در اول هر هفته یعنی روزهای شنبه که کوره تقریباً سرد است داخل کوره قوس الکتریکی رفته و با پیکور فلز و سرباره‌هایی که در کف و اطراف کوره است را خوب تمیز می‌کنیم و بعد از آن کف و خط سرباره را با پودر مگنزیت و شیشه مایع خوب تمیز کرده و می‌کوبیم و پس از آن دیواره کوره را جاهایی که بالاتر از فلز می‌باشد با پودر کرمیت و گلین تعمیر می‌کنیم و پس از تعمیر، مشعل را به مدت 4 ساعت داخل کوره می‌گذاریم تا کف دیوار خوب خشک شود و پس از آن کوره آماده ذوب دادن است.
اثرات کربن در فولاد
آهن خالص عنصری نرم می‌باشد که استحکام و سختی آن بسیار کم است و انعطاف‌پذیری آن زیاد می‌باشد. وقتی که کربن به آن اضافه شود با آن به صورت ترکیب در می‌آید و به آن استحکام و سختی زیاد می‌بخشد و اثر مفیدی در عملیات حرارتی بوجود می‌آورد.
اثر گوگرد در فولاد
گوگرد عنصری بسیار مضر در فولاد به شمار می‌آید. پس از ترکیب با آهن تولید سولفور آهن که دمای ذوب آن کم است می‌کند. وقتی که شمش‌های فولادی را برای نورد کردن یا چکش کاری کردن به دمای 1200 درجه می‌رسانند. سولفور آهن موجود در فولاد ذوب می‌شود و نقاطی در شمش به صورت مایع در می‌آید و روی این چنین فولادی عملیات حرارتی و مکانیکی از قبیل ضربه زدن و چکش کاری و نورد کردن نمی‌توان انجام داد؛ زیرا در قطعه فولادی شکستگی‌هایی بوجود می‌آورد. شکستگی در چنین فولاد ها فقط به خاطر وجود سولفید آهن می‌باشد. برای این که اثر گوگرد را از فولاد کم کنیم باید فولاد مذاب را گرم کنیم و CO3Ca به کوره اضافه می‌کنیم یا مقدار چند صدم منگنز به ذوب اضافه می‌کنیم. منگنز Mn با گوگرد ترکیب شده و تولید سولفید منگنز می‌کند. MnS که درجه حرارت آن خیلی بالا است یعنی 1600 درجه می‌باشد و در چنین حالتی اثر گوگرد از بین رفته و قطعه ریخته شده قابل نورد کاری وچکش کاری می‌باشد.
اثر فسفر (P) در فولاد
بین آهن و فسفر ترکیب شیمیائی بوجود می‌آید. این ترکیب شیمیائی فسفید آهن خاصیت چسبندگی (و یا ویسکوزیته) یا خاصیت مقاومت در مقابل ضربه کم می‌شود و روی این اصل فولادی که دارای فسفر می‌باشد هنگام ضربه زدن ضربه را تحمل نکرده و مثل شیشه می‌شکند و خرد می‌شود.
الکترودها در کوره قوس الکتریکی
از الکترودها در کوره قوس الکتریکی جهت هدایت سریع جریان برق به داخل کوره استفاده می‌شود و از نظر وضع کار وظیفه آن‌ها بسیار سنگین و مهم می‌باشد. در این مورد به موارد زیر باید توجه داشته باشیم:
- الکترودها از نظر مقاومت مکانیکی باید خوب باشند.
- از نظر مقاومت الکتریکی باید مناسب باشند.
- در مقابل درجه حرارت زیاد کمتر اکسید شوند.
دو نوع الکترود داریم
- گرافیتی
- ذغالی
1- الکترود ذغالی
از انتراسیت استفاده می‌گردد. این توده را پرس نموده و تا درجه حرارت C1300 حرارت می‌دهند. سپس روی دستگاه تراش به فرم دلخواه در می‌آورند و نیپل آنرا نیز از جنس خودش درست می‌کنند.
2- الکترودهای گرافیتی
برای تهیه این نوع الکترودها از کک (نفتونوی کک پک) و کک (ایمالا) استفاده می‌گردد. پس از مخلوط نمودن توده فوق آن را تحت پرس قرار داده و سپس می‌پزند و بعد از آن لعاب گرافیتی می‌دهند و سپس بوسیله دستگاه تراش به فرم دلخواه در می‌آورند و دو سر آن را رزوه می‌کنند.
در کوره کوره قوس الکتریکی از سه عدد الکترود استفاده می‌شود که از هر کدام 6300 آمپر جریان عبور کرده که مجموعاً 18900 آمپر می‌شود.
تکنولوژی ذوب با اکسیداسیون در کوره الکتریکی
این مرحله دارای سه اصل مهم می‌باشد:
1-کم کردن مقدار فسفر تا حدی که امکان دارد.
