ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดเหล็กปลายสั้น สำหรับกระบวนการหล่อเหล็กแท่งแบบต่อเนื่องโดยวิธีการออกแบบการทดลอง

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดเหล็กปลายสั้น และเสนอเงื่อนไขที่เหมาะสม (Suitable Condition) ที่ทำให้เกิดเหล็กปลายสั้นที่มีความยาวน้อยที่สุดภายใต้เงื่อนไขที่เป็นไปได้ งานวิจัยนี้เริ่มต้นจากการพิจารณาหาปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดเหล็กปลายสั้นโดยใช้การระดมสมอง ทำให้สามารถเลือกปัจจัยทั้งหมด 3 ปัจจัยที่น่าจะมีผลอย่างมากต่อการเกิดเหล็กปลายสั้นสำหรับกระบวนการหล่อเหล็กแท่งแบบต่อเนื่อง ปัจจัยเหล่านี้ประกอบด้วย (1) อัตราการไหลของน้ำหล่อเหล็กแท่งช่วงที่หนึ่ง (2) ความเร็วในการหล่อเหล็กแท่ง และ (3) อุณหภูมิน้ำเหล็กในทันดิช โดยใช้แผนการทดลอง 2k แฟคทอเรียลในการทดลองเบื้องต้นโดยทุกระดับของปัจจัย 2 ระดับ เพื่อตัดปัจจัยที่ไม่น่าจะมีผลต่อสิ่งที่ต้องการศึกษาออกไป จากผลการทดลองพบว่าปัจจัยทั้ง 3 ชนิดมีผลต่อการเกิดเหล็กปลายสั้น การทดลองแบบแฟคทอเรียลได้ถูกนำมาใช้อีกครั้ง โดยเพิ่มระดับของปัจจัยเป็น 3 ระดับ เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมที่ทำให้เกิดเหล็กปลายสั้นที่มีความยาวน้อยที่สุด ผลการทดลอง พบว่าสภาวะที่เหมาะสม (Suitable Condition) ที่ทำให้เกิดเหล็กปลายสั้นที่มีความยาวน้อยที่สุดคือ (1) อัตราการไหลของน้ำหล่อเหล็กแท่งช่วงที่หนึ่ง 200 ลิตรต่อนาที (2) ความเร็วในการหล่อเหล็กแท่ง 0.9 เมตรต่อนาที และ (3) อุณหภูมิน้ำเหล็กในทันดิช 1,530 องศาเซลเซียส จากสภาวะดังกล่าวข้างต้น พบว่าสามารถลดความยาวของเหล็กปลายสั้นลงได้ 158 มิลลิเมตร จากความยาวเดิม 681+-17 มิลลิเมตร และยังพบว่าสามารถลดความยาวเผื่อตัดของเหล็กปลายสั้นลงได้ 264 มิลลิเมตร จากความยาวเดิม 349 มิลลิเมตร ดังนั้นสามารถลดความยาวของเหล็กปลายสั้นลงได้ทั้งหมด 422 มิลลิเมตร หรือคิดเป็นมูลค่าการลดของเสียจากเหล็กปลายสั้นเท่ากับ 629,856 บาทต่อปี อย่างมีนัยสำคัญที่ระดับความเชื่อมั่น 95 %