Att mäta massan slagg i skänken under skänkugnsbehandling på ett noggrant sätt är problematiskt. I denna rapport har två metoder använts.
Om slaggen är helt smält och homogent distribuerad över stålet har den formen av en cylinder. Höjden på denna cylinder mättes med ett
armeringsjärn under skänkugnsbehandlingen. Med hjälp av slaggdensiteten kunde då slaggmassan räknas ut. Detta var den första metoden. Den andra
var med hjälp av massbalans. Genom att ta prover på kvarvarande
AOD-slagg och sedan även på slaggen efter att den syntetiska slaggbildaren hade tillsatts kunde slaggmassan räknas ut. Med hjälp av densiteten kunde massan konverteras till en volym i form av en cylinder. Därefter kunde höjden på cylindern tas fram och jämföras med resultaten från den första metoden. För att veta hur mycket STENA-slaggbildare som bör tillsättas är det önskvärt att ha en pålitlig metod för mätning av slaggmassan i skänken under skänkugnsbehandlingen.
Det går ej att se en tydlig trend i vilket av sätten som ger störst slagghöjd.
Figur 43 visar att båda metoderna ger en högre slagghöjd i hälften av försöken vardera. Det är dock tydligt att oavsett vilken metod som används resulterar det i relativt lika slagghöjder. I snitt skiljer det bara 0.3 cm mellan de två metoderna.
För att exemplifiera inverkan av mätosäkerheter har en jämförelse gjorts för försök STENA-1. Efter att STENA-slaggbildaren hade tillsatts mättes slagghöjden med armeringsjärn. Denna var 7 cm och motsvarar en
slaggmassa på 1089 kg. Med hjälp av sammansättningarna på AOD-slaggen och AOD-STENA blandningen räknades motsvarande massa ut till 1226 kg. Detta motsvarar en slagghöjd på ca 8 cm.
Varje centimeter mätfel som erhålls vid mätning av slagghöjden motsvarar en differens i slaggmassa på 156 kg. Om massbalansen utförs med
mätosäkerheterna inräknade motsvarar detta en differens på 73 kg.
Skillnaden i slagghöjd för denna differens är försumbar. Att uppskatta slaggmassan med hjälp av massbalans bör anses som den mer noggranna metoden. Båda metoderna innehåller mätfel. Detta fel är dock lägst och mest systematiskt vid användandet av massbalans. När slagghöjden mäts med armeringsjärn beror resultatet på hur väl slaggen har smält. Om slaggen är helt smält och homogent distribuerad ovanpå stålet kan denna metod anses ha tillfredsställande precision. Sådan är dock sällan
situationen. Slaggen är ofta delvis smält och delvis stelnad. vidare kan den vara så stelnad att den inte går att penetrera med ett armeringsjärn. Detta innebär att mätosäkerheten blir stor och att felet ej blir systematiskt. På grund av praktiska skäl är det dock ej möjligt att räkna ut slaggmassan med hjälp av massbalans kontinuerligt under skänkungsbehandlingen.
Detta eftersom slaggsammansättningarna måste analyseras.
I denna rapport visar resultaten på att skillnaden i beräkningsmetod ej är stor. Dock är resultaten baserade på begränsad data. Det är
rekommenderat att göra fler mätningar och undersöka skillnaden mellan de två beräkningsmetoderna. Detta för att kunna fastställa en differens. Denna differens kan sedan adderas till slagghöjden som mäts med armeringsjärn för att erhålla ett noggrannare värde.
8.4 Korrelation mellan syrehalt och inneslutningsmängd
Det är tidskrävande att analysera inneslutningar i ett lollipop prov. På grund av detta skulle det vara effektivt att uppskatta mängden oxidiska och oxisulfidiska inneslutningar med hjälp av den totala syrehalten. Därför har en korrelation mellan dessa två undersökts. Sambandsdiagrammen i figur 46 visar att det ej finns en sådan korrelation. Detta beror sannolikt på ett antal faktorer. De inneslutningar som analyseras ligger i ytan av lollipop provet.
Denna inneslutningsbild måste nödvändigtvis inte vara representativ för hela provet. Dessutom måste inte inneslutningsbilden i lollipop provet vara representativt för hela chargen. Likadant är det för syrehalten. Denna mäts enbart i en mycket liten del av lollipop provet. Denna del måste inte vara representativt för hela provet, och lollipop provet måste nödvändigtvis inte vara representativt för hela chargen. Vidare kommer stålet i lollipop proven att stelna med en mycket hög avsvalningshastighet. Detta gör att den del syre som finns inlöst i stålet skiljs ut i form av mycket små inneslutningar.
Dessa kan vara för små för att ingå i det storleksintervall som undersöktes.
Den inlösta syrehalten kan beräknas. Den kan sedan subtraheras från den totala syrehalten. Teoretiskt bör resultatet motsvara den del syre som existerar som oxidiska och oxisulfidiska inneslutningar. Detta utfördes för det första provet och för det sista provet i varje försök. Därefter beräknades differensen mellan dem. Erhållet är därmed produktionen av inneslutningar på grund av att lösligheten för syre i stålet sjunker i relation till hur väl avskiljningen av dessa inneslutningar till slaggen är. För att åskådligöra detta har en exempelgraf gjorts. Denna kan ses nedan.
Figur 52: Exempelgraf: Det kan ses att den del syre som är inlöst sjunker och går över till att vara bundet som icke-metalliska inneslutningar.
Om enbart den totala syrehalten analyseras är resultatet positivt eftersom den sjunker. Lösligheten för syre i stålet sjunker också. Detta eftersom temperaturen sjunker och sammansättningen förändras. Om lösligheten för syre subtraheras från den totala syrehalten ser situationen dock annorlunda ut. Syret bundet som inneslutningar ökar. Hur mycket denna andel syre förändras under skänkugnsbehandlingen för varje försök kan ses nedan. En negativ differens innebär att denna syrehalt har ökat. En positiv differens innebär att denna syrehalt har minskar. Alla värden räknas i ppm.
Figur 53: Förändring i syrehalt bunden som oxidiska och oxisulfidiska inne-slutningar under skänkugnsbehandling
Denna figur säger att lösligheten för syre i stålet går ned under skänkugnsbehandlingen. Syret övergår till att skapa oxidiska och
oxisulfidiska inneslutningar. Om differensen är negativ innebär detta att produktionen av dessa inneslutningar är större än avskiljningen.