2-رساندن درجه حرارت به درجه حرارت موقع ذوب فولاد و کشیدن سرباره از 100%تا85% آن باید از کوره خارج شود. در این مرحله عناصری که اکسید می‌شوند عبارتند از: C-Mn-P-Cr
اکسید شدن کربن
[C]+(FeO)→CO↑+[Fe]
برای اکسید کردن کربن دمای بیشتری لازم است.
اکسید شدن فسفر
2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe
این واکنش برگشت پذیر است.
کاهش منگنز در فلز
[Mn]+(FeO)=(Mn)+[Fe]
این واکنش برگشت پذیر است.
برای جلوگیری از برگشت واکنش‌ها به کوره آهک اضافه می‌کنیم.
2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)+5Fe
این فرمول تقریباً برگشت ندارد.
منظور از اکسید ناخالصی‌ها در فولاد اکسیدهای زیر هستند که در سر باره موجود می‌باشند:
(MnO) ,(FeO) ,(SiO2), (P2O5) .(Cr2O3)
اگر فولاد را از این ناخالصی های سرباره و چیز های دیگر تمیز نکنیم سختی فولاد ما بالا بوده و انعطاف‌پذیری آن کم است و برای منظور ما از تولید آن قابل مصرف نیست.
نا خالصی‌ها زمانی به فلز می‌رسد که فولاد زیادتر از حد گرم شده باشد. دیواره و کف کوره گرم می‌شود و ناخالصی‌ها از این راه وارد فلز می‌شود و باعث به همزدن آنالیز ذوب می‌شود.
خارج شدن گازها از طریق جوش فولاد
وقتی که حبابی از ته کوره در موقع جوش به سمت بالا حرکت می‌کند به همراه خود گاز های مضر نظیر ازت، هیدروژن، اکسیژن و co را به سمت بالا می‌آورد. بعضی از این گازها از فولاد خارج شده و بعضی در سرباره باقی می‌مانند. این گازها به خودی خود از فلز خارج نمی‌شوند و چون فشار هیدروژن و ازت هر دو برابرند به این خاطر هر دو توسط حباب از کوره خارج می‌شوند. بهترین زمانی که برای یک اکسید خوب لازم است 30 تا 50 دقیقه می‌باشد.
بطور کلی مرحله اکسیداسیون را به دو قسمت تقسیم کرده‌اند:
1- جوش از طریق سنگ معدن
2- جوش تمیزی از ناخالصی‌ها که به این مرحله نیز می‌گویند.
جوش سنگ معدن
از زمانی که سنگ معدن آهن Fe2O3 به ذوب داده شد تا اول جوش تمیزی به این مرحله جوش سنگ معدن آهن می‌گویند.
جوش تمیزی
به جوشی گفته می‌شود که فولاد ما از تمام ناخالصی‌ها تمیز شده باشد. در این مرحله هیچ موادی به کوره اضافه نمی‌کنیم و جلو کوره را با ماسه می‌بندیم تا فولاد به آهستگی جوش بخورد.
در جوش سنگ معدن سرعت اکسید شدن کربن، در 60 دقیقه 35/0 % می‌باشد.
در جوش تمیزی سرعت اکسیداسیون کربن، در 60 دقیقه 20/0% تا 40/0%می‌باشد.
البته هر دوی این‌ها درست است. برای اکسیداسیون کربن فاصله زمانی بین برداشتن دو نمونه از ذوب پشت سر هم را در یک ساعت حساب می‌کنیم.
مثال: ارسال نمونه 1 به آزمایشگاه در ساعت 10، دریافت جواب کربن 50/0%=C
ارسال نمونه 2 به آزمایشگاه در ساعت 15/10، دریافت جواب 40/0%=C
در عرض 15 دقیقه کاهش کربن 10/0%
10/0% 15دقیقه
40/0% (10*60)/15= 60 دقیقه
پس برای یک ذوب فولاد Л35 پس از دادن نمونه 3 منتظر جواب نمی‌شویم و فولاد را احیا می‌کنیم. در زمان اکسیداسیون فسفر فولاد ما از 15/0%بالاتر نباید باشد. حداکثر کرم(Cr) در آخر اکسیداسیون 10/0%باید باشد.
سرباره‌ای که در مرحله آخر اکسیداسیون از فولاد کشیده می‌شود باید بازی باشد یعنی نسبت Ca به SiO2 برابر 2 باشد یا بیشتر.
ترکیب سرباره اکسیداسیون از اول ذوب تا آخر
1- اکسید منیزیم: MgO 04/0% تا 10/0%
2- اکسید منگنز: MnO 05/0% تا 10/0%
3- اکسید آلومینیوم: Al2O3 24/0%
4- اکسید فسفر: P2O5 02/0%
5- اکسید کلسیم: CaO 40/0% تا 50/0%
6- اکسید سیلیسیم: SiO2 10/0% تا 20/0%
7- اکسید آهن: FeO 10/0% تا 30/0%
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.