گرفتگی نازل پاتیل و راهکارهای کاهش آن

جلوگیری از گرفتگی نازل پاتیل با یک اقدام ساده با موفقیت کامل نمی شود، بلکه اقدامات متعددی نتیجه خواهد داد از جمله:

کاهش آخال­ ها، اصلاح آخال با استفاده از کلسیم، محافظت در برابر اکسیداسیون مجدد فولاد، هندسه مناسب تاندیش و مواد نسوز مورد استفاده در نسوزکاری پاتیل و تولید نازل (نازل درونی پاتیل، نازل بیرونی پاتیل).  در حالی که مفهوم ساختن اجزاء مذاب در عمل ساده به نظر می رسد، حفظ این اجزاء مذاب در کل فرآیند ریخته گری می تواند بسیار دشوار باشد.

گرفتگی نازل پاتیل در حین ریخته گری فولاد در فرآیند ریخته گری مداوم یک مشکل دیرینه برای فولادهای کشته شده با آلومینیوم است. در طول ریخته‌گری، سرعت جریان فولاد مذاب از طریق نازل پاتیل به دلیل گرفتگی نازل پاتیل کاهش می‌یابد که منجر به مشکلات عملیاتی جدی می‌شود. حتی با وجود اینکه سیستم اسلایدگیت پاتیل کاملاً باز است، سرعت جریان فولاد مذاب به سختی می تواند تقاضای تاندیش را برآورده کند و باعث کاهش سطح مذاب در تاندیش می شود. برای ادامه دنباله ریخته گری باید سرعت ریخته گری کاهش یابد. در برخی موارد، اگر گرفتگی در مراحل اولیه باز شدن پاتیل رخ دهد، ریخته‌گری خاتمه می‌یابد و پاتیل با باقیمانده فولاد ریخته‌شده در EAF/دیگر پاتیل ها برای پردازش مجدد برمی‌گردد یا به‌عنوان پاتیل از دست رفته مطرح  می‌شود. گرفتگی نازل پاتیل بهره وری را کاهش می دهد، عملکرد فرآیند را کاهش می دهد و کیفیت فولاد را تحت تاثیر قرار می دهد.

گرفتگی نازل پاتیل را می توان به سه دسته تقسیم کرد و بر اساس منابع آنها گروه بندی می شود:

کلاس 1: تشکیل اکسید:

رده -1.1 توسط آسپیراسیون هوا،

1.2 توسط واکنش بین نازل نسوز و فولاد.

کلاس 2: انتقال اکسیدها به دیواره نازل پاتیل:

رده – 2.1 محصولات اکسید زدایی، 2.2 محصولات اکسیداسیون مجدد، 2.3 اجزاء آخال، 2.4 محصولات اصلاح آخال.

کلاس 3: سرمایش فولاد در دمای پایین

راهی برای رفع گرفتگی نازل پاتیل.

نتایج تحقیقات و بررسی های متعدد نشان از این دارد که:

قطر بزرگتر نازل یا گرفتگی نازل پاتیل کمتر می تواند به طور موثر نرخ جریان کافی برای فرآیند ریخته گری مداوم ایجاد کند و سرعت ریخته گری هدف را حفظ کند. می‌توانیم با مقایسه مقدار واقعی و نظری درصد باز شدن یک سیستم اسلایدگیت را پیش‌بینی کنیم که گرفتگی نازل پاتیل رخ می‌دهد یا خیر.

اجزای اصلی که باعث گرفتگی نازل در طی فرآیند ریختگری مداوم فولاد سیلیکونی شدند، Al2O3 و اجزاء مرکب آن بودند.

تصفیه کلسیم می تواند روشی باشد که با افزودن سیم های Si-Ca، اجزاء را به C12A7 تبدیل می کند و از نظر تئوری از گرفتگی نازل پاتیل فولاد سیلیکونی جلوگیری می کند. و مقدار سیم های Si-Ca برای تصفیه کلسیم فولاد سیلیکونی، با آلومینیوم محلول های مختلف و اکسیژن کل قابل محاسبه است. تصفیه کلسیم می تواند از گرفتگی نازل پاتیل ها  در طول فرآیند ریخته گری مداوم فولاد سیلیکونی جلوگیری کند.

گرفتگی نازل پاتیل در طی فرآیند ریخته گری مداوم

برای پی بردن به علت گرفتگی نازل پاتیل در طی فرآیند ریخته‌گری مداوم برای فولاد سیلیکونی و فرار برای حل آن، محاسبه تئوری دبی در طول ریخته‌گری، آخال اطراف دروازه کشویی پاتیل (سیستم اسلایدگیت) که در آن گرفتگی نازل پاتیل رخ داده است، و عملیات کلسیم. در مورد واحدهای پالایش برای تولید فولاد سیلیکونی قطر بزرگتر نازل یا گرفتگی نازل کمتر می تواند سرعت جریان کافی برای رسیدن به سرعت ریخته گری هدف را تضمین کند

به دلیل گرفتگی نازل پاتیل، سرعت ریخته‌گری اغلب کاهش می‌یابد، و حتی کل فرآیند تولید در موارد شدید لغو می‌شود. تبدیل آخال‌ها، فرآیند ذوب مجدد الکتروسرباره (به طور خلاصه ESR)، و فیلترهای سرامیکی روش‌های موثری برای کاهش گرفتگی بودند و درمان کلسیم برای تبدیل آخالها به عنوان هزینه کمتر و فرآیند ساده تری نسبت به سایرین در نظر گرفته شد و بنابراین مطالعات زیادی در مورد آن برای رفع گرفتگی نازل های ورودی غوطه ور انجام شد.

مقداری از فولاد با سیلیکون بالا، مانند فولاد جوشکاری، کلسیم نباید به فولاد اضافه شود، زیرا می تواند ترک های فولاد جوش­پذیر را افزایش دهد. این بدان معنی است که همه فولادها نمی توانند از کلسیم برای رفع گرفتگی نازل پاتیل استفاده کنند و هیچ تحقیقی در مورد گرفتگی نازل پاتیل فولاد سیلیکونی انجام نشده است. اما گرفتگی نازل پاتیل در طول فرایند ریخته گری مداوم فولاد سیلیکونی وجود داشته است که با استفاده از Al اکسیژن زدایی می شود. علاوه بر این، فولاد سیلیکونی دارای خواص منحصر به فردی است و فرآیندهای آن در مقایسه با سایر فولادها پیچیده تر است. بنابراین، لازم است بررسی شود که چه چیزی باعث گرفتگی نازل پاتیل برای ریخته‌گری فولاد سیلیکونی می‌شود، روش مؤثری برای حل مشکل پیدا کرده و تأیید می‌کند که این روش به وضوح بر خواص فولاد سیلیکونی تأثیر نمی‌گذارد. محاسبه نظری برای نرخ‌های جریانی که می‌تواند بر گرفتگی نازل پاتیل تأثیر بگذارد، اجزای ایجادکننده گرفتگی نازل پاتیل را تجزیه و تحلیل کرد، اثرات کلسیم را در حل گرفتگی نازل پاتیل فولاد سیلیکونی هم از لحاظ نظری و هم از نظر عملی، بدون کاهش خواص مغناطیسی تأیید کرد.

شرکت ویستا آسمان تامین کننده انواع نازل درونی، بیرونی پاتیل و نسوزهای مصرفی در سیستم اسلایدگیت. جهت بهره مندی از خدمات و محصولات شرکت ویستا آسمان با ما در تماس باشید.