porach roku uzyskuje się różne rezultaty. W artykule podjęto próbę wyjaśnienia tego zjawiska.

EN

Hydrogen is a harmful element in steel. It deteriorates the steel’s strength properties, lowers its plastic properties, and it is also responsible for brittle steel cracking. The source of the element in the metal bath can be molecules of compounds introduced into the solution together with the furnace charge, also moisture from the furnace charge or hydrogen from air. In the modern steel industry, various methods are used to remove hydrogen from liquid steel at the stage of its manufacture. The most effective methods are vacuum treatment methods. The practice of the process used in the industry shows that despite using the correct parameters of the steel degassing process, different results at different seasons of the year are obtained. The paper attempts to explain this phenomenon.

2

Usuwanie miedzi i cyny ze stopów żelaza

Łabaj J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 3

84--87

PL

W trakcie obróbki próżniowej stali, czy też wytapiania jej w technologii VIM, mamy bardzo często do czynienia ze zjawiskiem odparowania jej lotnych składników. Jeżeli na tej drodze usuwamy zanieczyszczenia stali to taki proces możemy uznać za pożądany z technologicznego punktu widzenia, jeżeli natomiast odparowuje podstawowy składnik kąpieli to jest to proces szkodliwy. Aby zintensyfikować proces odparowania lub go ograniczyć, konieczne jest dokładne poznanie jego kinetyki, szczególnie pod kątem określenia etapów determinujących jego szybkość. Taka wiedza pozwala na ingerencję w proces technologiczny, np. poprzez zmianę ciśnienia panującego w agregacie metalurgicznym, czy też odpowiednią zmianę hydrodynamiki układu. W publikacji przedstawiono wstępną analizę kinetyczną procesu odparowania ze stali dwóch składników metalicznych, tj. miedzi i cyny. Stanowią one jej zanieczyszczenia, dostające się do kąpieli np. w wyniku stosowania, jako materiał wsadowy złomu poamortyzacyjnego. Analizowano proces usuwania tak miedzi jak i cyny ze stopów syntetycznych, przetapianych w próżniowym piecu indukcyjnym, agregacie łukowym, jak i obrabianych metodą barbotażu gazami obojętnymi.

EN

In the course of vacuum treatment of steel or smelting it in VIM technology, it is very common to evaporate its volatile components. If we remove steel impurities in this way, then this process can be considered technologically desirable, but if the basic component of the bath evaporates, this is a harmful process. In order to intensify the evaporation process or to limit it, it is necessary to thoroughly understand its kinetics, especially in terms of determining the stages determining its rate. Such knowledge allows for interference in the technological process, for example by changing the pressure prevailing in the metallurgical aggregate or the appropriate change in the hydrodynamics of the system. The publication presents a preliminary kinetic analysis of the steel evaporation process of two metallic components, i.e., copper, tin. They constitute its impurities, getting into the bath, for example as a result of using, as a batch material, post-amortizing scrap. The process of removing both copper and tin from synthetic alloys, melted in a vacuum induction furnace, an arcing aggregate and inert gases treated with the bubbling method was analyzed.

3

Analiza technologii wytapiania i odlewania wlewków kuziennych ze stali ultraczystych

Ślęzak W., Michaliszyn A., Wcisło Z.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 11

759--764

PL

W pracy opisano technologię wytwarzania stali ultraczystych przeznaczonych na wyroby kute. Analizie poddano dane z 12 wytopów, na podstawie kart wytopowych dla stali typu chromowo-niklowo-molibdenowej. Przeprowadzono próbę prognozowania zawartości tlenu rozpuszczonego w stali, analizie poddano również zawartośći siarki oraz stężenie końcowe wodoru w danych wytopach. Określono także ilościową zawartość wtrąceń niemetalicznych w próbkach z odkuwek wykonanych z wlewków odlanych syfonowo z docieplaniem tradycyjnym „głowy wlewka” oraz z docieplaniem i rafinacją stali w nadstawce pod żużlem utworzonym z zasypki izolacyjnej oraz z zasypki rafinacyjnej. Kolejnym etapem badań były teoretyczne symulacje technologii tworzenia żużla rafinacyjnego przy użyciu: wapna i węgla oraz wapna, boksytu i karbidu. Do symulacji wykorzystano oprogramowanie termodynamiczne FactSage.

EN

This paper describes the technology of ultra-clean steel manufacturing for forged products. It was analyzed data from 12 heats, based on melt log sheets for chromium-nickel-molybdenum steel. Prediction of dissolved oxygen content in the steel was carried out, also sulfur content and the final concentration of hydrogen was analyzed. Quantitative content of non-metallic inclusions was determined in samples of uphill casting ingots with thermal insulation of ingot head and with thermal insulation and steel refining in hot top using slag formed of mould and insulating powder. The next stage of research was theoretical simulation of technology refining slag forming using: lime, coal and lime, bauxite and carbide. For simulation thermodynamic software FactSage was used.

