Nghiên cứu sự cháy hao của các nguyên tố hợp kim Ti và Al trong công nghệ tinh luyện điện xỉ

Bài viết Nghiên cứu sự cháy hao của các nguyên tố hợp kim Ti và Al trong công nghệ tinh luyện điện xỉ nghiên cứu sự cháy hao của các nguyên tố hợp kim Ti, Al trong quá trình tinh luyện bằng công nghệ điện xỉ. Quá trình thực nghiệm được tiến hành trên thiết bị điện xỉ quy mô thí nghiệm, mác thép sử dụng trong nghiên cứu có chứa các nguyên tố hợp kim Ti và Al. Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cháy hao của các nguyên tố Ti, Al là khá lớn trong công nghệ điện xỉ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sự cháy hao của các nguyên tố hợp kim Ti và Al trong công nghệ tinh luyện điện xỉ Journal of Science and Technology of 8 Công trình nghiên cứu Nghiên cứu sự cháy hao của các nguyên tố hợp kim Ti và Al trong công nghệ tinh luyện điện xỉ Study on the burn-out of Ti and Al elements in the electroslag refining process NGUYỄN TRƯỜNG HUY1,2,*, NGUYỄN SƠN LÂM1, NGUYỄN HOÀNG VIỆT1, NGUYỄN MINH THUYẾT1 1) Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Số 1 Đại Cồ Việt, Hà Nội 2) Viện Công nghệ, Tổng cục Công nghiệp quốc phòng *Email: truonghuy9978@gmail.com Ngày nhận bài: 21/12/2020, Ngày duyệt đăng: 9/2/2021 TÓM TẮT Trong bài báo này đã nghiên cứu sự cháy hao của các nguyên tố hợp kim Ti, Al trong quá trình tinh luyện bằng công nghệ điện xỉ. Quá trình thực nghiệm được tiến hành trên thiết bị điện xỉ quy mô thí nghiệm, mác thép sử dụng trong nghiên cứu có chứa các nguyên tố hợp kim Ti và Al. Kết quả thực nghiệm cho thấy sự cháy hao của các nguyên tố Ti, Al là khá lớn trong công nghệ điện xỉ. Để giảm thiểu sự cháy hao của các nguyên tố này có thể áp dụng thêm các biện pháp công nghệ như: sử dụng khí bảo vệ, chọn hệ xỉ thích hợp và thêm các phụ gia có chứa Ti, Al vào xỉ trong quá trình tinh luyện. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi áp dụng các biện pháp này mức độ cháy hao của Ti, Al đã giảm đáng kể so với trước đó (từ > 50 % xuống dưới 20 %) thậm chí có thể khống chế hoàn toàn sự cháy hao bằng việc sử dụng hệ xỉ ANF-32 cùng 10 % TiO2 , đồng thời tiến hành trong môi trường có khí bảo vệ. Từ khóa: Tinh luyện điện xỉ, cháy hao Ti và Al, thép hợp kim. ABSTRACT In this paper the burn-out of the alloying elements Ti, Al in the electroslag refining was studied. The experiment was conducted on laboratory scale electroslag refining (ERS) equipment, the steel grades used in the study con- tain Ti and Al alloy elements. Experimental results showed that the burn-out ratio of Ti and Al in ESR was quite high. To minimize that ratio, it was possible to apply technological measures such as: using protective gas and selecting of an appropriate slag system, as well as combining additives containing Ti and Al for slag in the refining process. When applying these measures, the burning level of Ti and Al has decreased significantly compared to the previous one (from > 50 % to below 20 %). Especially in case of using the ANF-32 slag + 10 % TiO2 and con- ducting the operation of ESR under the Ar gas environment, the burn-out ratio of these alloy elements exhibited a negative value. Keywords: Electroslag refining, Ti and Al burn-out, alloy steel. I. ĐẶT VẤN ĐỀ nghệ tinh luyện thép, tinh luyện điện xỉ (tiếng Anh: Chất lượng và các đặc tính làm việc của các Electroslag refining - ESR) là một trong những sản phẩm được sản xuất từ thép hợp kim phụ công nghệ được áp dụng cho các loại thép hợp thuộc vào thành phần hóa học, độ sạch và sự tồn kim đặc biệt có yêu cầu về độ sạch cao. Thép tại của các tạp chất phi kim trong thép. Để tăng được tinh luyện điện xỉ có nhiều tính chất vượt trội chất lượng thép, giảm thiểu sự tồn tại của tạp chất so với các công nghệ tinh luyện khác [1, 2]. Các trong thép, các biện pháp tinh luyện thép khác dạng tạp chất được loại bỏ trong quá trình tinh nhau được áp dụng linh hoạt và phù hợp với luyện điện xỉ phụ thuộc vào thành phần hóa học chủng loại thép cần sản xuất. Các biện pháp tinh của xỉ, nhiệt độ và tốc độ nấu chảy [1-3]. Do đó luyện thường được áp dụng phải kể đến như tinh tinh luyện điện xỉ được biết đến như một công luyện LF, tinh luyện chân không,... Trong các công nghệ tinh luyện hiệu quả, thuận tiện và được áp _____________________________ Số 94 . tháng 2/2021 . TAP CHI KHOA HOC-CONG NGHE KIM LOAI DOI: 10.52923/vmfs.jstm.22021.94.02 Journal of Science and Technology of Công trình nghiên cứu 9 dụng cho xử lý các loại thép hợp kim được xem là trường tinh luyện khác nhau với mục tiêu giảm sự khó xử lý bằng các phương pháp khác [4, 5]. cháy hao và kiểm soát được hàm lượng các Tuy nhiên, đối với thép chứa các nguyên tố nguyên tố Ti, Al trong mác thép cần sản xuất. hợp kim có ái lực mạnh với oxi như Al và Ti, khi 2. THỰC NGHIỆM tiến hành tinh luyện điện xỉ, một mặt có thể gây ra Trong nghiên cứu này, vật liệu chính sử dụng là sự cháy hao những nguyên tố này do có sự tồn tại loại thép hợp kim có chứa Ti và Al. Các loại thép những oxít ít bền vững trong xỉ như FeO, SiO2. này được nấu luyện trong lò cảm ứng trung tần, Mặt khác có thể xuất hiện sự oxi hóa những sau đó đúc tạo các điện cực tiêu hao sử dụng nguyên tố đó gây ra bởi oxi được bề mặt xỉ hấp trong tinh luyên điện xỉ. Thành phần thép trướ ...