متالورژی پاتیلی یا متالورژی ثانویه در فولاد سازی، به بخشی از وظایف فرآیند فولاد سازی اعم از تصفیه فولاد از لحاظ اکسیژن زدایی، گوگردزدایی و تولید فولاد با ترکیب شیمیایی دقیق گفته میشود که در کوره پاتیلی انجام میگیرد. به عبارت دیگرگوگردزدایی، اکسیژن زدایی، آلیاژ سازی و تمیز نمودن فولاد و عملیات احیایی گاز زدایی، تنظیم دمای ریخته گری، افزایش عمر نسوز کوره و هماهنگی برای ریخته گری چندین ذوب به صورت پیاپی در کوره تصفیه پاتیلی (به انگلیسی: Ladel Furnace که به صورت مخفف LF نامیده میشود) انجام میشود.
ذوب آماده شده در کوره های الکتریکی (کوره القایی یا کوره قوس الکتریکی) در داخل پاتیل تخلیه شده و به زیر کوره ی تصفیه پاتیلی منتقل می شود و عملیات ثانویه بر روی ذوب صورت می گیرد.در دهههای اخیر برای افزایش بهرهوری انرژی مصرف حداقل فروآلیاژها، کاهش هزینه، همچنین تولید محصولات فولادی با ترکیب شیمیایی دقیق و خواص مکانیکی بهبودیافته،تجهیز LF به نحوبسیارمطلوبی بکار گرفته شده است.
علل نصب و بکارگیری LF درفولاد سازی را میتوان به صورت ذیل دسته بندی نمود:
۱-۱) عملیات متالورژی ثانویه به راحتی صورت می گیرد. به طور مثال گوگرد زدایی در LF به جهت وجود اتمسفر احیایی سریع و به میزان زیاد قابل دسترسی میباشد.
۲-۱) فرایندهای تولید محصولات فولادی یکنواخت، دلخواه و مطمئن انجام میگیرد.
۳-۱) آنالیز محصولات فولادی با دقت و صحت بالا برای ریختهگری ارسال میشود.
۴-۱) فرآیندهای ریختهگری مداوم بهبود مییابد به طور مثال برای افزایش پاتیل روپاتیل Sequence Casting موارد زیر مورد توجه میباشد:
الف) تاندیش و نازل به اندازه کافی داغ شود و حرارت آن بالای ۱۰۰۰-1100oC باشد.
ب) حرارت مذاب پاتیل در تمامی شارژها میتواند یکنواخت و دلخواه تعیین شود.
ج) تمامی اصول مورد نیاز ارسال ذوب به ریختهگری اعم از درجه حرارت، آنالیز وزمان تحت کنترل میباشد.
د) مذاب عاری از آخالهای مخرب در حین ریختهگری و نورد خواهد بود.
هـ) اکسیدهای ایجاد شده میتواند در حد قابل قبول کنترل گردد.
۵-۱) مواد مصرفی در کوره به علت عدم اکسایش مجدد کاهش مییابد.
۶-۱) دستیابی و حصول فولادهای تمییز و عاری از آخالهای اکسیدی ممکن میشود.
۷-۱) کاهش زمان عملیات ذوب در EAF و پایین آمدن درجه حرارت تخلیه مذاب
۸-۱) افزایش بهرهوری در تمامی مراحل تولید از EAF تا CCM
۹-۱) در کوره پاتیلی مهمترین مسئلهایی که قابل توجه میباشد حصول راحت کاهش گوگرد در مقادیر پایین میباشد.
۱۰-۱) از دیگر نقشهای مهم LF در فولاد سازی این است که همچون یک ضربهگیر (بافر) و یا نگهدارنده مذاب بین کوره و ریختهگری عمل میکند.
ساختار پشتیبانی کوره
دستگاه بالابر سقف
سیستم بلند کردن الکترود
بازوهای الکترود
تبدیل کننده
مدار ثانویه
سقف خنک کننده با آب
لوله های خنک شده در آب برای مکش مستقیم
دستگاه های اندازه گیری و اندازه گیری
لنس اضطراری
سیستم جوشکاری الکترود
سیستم انتقال مواد
دستگاه تغذیه سیم
ماشین ملافه
واحد Hyrulic
Furnace Support Structure
Roof Lifting Device
Electrode Lifting System
Electrode Arms
Transformer
Secondary Circuit
Water Cooled Roof
Water Cooled Pipes for Direct Suction
Sampling and Measuring Devices
Emergency Lance
Electrode Nippling System
Material Handling System
Wire Feeding Machine
Ladle Car
Hyraulic Unit
اطلاعات فنی تجهیزات LF
پاتیل Ladle با مکانیزم گرم کردن با الکترود (قوس زدن) Arc Heating میباشد، دو واگن حمل پاتیل Ladle Car برای این سیستم در نظر گرفته شده و سیستم خنک کاری ان سرپوش آبگرد Water cooled roof می باشد . سیستم جمع اوری گرد و غبار Dust collection system بوده و توپی متخلخل دمش ازت (پرس پلاگ) Porous Plug می باشد سایر توضیحات مربوطه در جدول صفحه اتی آمده است.
سازه بالا برنده الکترودها سازه نگه دارنده الکترود سرپوش کوره
ارتفاع بالا رفتن الکترود 2100mm قطر الکترود: 450mm طراحی سرپوش:طرح لوله ـ لوله
سرعت بالا و پایین آمدن الکترود روش بسته شدن الکترود: فنری clamping مقدار بالا رفتن سرپوش: 400mm
کنترل اتوماتیک 60mm/ sec
کنترل دستی ۸۰-100mm/ sec
روش آزادکردن الکترود: توسط سیلندرهیدرولیکی سرعت بالا رفتن سرپوش: 50mm/sec
LF برای اطمینان از هدف اصلی زیر طراحی شده است:
۱. عملیات متالورژی ثانویه آسان تر
۲. بهینه و از طریق فرآیند همگن سازی
۳. تجزیه و تحلیل دقیق برای CCM
۴. بهبود قابلیت بهبود در CCM
۵. دستیابی به تمیز کردن فولاد
۷. کاهش زمان کار EAF
۸. افزایش بهره وری کل خط EAF-LF-CCM
ویژگی های طراحی LF
• سقف خنک کننده با آب و بدون پوشش نسوز در منطقه مرکز
• دستگیره لنس اتوماتیک برای اندازه گیری و نمونه گیری دما
• دستگیره لنس اتوماتیک برای تکان دهنده و / یا تزریق پودر
• تغذیه سیم برای دفع اکسیداسیون و ریزآلیاژ
• سیستم اتصال خودکار برای همزدن گاز
• دسترسی آسان به پشت بام و جایگزینی الکترود
• سیستم همزن گاز بی اثر (شاخه های متخلخل و / یا لنزهای پاکسازی)
مزایای تولیدی LF
“عملکرد بافر” بین ذوب و ریخته گری کاهش می یابد
• زمان پالایش EAF و دمای ضربه زدن
• تنظیم دقیق دما برای ریخته گری مداوم
• تصفیه و همگن سازی فلز
• تنظیم دقیق ترکیب فولاد (تنظیم دقیق متالورژی)
مزایای بهره وری LF
پیشرفت های قابل توجه در کیفیت فولاد
• کاهش قابل توجه در مصرف نسوز
• افزایش قابل توجه در عملکرد ریخته گری
• کاهش قابل توجهی در کل هزینه ها
• افزایش قابل توجه بهرهوری ۱۰۰ کوره لادن ۱۰۰ تنی