4

Badania laboratoryjne wpływu żużli CaO-BaO-Al2O3-MgO-SiO2 na zawartość azotu rozpuszczonego w wybranych gatunkach stali

Lawenda P., Derda W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 9

850--854

PL

Wymagania, dotyczące niskich stężeń azotu, stawiane niektórym gatunkom stali wytapianej w łukowym piecu elektrycznym stanowią istotny problem inspirujący do poszukiwania metod rafinacji umożliwiających produkcję materiałów stalowych o jak najniższej zawartości azotu. Zastosowanie żużli syntetycznych o odpowiednio dobranym składzie chemicznym, przy optymalnych warunkach procesu rafinacji (T, p) może przyczynić się do skuteczniejszej redukcji azotu zawartego w stali. W niniejszej pracy do rafinacji stali użyto układu żużlowego CaO-BaO-Al2O3-MgO-SiO2. Celem pierwszej serii badań było określenie optymalnych stężeń poszczególnych składników żużla, z punktu widzenia zdolności układu do usuwania azotu. W dalszej części przedstawiono wyniki badań nad kinetycznym przebiegiem redukcji azotu z ciekłej stali przy zastosowaniu żużla oraz w przypadku gdy ciekły metal oddziaływał bezpośrednio z fazą gazową – argonem. Badania wskazują, że głównym bodźcem termodynamicznym, wpływającym na obniżenie ilości azotu w stali jest niskie ciśnienie cząstkowe azotu nad ciekłą stalą a nie jak założono udział fazy żużlowej.

EN

Requirements, concerning low nitrogen concentrations, stood for some steel grades smelted in electric arc furnace determine important problem which can be an inspiration for searching refining methods enabling to production of steel materials with as the lowest nitrogen content. Application of synthetic slags with properly selected chemical composition and optimal refining conditions (T, p) can contribute to more efficient reduction of nitrogen contained in steel. In present work, CaO-BaO-Al2O3-MgO-SiO2 slag system were used for steel refining. The aim of the first series of investigations was determination of slag components optimal concentrations, from the point of view of capacities for nitrogen removing. Results of kinetics investigations of denitrogenization for using slag phase and in case when liquid metal was influenced directly with gaseous phase (argon) were presented in further part of article. Studies indicate that the main thermodynamic impulse influenced on reduction of nitrogen amounts in steel is low nitrogen partial pressure above liquid steel than the presence of slag phase as it was predicted.

5

Simulation of oxygen and nitrogen removal from steel by means of titanium and aluminum

Iwanciw J., Podorska D., Wypartowicz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

635-644

EN

Authors' computer program was employed in the simulation of the course of steel refining by means of simultaneously used aluminium and titanium. The mass and chemical composition of liquid steel and non-metallic precipitates, were calculated at constant or variable temperature. The influence of assumed nitrides form on the results of simulation was determined. Nitrides may be considered either as separate phases or as the components of non-metallic solution. The stoichiometry of titanium oxide obtained also influences the results of simulation. Parallel analysis of steel refining was carried out with the use of FactSage program. As a result of calculations the subsequent states of equilibrium between steel and non-metallic phase were determined. It was found that aluminium and titanium nitrides may exist only as the components of oxide-nitride solution, not as separate phases.

PL

Przy pomocy własnego programu komputerowego dokonano symulacji przebiegu rafinacji stali przy pomocy glinu i tytanu, wyznaczając masę i skład chemiczny ciekłej stali i wydzieleń niemetalicznych dla ustalonej lub zmiennej temperatury. Rozpatrzono konsekwencje występowania dwóch możliwych form istnienia azotków glinu i tytanu: jako odrębnych faz i jako składników ciekłego roztworu. Również stechiometria tlenku tytanu uzyskanego w wyniku odtleniania wpływa na wynik obliczeń. Równoległą analizę tego samego przypadku przeprowadzono przy pomocy programu FactSage, wyznaczając kolejne stany równowagi między ciekłą stalą a fazą niemetaliczną. Stwierdzono, że azotki glinu i tytanu mogą występować tylko jako składniki roztworu tlenkowo-azotkowego., nie zaś jako odrębna faza.

6

Zachowanie dodatków w procesie rafinacji pozapiecowej stali

Iwanciw J., Podorska D., Wypartowicz J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2010

|

Vol. 77, nr 4

132-139

PL

Za pomocą własnego programu komputerowego dokonano symulacji przebiegu rafinacji stali z dodatkiem glinu i tytanu, wyznaczając masę i skład chemiczny ciekłej stali, wydzieleń niemetalicznych i żużla dla ustalonej lub zmiennej temperatury. Rozpatrzono konsekwencje występowania dwóch możliwych form istnienia azotków glinu i tytanu: jako odrębnych faz i jako składników ciekłego roztworu. Równoległą analizę tego samego przypadku przeprowadzono za pomocą programu FactSage, wyznaczając kolejne stany równowagi między ciekłą stalą a fazą niemetaliczną. Stwierdzono, że azotki glinu i tytanu mogą występować tylko jako składniki roztworu tlenkowo-azotkowego, nie zaś jako odrębna faza.

