Naszą mocną stroną jest przede wszystkim ekspertyza i innowacyjne podejście do rozwiązywania problemów technologicznych Klienta
Dyrektor ds. technologii – Europa
Jakie jest najlepsze stężenie wodoru do naszej atmosfery azotowo-wodorowej do wyżarzania jasnego stali?
Jakie jest najlepsze stężenie
wodoru do naszej atmosfery azotowo-wodorowej do wyżarzania jasnego stali?
Wyżarzanie jasne stali wymaga warunków, które zapewniają atmosferę
redukcję dlatlenków stali. Tradycyjnie diagram Ellinghama był używany do
przewidywania warunków, które odpowiadają utlenianiu czystych metali lub
redukcji ich tlenków. Metodę tę można wykorzystać do przewidywania warunków,
które powinny powodować redukcję tlenków żelaza i tlenków pierwiastków
stopowych stali, takich jak chrom w przypadku stali nierdzewnych. To tradycyjne
podejście nie jest precyzyjne, ponieważ wykorzystuje się tylko dane
termodynamiczne dotyczące czystych metali i ich tlenków, ignorując fakt, że
żelazo i dodatki stopowe tworzą stały roztwór. Ponadto można określić jedynie
przybliżony stosunek równowagowego ciśnienia cząstkowego wodoru i pary wodnej
do utleniania określonego metalu w określonej temperaturze.
Alternatywnie można użyć
dokładniejszych i wygodniejszych schematów z danymi dotyczącymi stali i innych
stopów, które są tworzone przy pomocy nowoczesnych baz danych i programów
komputerowych, takich jak FactSage™ (oprogramowanie termochemiczne i pakiet
bazy danych opracowane wspólnie przez firmy Thermfact/CRCT i GTT-Technologies)
lub oprogramowania Thermo-Calc. Korzystając z krzywych utleniania-redukcji,
przedstawionych jako punkt rosy atmosfer czystego wodoru lub atmosfer
azotowo-wodorowych w porównaniu do temperatury, można szybko wybrać atmosferę
do wyżarzania stali bez tworzenia się tlenków. Wykres na rysunku 1 został
obliczony przy użyciu FactSage. Na wykresie widać, że krzywe
utleniania-redukcji dla systemów Fe-18%Cr i Fe-18%Cr-8%Ni reprezentujących stal
nierdzewną są wyższe niż odpowiednie krzywe Cr/Cr₂O₃. W
przypadku stopów (np. stali) można uzyskać bardziej precyzyjne obliczenia,
korzystając z danych termodynamicznych zarówno z baz danych czystych substancji
(tj. czystych metali i tlenków), jak i roztworów. Takie wykresy można stworzyć
dla konkretnej stali oraz atmosfero różnych składach.
Metody te mogą pomóc w
rozwiązywaniu problemów i optymalizacji operacji wyżarzania poprzez
równoważenie zużycia wodoru z jakością produktu.
Krzywe utleniania-redukcji dla czystego chromu, Fe-18%Cr i Fe-18%Cr-8%Ni w przypadku całkowitego ciśnienia na poziomie 1 atmosfery przy ciśnieniu cząstkowym wodoru na poziomie 0,05 atmosfery, co odpowiada N₂-5% H₂. (Schemat został przygotowany przy użyciu danych termodynamicznych dla roztworów oraz danych dotyczących czystych pierwiastków i ich tlenków).
Rysunek 1:
Czy istnieje sposób na wyżarzanie i pasywację rury ze stali nierdzewnej serii 300 oraz zachowanie jasnej powierzchni?
Powstawanie powłoki tlenkowej jest funkcją stosunku ciśnienia cząstkowego wodoru/wody, temperatury i czasu, które mogą ulec znacznej zmianie na wyjściu z pieca. Podwyższony punkt rosy wskutek dostania się powietrza reagującego z wodorem w połączeniu ze zmniejszoną temperaturą prowadzi do utleniania, jeśli czas przebywania w obszarze wyjścia jest wystarczająco długi. Ponadto powierzchnia średnicy wewnętrznej rury może schładzać się wolniej niż średnica zewnętrzna i powodować nierówne utlenianie. Środki zaradcze obejmują zwiększenie prędkości przesuwu rury i przepływu wodoru na wszystkich powierzchniach rur oraz zastosowanie kurtyny azotowej na wylocie w celu rozcieńczenia wlatującego powietrza i wspomagania chłodzenia. Każdy środek zaradczy wiąże się z kwestiami technologicznymi, bezpieczeństwem i kosztami.