يلعب النحاس دورًا مزدوجًا في إنتاج الصلب, يعمل كعنصر مفيد في صناعة السبائك وشوائب ضارة محتملة. يعد التحكم في محتوى النحاس أثناء عملية الصهر أمرًا بالغ الأهمية. فيما يلي تحليل مفصل لنقاط التحكم لإدارة النحاس في الصهر.
السيطرة على عنصر سبائك النحاس
كعنصر صناعة السبائك, لا يتأكسد النحاس بسهولة وله نقطة انصهار منخفضة. مطلوب اهتمام خاص أثناء عملية الذوبان:
- ضمان التوزيع الموحد للنحاس في الفولاذ المنصهر: بعد إضافة النحاس, قم بتحريك الفولاذ المنصهر بقوة عالية لضمان التوزيع المتساوي.
- صب سريع لدرجة حرارة منخفضة: لتقليل الفصل أثناء عملية التصلب, استخدام تقنيات الصب السريع ذات درجة الحرارة المنخفضة.
- تقصير مدة الإقامة في الفرن: يساعد تقليل الوقت الذي يبقى فيه الفولاذ المنصهر المحتوي على النحاس في الفرن على تقليل امتصاص النحاس بواسطة البوتقة ويقلل من آثاره الضارة.
السيطرة على شوائب النحاس الضارة
عندما يكون النحاس شوائب, نقاط التحكم التالية ضرورية:
- رقابة صارمة على محتوى النحاس المتبقي في الفولاذ: الالتزام بمعايير التركيب الكيميائي. لأنواع الصلب دون معايير محددة:
- الصلب العادي: مع الكسر الشامل ≥ 0.15%
- الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للحرارة: مع الكسر الشامل ≥ 0.10%
- الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للأحماض: مع الكسر الشامل ≥ 0.25%
- سبائك ذات درجة حرارة عالية: مع الكسر الشامل ≥ 0.010%
- إدارة المواد المرتجعة المحتوية على النحاس: قم بتخزين عوائد الفولاذ المحتوية على النحاس المنتجة ذاتيًا بشكل منفصل. قم بتنظيف الخردة التي تم الحصول عليها من مصادر خارجية جيدًا لفصل النفايات المحتوية على النحاس ومعالجتها بشكل خاص.
- قم بإزالة خبث الفولاذ المتبقي من البوتقة: بعد صهر الفولاذ المحتوي على النحاس, قم بإزالة الخبث المتبقي بالكامل من الجدار الداخلي للبوتقة ثم قم بالتنفيذ 1-2 التنظيف قبل صهر الفولاذ الخالي من النحاس.
شكل إضافة النحاس ومعدل الاسترداد
يضاف النحاس عادةً إلى الفولاذ على شكل نحاس مُحلل كهربائيًا, خردة تحتوي على النحاس, أو عوائد تحتوي على النحاس. وعادة ما يتم إضافته إلى الفرن أو المغرفة في نهاية فترة التكرير أو أثناء عملية التنصت. عند ذوبان المواد والعوائد الجديدة, معدل استرداد النحاس هو 100%.
إزالة الخبث وتكريره ومبادئ النحاس وسبائك النحاس
أثناء عملية الذوبان, الخبث الناتج هو في الأساس خبث مؤكسد. تعتبر إزالة الخبث وتكريره ضرورية لضمان جودة السبائك. وتشمل المبادئ المعنية:
- تأثير فرق الكثافة: استخدم فرق الكثافة بين الشوائب غير المعدنية وسبائك النحاس لجعل الشوائب تطفو أو تغوص.
- الامتزاز: أدخل غازًا خاملًا أو أضف تدفقًا لتوليد فقاعات غاز محايد يمكنها امتصاص شوائب الخبث المعلقة وإزالتها من الذوبان أثناء عملية التعويم.
- الحل: حل شوائب غير معدنية في تدفق السائل, والذي ينفصل بعد ذلك عن المعدن المنصهر عندما يغوص التدفق أو يطفو.
- التركيب الكيميائي: تشكل مركبات أو مجمعات من خلال التقارب بين شوائب الخبث والتدفق, تحقيق إزالة الادراج.
تتأثر فعالية إزالة الخبث الكيميائي بشكل كبير بظروف مثل درجة الحرارة والتركيز. في سبائك النحاس ذات درجات حرارة انصهار أعلى, تعتبر إزالة الخبث الكيميائي أكثر فعالية.
