Dتحتاج الصناعات البترولية والكيميائية وغيرها من صناعات الطاقة المحلية إلى كميات كبيرة من الفولاذ منخفض الحرارة لتصميم وإنتاج معدات التصنيع والتخزين المختلفة مثل غاز البترول المسال والأمونيا السائلة والأكسجين السائل والنيتروجين السائل.
وفقًا للخطة الخمسية الثانية عشرة للصين، سيتم تحسين تطوير الطاقة البتروكيماوية وتسريع تطوير موارد النفط والغاز خلال السنوات الخمس المقبلة. سيوفر هذا سوقًا واسعة وفرصة تنموية لصناعة إنتاج معدات تصنيع وتخزين الطاقة في ظروف التشغيل ذات درجات الحرارة المنخفضة، كما سيعزز تطويرأنبوب مستطيل مقاوم لدرجات الحرارة المنخفضة Q355Dالمواد. نظرًا لأن أنابيب درجات الحرارة المنخفضة تتطلب منتجات لا تتمتع فقط بقوة عالية، بل أيضًا بمتانة عالية في درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة، فإنها تتطلب فولاذًا عالي النقاء، ومع زيادة نسبة درجة الحرارة، يزداد نقاء الفولاذ أيضًا. Q355Eأنبوب مربع ذو درجة حرارة منخفضة للغايةتم تطويرها وتصميمها. يمكن استخدام الفولاذ الخام مباشرةً كأنابيب فولاذية غير ملحومة لنقل المواد. تتضمن عملية التصنيع النقاط الثلاث التالية:
(1)صهر الحديد في فرن القوس الكهربائي: يُستخدم خردة الصلب والحديد الزهر كـمواد خاميشكل الفولاذ الخردة ما بين 40% و60% من الناتج، بينما يشكل الحديد الزهر ما بين 40% و30%. وبفضل خصائص فرن القوس الكهربائي فائق القدرة، من حيث القلوية العالية، ودرجة الحرارة المنخفضة، ومحتوى أكسيد الحديد العالي، بالإضافة إلى التقليب المكثف لإزالة الكربون بواسطة مدفع الأكسجين المثبت على جدار الفرن، وصهر ماء صناعة الصلب الأولي في فرن القوس الكهربائي فائق القدرة ذي المقاومة العالية، يمكن إزالة العناصر الضارة كالفوسفور والهيدروجين والنيتروجين والشوائب غير المعدنية من الفولاذ المنصهر بكفاءة عالية. يبلغ محتوى الكربون في الفولاذ المنصهر في فرن القوس الكهربائي أقل من 0.02%، ومحتوى الفوسفور أقل من 0.002%. تُجرى عملية إزالة الأكسدة العميقة للفولاذ المنصهر أثناء عملية الصب من الفرن الكهربائي، حيث تُضاف كرات الألومنيوم وكربوكسيلات الحديد لإجراء عملية إزالة الأكسدة الأولية.
يتم ضبط محتوى الألومنيوم في الفولاذ المنصهر عند 0.09 إلى 1.4%، لضمان حصول شوائب أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) المتكونة في الفولاذ المنصهر الأولي على وقت كافٍ للطفو. بينما يصل محتوى الألومنيوم في فولاذ أنابيب البليت بعد التكرير في فرن التكرير، والمعالجة الفراغية، والصب المستمر إلى 0.020 إلى 0.040%، مما يمنع إضافة أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) الناتج عن أكسدة الألومنيوم في عملية التكرير في فرن التكرير. تُضاف صفيحة النيكل، التي تُمثل 25 إلى 30% من إجمالي السبيكة، إلى المغرفة لأغراض السبائك. في حال تجاوز محتوى الكربون 0.02%، لا يُمكن لمحتوى الكربون في الفولاذ فائق البرودة تلبية متطلبات 0.05 إلى 0.08%. مع ذلك، وللحد من أكسدة الفولاذ المنصهر، من الضروري التحكم في شدة نفخ الأكسجين من مدفع الأكسجين المُثبت على جدار الفرن، وذلك لضمان بقاء محتوى الكربون في الفولاذ المنصهر أقل من 0.02%. عندما يكون محتوى الفوسفور مساويًا لـ 0.002%، سيصل محتوى الفوسفور في المنتج إلى أكثر من 0.006%، مما يزيد من محتوى الفوسفور الضار ويؤثر على صلابة الفولاذ عند درجات الحرارة المنخفضة نتيجةً لإزالة الفوسفور من الخبث المحتوي على الفوسفور الناتج عن عملية الصب في الفرن الكهربائي، وإضافة السبائك الحديدية أثناء عملية التكرير في فرن التكرير. تتراوح درجة حرارة الصب في فرن القوس الكهربائي بين 1650 و1670 درجة مئوية، ويُستخدم نظام الصب اللامركزي من الأسفل لمنع دخول خبث الأكسيد إلى فرن التكرير.
(2)بعد عملية التكرير في فرن التكرير، يقوم مغذي الأسلاك بتغذية الفولاذ بسلك من الفولاذ النقي المعالج بالكالسيوم (CA) بمعدل 0.20 إلى 0.25 كجم/طن، وذلك لإزالة الشوائب وتحويلها إلى جزيئات كروية. بعد المعالجة بالكالسيوم، يُضخ غاز الأرجون في قاع المغرفة لمدة تزيد عن 18 دقيقة. تضمن قوة ضخ الأرجون عدم تعرض الفولاذ المنصهر للعوامل الخارجية، مما يمنح الجزيئات الكروية وقتًا كافيًا للطفو، ويحسن نقاء الفولاذ، ويقلل من تأثيرها على مقاومة الصدمات في درجات الحرارة المنخفضة. إذا كانت كمية سلك الفولاذ النقي المعالج بالكالسيوم أقل من 0.20 كجم/طن، فلن تتم إزالة الشوائب بشكل كامل، أما إذا كانت الكمية أكثر من 0.25 كجم/طن، فسيؤدي ذلك عادةً إلى زيادة التكلفة. بالإضافة إلى ذلك، عندما تكون كمية تغذية خط الكالسيوم كبيرة، يغلي الفولاذ المنصهر بعنف، ويؤدي تذبذب مستوى الفولاذ المنصهر إلى سحب الفولاذ المنصهر إلى الداخل وحدوث أكسدة ثانوية.
(3)معالجة الفراغ VD: إرسال الفولاذ المنصهر المكرر إلى محطة VD للمعالجة بالفراغ، والحفاظ على الفراغ أقل من 65 باسكال لأكثر من 20 دقيقة حتى يتوقف الخبث عن الرغوة، وفتح غطاء الفراغ، ونفخ الأرجون في أسفل المغرفة للنفخ الساكن للفولاذ المنصهر.
تاريخ النشر: 2 سبتمبر 2022
