Zr फ़ॉइल जांच पिघले हुए स्टील के शुद्धिकरण और ऑनलाइन निगरानी को फिर से परिभाषित करती है

लौह और इस्पात धातुकर्म उद्योग में, डीऑक्सीडेशन प्रक्रिया हमेशा जीवन रेखा रही है जो इस्पात उत्पादों को निर्धारित करती है। तब से, उद्योग लैडल रिफाइनिंग फर्नेस (एलएफ फर्नेस) या वैक्यूम डीगैसिंग (आरएच) प्रक्रिया के अंत में एल्यूमीनियम या सिलिकॉन जोड़कर अंतिम डीऑक्सीडेशन का आदी हो गया है, और फिर गतिविधि ऑक्सीजन का पता लगाने के लिए ऑक्सीजन निर्धारण जांच (यानी, जिसे हम आमतौर पर "ऑक्सीजन एकाग्रता जांच" या "रैपिड सैंपल कप" कहते हैं) का उपयोग करके यह निर्धारित करते हैं कि डीऑक्सीडेशन जगह पर है या नहीं।

हालाँकि, एक बड़ा तार्किक दर्द बिंदु है: ऑक्सीजन डिटरमिनेशन जांच केवल "समस्या का पता लगा सकती है" और "समस्या का समाधान" नहीं कर सकती है। जब परीक्षण से पता चलता है कि ऑक्सीजन की मात्रा मानक से अधिक है, तो ऑपरेटर अक्सर केवल एल्यूमीनियम तार या सिलिकॉन कैल्शियम तार को ही रिफीड कर सकता है। इस तरह की "माप{3}गणना {{4}जोड़" प्रतिक्रिया में न केवल समय अंतराल और अनियमित उपज की समस्याएं होती हैं, बल्कि इसलिए भी कि पूरक मिश्र धातु नए समावेशन को पेश करना बहुत आसान है, जो "डीऑक्सीडा{6}टियन{{7}समावेशन{{8}रीडीऑक्सीडेशन" के दुष्चक्र में गिर जाता है।

हाल ही में, विशेष मिश्र धातु सामग्री प्रौद्योगिकी की सफलता के साथ, एक नई पिघले हुए स्टील का पता लगाने और उपचार प्रौद्योगिकी को "स्वयं" प्रतिक्रियाशील कहा जाता है।ज़िरकोनियम फ़ॉइलडीऑक्सीडाइजेशन जांच" चुपचाप उच्च{{1}अंत विशेष धातुकर्म सर्कल में उभर रही है। यह तकनीक "पहचान" और "उपचार" को एक में जोड़ती है, और नमूनाकरण के समय "इन-सीटू सटीक डीऑक्सीडेशन" प्राप्त करने के लिए जिरको{5}निअम (जेडआर) तत्व की यूनीक{3}यू अल्ट्रा{{4}उच्च तापमान थर्मोडायनामिक विशेषताओं का उपयोग करती है।

तकनीकी नवाचार: एक ग्राम ज़िरकोनियम फ़ॉइल के "किलोग्राम के चार या दो सेट"।

यद्यपि एल्यूमीनियम डीऑक्सीडाइजेशन में उच्च दक्षता और कम लागत होती है, अल ₂ O ㎡ समावेशन को जमा करना और नोजल करना आसान होता है, भले ही बाद में कैल्शियम उपचार ने इसे कम पिघलने बिंदु 12CaO · 7 Al ₂ O ₂ में संशोधित किया हो, फिर भी इसे पूरी तरह से हटाना मुश्किल था।

तो, ज़िरकोनियम क्यों चुनें?

"मेटलर्जी टुडे" के रिपोर्टर के अनुसार, प्रासंगिक सामग्री प्रयोगशाला से पता चला कि आईवीबी समूह की एक दुर्लभ धातु के रूप में जिरकोनियम (जेडआर) में एक मजबूत डीऑक्सीडाइजेशन क्षमता है। 1600 डिग्री पर, ज़िरकोनियम की ऑक्सीजन के साथ आत्मीयता एल्यूमीनियम की तुलना में भी अधिक है। लेकिन जो चीज़ वास्तव में "ज़िरकोनियम फ़ॉइल प्रोब" को सबसे अलग बनाती है, वह न केवल "जल्दी उड़ान भरना" है, बल्कि "कुशलतापूर्वक उड़ान भरना" है।

1. उत्पादों के "प्रसार" का चमत्कार

पिघले हुए स्टील में डीऑक्सीडाइज़र (जैसे एल्यूमीनियम) मिलाने के बाद, बनने वाला ऑक्सीकरण अक्सर बड़ा और असमान रूप से वितरित होता है। नई जांच तकनीक स्टील नमूना जांच के मुख्य घटक के रूप में शुद्ध ज़िरकोनियम को बेहद पतली पन्नी में बनाती है। जब जांच को पिघले हुए स्टील में डुबोया जाता है, तोज़िरकोनियम फ़ॉइलतेजी से पिघलता है और समान रूप से निकलता है।

अध्ययनों से पता चला है कि ज़िरकोनियम डीऑक्सीडेशन द्वारा उत्पादित ZrO₂ कण बेहद महीन होते हैं। नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी के सिमुलेशन प्रयोगों ने पुष्टि की है कि इस महीन Zr{1}}O समावेशन के आकार को 0.2 ~ 1μm के बीच नियंत्रित किया जा सकता है, और यह उच्च -शक्ति माइक्रोस्कोप के तहत एक बहुत ही उच्च फैलाव वितरण स्थिति प्रस्तुत करता है। इसका मतलब यह है कि ज़िरकोनियम डीऑक्सीडेशन न केवल ऑक्सीजन को हटाता है, बल्कि बेहद महीन ऑक्साइड कण बनाकर स्टील के बाद के अनाज शोधन के लिए एक विषम न्यूक्लिएशन कोर भी प्रदान करता है।

