This thesis work aimed to contribute to the development of online characterization techniques for non-metallic inclusions in steelmaking. The study focused on assessing the precision and accuracy of the optical emission spectroscopy pulse distribution analysis (OES/PDA) technique using asreference light optical microscope (LOM) and scanning electron microscope(SEM). Steel samples were collected from three different routes at SSAB Oxelösund steel mill, including vacuum degassing with aluminium or silicon as deoxidizers, and a direct route using magnetic stirring. The precision study compared the inclusion index obtained from each burn spot within the same sample. The precision study includes two parts, the first one compared the dispersion of a set of samples when testing four and eight burn spots, and the second part all the samples were tested to determine the overall dispersion using four burn spots. This study revealed that samples with eight burn spots exhibited higher dispersion and higher average inclusion index, indicating potentially higher inclusion content in the middle section of the sample. Overall, the precision of PDA/OES was found to be satisfactory, with the possibility of further improvement by eliminating outliers. The particle size distribution (PSD) and volume fraction of inclusions obtained from OES/PDA and LOM was compared, and it was observed that OES/PDA yielded higher values in most samples, suggesting limited agreement between the two techniques. Comparing the results of OES/PDA with scanning electron microscopy (SEM) for PSD and volume fraction of inclusions showed relatively better agreement, although accuracy could not be described as entirely accurate. The comparison of the B-factor indicated that OES/PDA generally provided lower values than SEM. SEM was more effective in capturing additions during the steelmaking process, while OES/PDA exhibited lower sensitivity. Finally, the comparison of inclusion chemical composition between OES/PDA and SEM indicated significant disagreement, emphasizing that OES/PDA should not be utilized for this purpose. The limited gathered data from the seven sampled heats indicate that OES/PDA is a precise tool that need more development to be consider accurate to be consider as a monitor tool during secondary metallurgy. / Detta examensarbete syftade till att bidra till utvecklingen av online-karakteriseringstekniker för icke-metalliska inneslutningar i ståltillverkning. Studien fokuserade på att bedöma precisionen och noggrannheten hos OES/PDA-tekniken (Optical Emission Spectroscopy Pulse Distribution Analysis) med hjälp av ljusoptiskt mikroskop (LOM) och svepelektronmikroskop (SEM)som referens. Stålprover samlades in från tre olika produktionsvägar vid SSAB Oxelösundsstålverk, inklusive vakuumavgasning med aluminium eller kisel som deoxidationsmedel, och en direkt produktionsväg med magnetisk omrörning. Precisionsstudien omfattar två delar, den första jämförde spridningen av en uppsättning prover vid testning av 4 och 8 brännfläckar, och den andra delen testades alla prover för att bestämma den totala spridningen med 4 brännfläckar. Denna studie visade att prover med 8 brännfläckar uppvisade högre dispersion och högre genomsnittligt inkluderingsindex, vilket tyder på potentiellt högre inkluderingsinnehåll i den mellersta delen av provet. Precisionen för PDA/OES var överlag tillfredsställande, med möjlighet till ytterligare förbättringar genom att eliminera avvikande värden. Partikelstorleksfördelningen (PSD) och volymfraktionen av inneslutningar som erhållits från OES/PDA och LOM jämfördes, och det observerades att OES/PDA gav högre värden i de flesta prover, vilket tyder på begränsadöverensstämmelse mellan de två teknikerna. Jämförelsen av resultaten från OES/PDA med svepelektronmikroskopi (SEM) för PSD och volymfraktion av inneslutningar visade relativt bra överensstämmelse, även om noggrannheten inte kunde beskrivas som bra. Jämförelsen av B-faktorn visade att OES/PDA i allmänhet gav lägre värden än SEM. SEM var mer effektivt för att fånga upp tillskott underståltillverkningsprocessen, medan OES/PDA uppvisade lägre känslighet. Slutligen visade jämförelsen av den kemiska sammansättningen mellan OES/PDA och SEM på betydande oenighet, vilket understryker att OES/PDA inte bör användas för detta ändamål. De begränsade data som samlats in från dem sju utvalda härdarna indikeraratt OES/PDA är ett exakt verktyg som behöver utvecklas ytterligare för att ansesvara korrekt som ett övervakningsverktyg under sekundärmetallurgi.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-337754 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Urrea Molina, Paulo |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2023:574 |
Page generated in 0.0018 seconds