Evaluation Of Slag Mixture For Desulphurization Of Stainless Steel

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Die Entschwefelung ist ein Pfannenbehandlungsprozess in der Edelstahlherstellung, bei dem S aus dem Stahl auf den gewünschten Wert entfernt wird. Die Entfernung von S ist wichtig, um die mechanischen Eigenschaften wie Duktilität und Tieftemperaturzähigkeit zu verbessern und die Schweißbarkeit zu erhöhen. Die Stahlhersteller wurden aufgrund der Forderungen der Verbraucher nach besseren mechanischen Eigenschaften des Stahls dazu gedrängt, die Qualität des Stahls zu verbessern. Der Entschwefelungsprozess erfolgt hauptsächlich durch Schlackenbehandlung. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung einer neuen Schlackenmischung namens Calumet zur Entschwefelung von austenitischem Edelstahl. Die Untersuchung erfolgt bei unterschiedlichen Sauerstoffpartialdrücken, Entschwefelungszeiten und durch Veränderung der Schlackenchemie. Die Diplomarbeit entstand in Zusammenarbeit mit Aperam Genk., einem Global Player in der Herstellung von Edelstahlprodukten. Der Stahl und die Schlacke werden von Aperam Genk bereitgestellt. FactSage 8.0 wird verwendet, um die Wechselwirkung von Stahl und Schlacke thermodynamisch vorherzusagen. Basierend auf den thermodynamischen Berechnungen werden Laborversuche mit dem Stahl und unterschiedlichen Schlackenzusammensetzungen bei unterschiedlichen Sauerstoffpartialdrücken und Entschwefelungszeiten in einem Hochtemperatur-Vertikalrohrofen durchgeführt. Der S-Gehalt im Stahl wird durch LECO-Analyse in Aperam Genk gemessen und der S-Gehalt in der Schlacke wird durch ICP-OES in MTM gemessen. Industrielle Tests wurden in Aperam Genk durchgeführt. Sowohl FactSage-Berechnungen als auch experimentelle Ergebnisse zeigen die Schwefelung des Stahls mit Calumet-Schlacke. Als Ursache für die Verschwefelung des Stahls wird der S-Gehalt in der Schlacke festgestellt. Die Menge an S im Stahl steigt mit steigendem Sauerstoffpartialdruck und steigender Wechselwirkungszeit. Die Zugabe von CaO und CaF2 reduziert das S in der Schlacke, was zu einer Verringerung der Sulfurierung des Stahls führt. Die reine Calumet-Schlacke mit dem derzeitigen S-Gehalt ist daher für die Entschwefelung des Stahls nicht zu empfehlen. Die aus der vorliegenden Studie gewonnenen Ergebnisse sind nützlich für die weitere Verbesserung des Schlackensystems, um es für die Entschwefelung des Stahls nutzbar zu machen.

Details

Titel in ÜbersetzungBewertung der Schlackenmischung zur Entschwefelung von Edelstahl
OriginalspracheEnglisch
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung21 Okt. 2022
StatusVeröffentlicht - 2022