144006. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél előállítására
144.006 3 rűen kb. 12 perc után ősökként az időegységenkénti, a szén oxidálásához elméletileg szükséges oxigénigény alá. Egy másik kivitéli mód szerint úgy is el lehet járni, hogy az utolsó 4—12 percben, előnyösen az utolsó 6—8 percben a fürdőhöz ténylegesen hozzáadott oxigénmennyiség kevesebb legyen, mint a szén oxidálásához ezen időszakban elméletileg szükséges oxigénigény. A felfrissítő eljárást pl. még úgy is végre lehet hajtani, hogy a hiányos oxigénellátás időszakában a fürdőhöz ténylegesen hozzáadott oxigénmennyiség 10—50%-kal, célszerűen kb. 30%-kal kevesebb legyen, mint az ezen időszakban a szén oxidálásához elméletileg szükséges oxigénigény. A fémadag 1 tonnájára vonatkoztatva az eljárás második időszakában az oxigénhozzáadást 2,0 Nm3 0 2 , célszerűen 1,7 Nm 3 0 2 alatt tartjuk fémadag-tonnánként és percenként, illetve ezen érték alá kell csökkentenünk. A folyamat végén, éspedig legfeljebb az egész folyamattartam utolsó 10%-ában az oxigénhozzáadást lehet a szénelégetéshez elméletileg szükséges oxigénigény felett is tartani. Ez előnyös, ha a vasfürdő széntartalmát kis értékre akarjuk csökkenteni. Ha olyan acélt akarunk előállítani, amelynek széntartalma 0,10% alatt legyen, úgy előnyös a fúvatás tartamának utolsó 10%-ában az oxigénhozzáadást ismét csökkenteni, célszerűen a felénél kevesebbre. Mivel az erősebb szénelégés időszakában az időegység alatt szükséges fenti oxigénigényt a fúvatott széntartalmú vasfürdő összetétele és a hőmérsékleti körülmények befolyásolják, a megkívánt körülményeket pl. úgy határozhatjuk meg, hogy egy adott nyersvastípus egyes olvadékait, egyébként ugyanazon adagolási és eljárási körülmények mellett, úgy fúvatunk, hogy az erősebb szénelégés időszakában az oxigénhozzáadás minden olvadék számára különbözőképpen legyen beállítva és azután meghatározzuk az összes oxigénfelhasználást és ezt az adag- és acélösszetételnek megfelelően a kémiai . stöchiometrikus szabályok szerint számított elméleti oxigénszükséglettel hozzuk arányba. Azoknál az olvadékoknál, amelyek oxigénfelhasználása kevesebb mint 112%, előnyösen 105%, adva vannak azok a körülmények, amelyekre a találmány törekszik és a további üzemeltetéseket ezek szerint a mintaolvadékok szerint folytathatjuk le. Emellett szabadon választhatunk aközött, hogy az időegység alatti oxigénihozzáadás az adott keretek között valamivel kevesebb legyen-e és ezáltal kevesebb oxigént használjunk fel és így az acél kevesebb oxigént tartalmazzon, ezzel szemben azonban számolnunk kell az eljárás meghosszabbodott időtartamának gazdasági hátrányával, vagypedig, hogy az időegység alatti oxigénhozzáadás az adott határok között valamivel nagyobb legyen-e az erősebb szénelégés időszakában és ezzel valamivel, nagyobb legyen az összes oxigénfelhasználás, de ekkor számolnunk kell az acélnak valamivel nagyobb oxigéntartalmával. A találmány szerinti eljárásnál fellépő reakciókörülmények könnyebb megértésére a mellékelt rajzban szemléletessé tesszük a frissítő eljárásnak időben történő lefolyását, az abszcisszára az időt percekben, az ordinátára pedig a