توليد فولاد هاي زنگ نزن به روش كربن زدايي توسط اكسيژن تحت خلا

فولادهاي زنگ نزن از جمله آلياژهاي تجاري محسوب مي شوند كه حاوي حداقل 10 درصد وزني كروم در تركيب شيميايي خود هستند. همچنين ميزان كربن اين گروه از آلياژها در حد پايين (كمتر از 0.1 درصد وزني) مي باشد. از آنجايي كه استفاده از مواد اوليه كم كربن در توليد اين گونه آلياژها از لحاظ اقتصادي منجر به افزايش قابل توجه قيمت اين فولاد ها مي شود، توليدكنندگان اين گريد از فولادها به فكر روش هايي به منظور حذف كربن از مذاب بدون سوخت قابل توجه كروم افتاده اند. يكي از معروف ترين و رايج ترين اين روش ها، روش كربن زدايي توسط اكسيژن تحت خلا (VOD ) است. در حين توليد فولاد هاي زنگ نزن به روش VOD، هم كربن و هم كروم اكسيد مي شوند [1-4] . بر اساس ديگرام الينگهام، با وجود كروم، حذف كربن از طريق اكسيداسيون در فشار اتمسفر در دماهاي بالاتر از 2073 كلوين امكان پذير مي باشد. جهت انجام واكنش اكسيداسيون در دماهاي پايين تر نيازمند اعمال فشار هاي بسيار پايين مي باشيم. [2] از اين رو، روش VOD به عنوان يكي از راهكارهاي مناسب جهت توليد فولادهاي زنگ نزن از جمله از نوع بسيار كم كربن به همراه مقادير بسيار پايين نيتروژن مي باشيم. در اين روش، ابتدا پاتيل حاوي مذاب با درصد بالاي كربن و كروم به محفظه خلا وارد مي شود. سپس فرآيند اكسيداسيون از طريق دمش اكسيژن از بالا توسط لنس به داخل ذوب انجام مي شود. اساس اين روش اكسيداسيون ترجيحي كربن نسبت به كروم است[3] . در شكل 1، تجهيزات مربوط به فرآيند VOD نشان داده شده است. ميزان نرخ دمش گاز اكسيژن از طريق لنس و همچنين گاز حنثي (آرگون) از كف بسته به شرايط كاري ذوب متفاوت است.