EN

Authors’ computer program was employed in the simulation of the course of steel refining by means of aluminium and titanium. The mass and chemical composition of liquid steel, non-metallic precipitates and the slag were calculated at constant or variable temperature. The influence of assumed nitrides form on the results of simulation was determined. Nitrides may be considered either as separate phases or as the components of non-metallic solution. Parallel analysis of steel refining was carried out with the use of FactSage program. As a result of calculations the subsequent states of equilibrium between steel and non-metallic phase. It was found that aluminium and titanium nitrides may exist only as the components of oxide-nitride solution , not as separate phases.

7

Neural network-based prediction of additives in the steel refinement process

Wieczorek T., Kordos M.

Computer Methods in Materials Science

|

2010

|

Vol. 10, No. 1

16-24

EN

To make fine adjustments to the steel composition alloy additions are added to the crude steel to adjust composition for the grade of steel being manufactured. The prediction of hot metal composition is a crucial factor in the economy of ladle furnace operation. Usually it is made by calculations based on the equilibrium of chemical reactions in molten steel. In the paper the problem of prediction of alloy additions has been solved using Artificial Neural Nets (ANN’s) and the SVM algorithm. A brief state of the art review of the application of computational intelligence (CI) in secondary steelmaking has been made. The prediction system used by authors has been introduced. Problems with data preparation have been presented. Details of the neural network prediction and other approaches to the prediction problem, i.e. Support Vector Regression Module and Multivariate Linear Regression have been introduced. Experimental results and the final conclusions and recommendations have been presented.

PL

Dla uzyskania żądanego składu chemicznego stali wprowadzane są do niej w procesie produkcji dodatki stopowe. Precyzyjne przewidywanie końcowego składu chemicznego produkowanej stali jest niezwykle ważne dla ekonomicznego prowadzenia procesu w piecu kadziowym. Zwykle obliczenia są prowadzone w oparciu teorię procesów chemicznych zachodzących w ciekłej stali w warunkach równowagi. W pracy problem przewidywania masy dodatków stopowych koniecznych do uzyskania żądanego składu został rozwiązany przy użyciu sztucznych sieci neuronowych i algorytmu maszyny wektorów podpierających (SVM). Opisano opracowany model inteligentny obliczania dodatków. Przedstawiono zbudowane moduły tego systemu: sieci neuronowe, SVM, regresję liniową wielu zmiennych. Omówiono zagadnienia preprocesingu danych do uczenia modułów inteligentnych. Przedstawiono uzyskane wyniki, wnioski wyciągnięte z badań oraz efekty uzyskane w rzeczywistych warunkach przemysłowych.

8

The modeling of vacuum steel refining in the RH degassing unit based on thermodynamic analysis of the system

Drożdż P., Falkus J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 4

585-591

EN

Determining the state of equilibrium in steel refining processes plays an important role in view of process intensification possibilities, fuller process control and the related economic effects. The main objective of this paper is to analyze the states of equilibrium in heterogeneous systems for vacuum degassing of steel in the RH degassing unit. The kinetic model of the RH process was based on a metal bath mixing model in which account is taken of the gas-metal equilibrium of the boundary layer of the metal bath in the vacuum chamber. This objective can be attained by using a software package containing suitable thermodynamic data bases and computing software integrated with it. The computer applications used to solve the problem include FactSage and ChemSheet. This paper will contribute to explaining some of the processes taking place during steel refining in the RH degassing unit.

PL

Określenie stanu równowagi w procesach pozapiecowej rafinacji stali odgrywa istotną rolę, ze względu na możliwość intensyfikacji procesu, jego pełniejszą kontrolę oraz związane z tym efekty ekonomiczne. Podstawowym celem pracy jest analiza stanów równowagi w układach wielofazowych dotyczących procesu próżniowego odgazowania stali w urządzeniu RH. Kinetyczny model procesu RH został oparty o model mieszania kąpieli metalowej, w którym uwzględniony jest fakt osiągnięcia stanu równowagi gaz-metal dla granicznej warstwy kąpieli metalowej w komorze. Realizacja celu pracy jest możliwa dzięki zastosowaniu pakietu komputerowego zawierającego odpowiednie bazy danych termodynamicznych oraz zintegrowane z nimi komputerowe programy obliczeniowe. Programem komputerowym zastosowanym jako narzędzie do rozwiązania postawionego problemu jest FactSageTM i ChemSheet. Praca stanowi wkład w wyjaśnienie niektórych procesów zachodzących podczas rafinacji stali w urządzeniu RH.

9

Próby zastosowania tlenu w procesach wytapiania stali na odlewy w elektrycznym piecu łukowym

Soiński M. S., Parzybut A.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 22

449-454

PL

Określono zmiany zawartości węgla w stali na odlewy w trakcie świeżenia kąpieli metalowej tlenem gazowym. Stal, o czterech różnych "wyjściowych" zawartościach manganu (w przedziale od 0,3% do 0,9%) wytapiano w elektrycznych piecach łukowych o pojemności 3 ton i 6 ton, w procesie zasadowym.

EN

Changes in carbon content during steel refining with use of gaseous oxygen have been determined in steel intended for castings. The steel with four various manganese initial contents (ranging from 0.3% to 0.9%) has been melt in electric arc furnaces of capacities equal to 3 and 6 metric tons, in the basic process.