2. "प्रतिक्रिया" के बजाय "अवशोषण"

जिरकोनियम की एक और विशिष्टता इसका सल्फाइड का रूपात्मक नियंत्रण है। पिघले हुए स्टील के जमने की प्रक्रिया के दौरान, MnS (मैंगनीज सल्फाइड) को कोर के रूप में इन फैलाव वाले ZrO ₂ के साथ अवक्षेपित करना बहुत आसान होता है, जिससे ZrO ₂ · MnS मिश्रित समावेशन बनता है। यह संरचना न केवल एमएनएस की हानिकारक लंबी पट्टियों के निर्माण से बचती है, बल्कि इसकी सतह पर बने "मैंगनीज-खराब क्षेत्र" के कारण बड़ी संख्या में एसिक्यूलर फेराइट्स के निर्माण को भी प्रेरित करती है।

नॉर्डिक विशेष इस्पात संयंत्र के एक तकनीकी निदेशक ने टिप्पणी की: "यह एक साधारण डीऑक्सीडेशन नहीं है, यह "शोधन' करने के लिए "एडिटिव्स" के तर्क का उपयोग कर रहा है। जांच में जिरकोनियम फ़ॉइल की परत वास्तव में स्टील के अंतिम ऊतक को 'टीकाकृत' करने के लिए है।"

अनुप्रयोग परिदृश्य: "घटना के बाद समझदार बनें" से "घटना से पहले समझदार बनें" तक

स्वतंत्र स्टेशन उद्योग समाचारों में, हम अक्सर स्टील के प्रदर्शन पर स्थिर रिपोर्ट देखते हैं, और ज़िरकोनियम फ़ॉइल जांच का उद्भव गतिशील गलाने के साइट नियंत्रण तर्क को नष्ट कर रहा है।

परिदृश्य 1: उच्च मिश्र धातु इस्पात के "मृत क्षेत्र" डीऑक्सीडेशन का समाधान

उच्च क्रोमियम और निकल सामग्री के साथ स्टेनलेस स्टील या गर्मी प्रतिरोधी स्टील के लिए, एल्यूमीनियम गतिविधि गुणांक के परिवर्तन के कारण एल्यूमीनियम डीऑक्सीडाइजेशन विफल होना आसान है। पिघले हुए स्टील में ऑक्सीजन के साथ जिरकोनियम की रासायनिक समानता अन्य मिश्र धातु तत्वों से कम परेशान होती है। जांच के विसर्जन के समय, पिघले हुए स्टील की सतह के स्थानीय क्षेत्र में एक बेहद कम ऑक्सीजन आंशिक दबाव बनता है, जो उच्च {{3}मिश्र धातु स्टील की डीऑक्सीडेशन समस्या को प्रभावी ढंग से हल करता है।

परिदृश्य 2: "नोज़ल नोड्यूलेशन" समाप्त करें

पतली तार की छड़ों, कोल्ड हेडिंग स्टील और अन्य स्टील ग्रेड के लिए जिन्हें अत्यधिक उच्च शुद्धता की आवश्यकता होती है, अल ₂ ओ ㎡ के कारण नोजल नोजल नोड्यूलेशन उद्योग में एक लगातार समस्या है। ज़िरकोनियम डीऑक्सीडाइज़ेशन उत्पाद ZrO₂ का गलनांक अत्यधिक उच्च (लगभग 2700 डिग्री) है, और पिघले हुए स्टील में "तरल" या "अर्ध{2}}पिघली हुई" अवस्था में होने की प्रवृत्ति Al₂O₂ की तुलना में बहुत कम है, और नोजल की दीवार से चिपकना आसान नहीं है, जिससे निरंतर ढलाई भट्टी का समय काफी बढ़ जाता है।

उद्योग परिप्रेक्ष्य: आर्थिक खाते और प्रदर्शन खाते की द्वंद्वात्मक एकता

हालाँकि ज़िरकोनियम की कीमत एल्युमीनियम और फेरोसिलिकॉन की तुलना में बहुत अधिक है, फिर भी आज के उच्च-स्तरीय विनिर्माण क्षेत्र में तेजी से कम हो रहे मुनाफे में उद्योग इस "महंगी" जांच को आज़माने के लिए क्यों तैयार है?

इसका उत्तर "व्यापक लागत" में निहित है।

"रेशम आहार + कैल्शियम उपचार" की प्रक्रिया श्रृंखला लंबी है, और कैल्शियम पुनर्प्राप्ति दर बेहद अस्थिर है। ज़िरकोनियम फ़ॉइल जांच वास्तव में डीऑक्सीडाइज़र की मात्रा को "ग्राम" में सटीक रूप से जोड़ती है। चूँकि जांच सीधे पिघले हुए स्टील के सीमित क्षेत्र पर कार्य करती है, इसलिए पूरी भट्ठी में स्टील में मिश्रधातु मिलाने से होने वाली अत्यधिक वृद्धि से बचा जा सकता है।

इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि ज़िरकोनियम उपचार का उपयोग करके, स्टील की थकान शक्ति (विशेष रूप से एस - एन वक्र के उच्च चक्र थकान क्षेत्र) में काफी सुधार होता है। ऑटो पार्ट्स, पवन ऊर्जा फास्टनरों और उच्च गति रेल स्प्रिंग स्टील निर्माताओं के लिए, इसका मतलब उच्च उत्पाद प्रीमियम और सुरक्षा प्रीमियम है।