En experimentell studie av provtagning av flytande stål

Ola Ericsson

Provtagning av flytande stål är mycket viktig för att kunna kontrollera ståltillverkningsprocessen. Det finns dock ingen gemensam standard för provtagning och dessutom finns en mängd olika provtagare tillgängliga på marknaden. Målet i detta arbete är att undersöka effekt av slaggskydd och provgeometri på provtagningsparametrar och provhomogenitet. Tre olika provgeometrier valdes ut: i ) Björneborg ii) 6 mm tjock Lollipop och iii) 12 mm tjock Lollipop. Dessa provgeometrier har testats med två olika typer av slaggskydd: a) konventionellt slaggskydd med stålhätta och b) argongas. Fyllningshastighet och stelningshastighet har mätts experimentellt under industriella förhållanden. Provhomogenitet med avseende på totalsyre och storleksfördelning av inneslutningar har bestämts i olika zoner av proverna. Studien visar att argonskyddade prover har en lägre och jämnare fyllningshastighet (0.19±0.09 m/s) jämfört med konventionella provtagare (1.28±2.23 m/s). Resultat från mätningar av stelningshastighet visar att 6 mm tjock Lollipop stelnar snabbast (99~105 °C/s). Totalsyrebestämningar visar att argonskyddade prover har låg variation av totalsyre medan konventionella provtagare visar väldigt hög variation. Utvärdering med optisk mikroskopi visar att de höga syrehalterna i konventionella prover troligen orsakas av toppslagg som kontaminerat provet. Dessutom påvisas att prover med mindre volym kontamineras till större grad än prover med större volym. Bestämning av storleksfördelning i argonskyddade prover visar att antalet inneslutningar är större i den övre delen av provet medan mitten och bottenzonen innehåller ungefär lika antal.