वीओडी भट्ठी की डीकार्बराइजेशन प्रक्रिया

VOD फर्नेस डीकार्बराइज़ेशन प्रक्रिया

The VOD (वैक्यूम ऑक्सीजन डीकार्बराइज़ेशन) फर्नेस डीकार्बराइज़ेशन प्रक्रिया पिघले हुए स्टील में कार्बन की मात्रा को कम करने के लिए एक शोधन विधि है। यह मुख्य रूप से ऑक्सीजन आपूर्ति दर (तीव्रता), टॉप-ब्लोन ऑक्सीजन लांस की स्थिति, वैक्यूम स्तर (संचालन वैक्यूम पंपों की संख्या से निर्धारित), और बॉटम-इंजेक्टेड आर्गन की प्रवाह दर के माध्यम से नियंत्रित होता है।

प्रक्रिया चरण

VOD फर्नेस में डीकार्बराइज़ेशन दो अलग-अलग चरणों में होता है:

1. वैक्यूम ऑक्सीजन ब्लोइंग स्टेज  

   प्रारंभिक ऑक्सीजन इंजेक्शन के दौरान, लगभग दो मिनट के लिए डीसिलिकॉनकरण होता है, इसके बाद सक्रिय डीकार्बराइज़ेशन होता है। छप को कम करने और फीड सिस्टम को अवरुद्ध होने से रोकने के लिए, लांस को एक उच्च स्थिति (आमतौर पर ≤900 मिमी) पर बनाए रखा जाता है जबकि आर्गन प्रवाह कम हो जाता है। डीकार्बराइज़ेशन की दर ऑक्सीजन आपूर्ति की तीव्रता, आर्गन सरगर्मी की तीव्रता, प्रारंभिक कार्बन सामग्री और स्टील के तापमान जैसे कारकों पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए:

   - 0.27% के प्रारंभिक कार्बन के साथ, औसत डीकार्बराइज़ेशन दर लगभग 0.0125%/मिनट है।

   - 0.41% प्रारंभिक कार्बन पर, दर लगभग 0.0188%/मिनट तक बढ़ जाती है।

   0.01–0.02 Nm³/(t·min) की आर्गन तीव्रता के साथ मजबूत बॉटम सरगर्मी न केवल डीकार्बराइज़ेशन को बढ़ाती है बल्कि क्रोमियम ऑक्सीकरण को भी कम करती है।

2. वैक्यूम डीकार्बराइज़ेशन स्टेज  

   जब स्टील में कार्बन की मात्रा लगभग 0.08% तक पहुँच जाती है, तो ऑक्सीजन ब्लोइंग बंद कर दी जाती है और वैक्यूम के तहत डीकार्बराइज़ेशन जारी रहता है। लक्ष्य अंतिम कार्बन जितना कम होगा, आवश्यक वैक्यूम स्तर उतना ही अधिक होगा और डीकार्बराइज़ेशन का समय उतना ही लंबा होगा, जो आमतौर पर 15 से 30 मिनट तक होता है।

प्रक्रिया नियंत्रण और एंड-पॉइंट निर्धारण

चूंकि VOD शोधन वैक्यूम के तहत संचालित होता है, इसलिए सटीक स्वचालित नियंत्रण आवश्यक है। एंड-पॉइंट कार्बन सामग्री का सटीक निर्धारण प्रक्रिया स्थिरता और अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है। उपयोग की जाने वाली दो मुख्य विधियाँ हैं:

- निकास गैस विश्लेषण  

  एक अवरक्त विश्लेषक लगातार ऑफ-गैस में CO, CO₂ और O₂ की सांद्रता की निगरानी करता है। वैक्यूम स्तर के डेटा के साथ संयुक्त, यह विधि शोधन प्रक्रिया का वास्तविक समय नियंत्रण और ऑक्सीजन ब्लोइंग को कब रोकना है, इसका सटीक निर्धारण करने की अनुमति देती है। यह व्यापक रूप से लागू है और विशिष्ट उपकरण कॉन्फ़िगरेशन द्वारा सीमित नहीं है।

- गैस-फेज कार्बन माप  

  यह दृष्टिकोण निकास गैस की कुल मात्रा और उसकी CO और CO₂ सामग्री को मापकर कार्बन हटाने की गणना करता है, जिससे एक वास्तविक समय कार्बन-कमी वक्र उत्पन्न होता है। लक्ष्य एंड-पॉइंट कार्बन तक पहुँचने के बाद ऑक्सीजन ब्लोइंग समाप्त कर दी जाती है।

ऑपरेटिंग मापदंडों के सावधानीपूर्वक विनियमन और विश्वसनीय एंड-पॉइंट डिटेक्शन के माध्यम से, VOD प्रक्रिया मूल्यवान मिश्र धातु तत्वों जैसे क्रोमियम के नुकसान को कम करते हुए कुशल, नियंत्रित डीकार्बराइज़ेशन को सक्षम बनाती है।

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