tiszta oxigént kg/percben vittük fel. Az —A— görbe mutatja a percenkénti oxigénhozzáadást 30 tonnás fémadag teljes töltetére és a —B— görbe mutatja a percenkénti oxigénszükségletet a szénelégetéshez a 8—10 perctől kezdve. Látható, hogy a 10—12 perctől kezdve a percenkénti oxigénhozzáadás a szénelégetéshez szükséges percenkénti oxigénigény alatt van és hogy az oxigénhozzáadás röviddel utána annyira lecsökken, hogy a folyamat tartamának utolsó 10%-áig a szénelégéshez szükséges oxigénigény alatt maradjon. Kiviteli példa 4500 kg vashulladék (ócskavas) átlag 0,07% C, 0,40% Mn, 0,00% Si, 0,015% P, 0,025% S tartalommal, továbbá 25.500 kg nyersvas 4,20% C, 2,20% Mn, 0,18% Si, 0,070% P és 0,050% S tartalommal és 1400 kg nem tökéletesen kiégetett mész 85% CaO tartalommal, ami megfelel 1190 kg CaO-nak, továbbá 300 kg henger-reve, 62,28% FeO és 28,4% Fe2 0 3 tartalommal, azonkívül 500 kg samott törmelék, 65% Si02 és 20% A1 2 0 3 tartalommal — ami megfelel 325 kg Si02 -nek — került a konverterbe. Ezután technikailag tiszta 98% 02 tartalmú oxigént fúvattunk a fürdő felszínére, a konverterbe felülről bevezetett 30 mm belső átmérőjű fúvókacsövön keresztül/A fúvókaszáj a fémfürdőtől 1200 mm távolságnyira volt. Ezután 14 percen keresztül fúvattunk olyképp, hogy az oxigénvezetékben a nyomás 10 att volt, ami megfelelt a fúvósugár 0,70 kg/cm2 legnagyobb felületi nyomásának egy olyan felületre, amelynek távolsága a fúvókától egyenlő a fémfürdőnek a fúvókától való távolságával. Majd az oxigén vezetékben a nyomást 5 att-re redukáltuk, ami megfelelt a fúvósugár 0,35 kg/cm2 felületi nyomásának egy olyan felületre, amelynek távolsága egyenlő a fúvókáknak a fürdőfelszíntől való távolságával és ezen körülmények között a fúvatás 6 percen keresztül történt. Ezután az oxigénhozzáadást leállítottuk, a konvertert megbillentettük, a 'fúvatott kész acélt a megfelelő próbavétel után üstökbe lecsapoltuk és nem nyugtatva kiöntöttük. A fúvatott kész acéladag analízise 0,08% szenet, 0,40% Mn-t, 0,00% Si-t, 0,018% P-t, 0,025% S-t. 0,003% N2 -t és 0,032% O a -t mutatott ki. A fúvatott kész folyékony acél súlya 27.300 kg-ot tett ki, ami 91% hozamnak felel meg folyékony nyersacélra számítva. A 98%-os oxigén felhasználása 1300 NmM; tett ki, ami megfelel 1274 Nm3 tiszta oxigénnek. Ez megfelel 42,5 Nm3 vagy 60,4 kg tiszta oxigén felhasználásnak fémadag-tonnánként. Emellett a fúvókák a 10 att-s oxigénvezetékben való nyomásnál 75 Nm3 /perc 98%-os oxigént szállítottak, ami megfelel 73,5 Nm3 /perc vagy 104,4 kg tiszta oxigén/percnek. Az oxígénvezetékben való 5 att-s nyomás mellett a fúvókák oxigénszállítása 41,6 Nm3 /perc-et tett ki, ami megfelel 40,7 Nm3 vagy 57,8 kg tiszta oxigén/percnek. A fent megadott összetételeknél 1000 kg fémadag, mely 850 kg nyersvasból és 150 kg ócskavasból áll, 35,8 kg C-t, 19,30 kg Mn-t, 1,53 kg Si-t, 0,62 P-t, 0,46 kg S-et tartalmaz. Az 1000 kg fémadagból származó 910 kg kész, felfrissített folyékony acél 0,73 kg C-t, 3,64 kg Mn-et, 0,00 kg Si-t, 0,16 kg P-t, 0,23 kg S-et tartalmaz. Ennélfogva az eljárás folyamán 35,07 kg C, 15,66 kg Mn, 1,53 kg Si, 9,45 kg P, 0,23 kg S oxidálódott. A kémia stöchiometrikus
