145515. lajstromszámú szabadalom • Eljárás minőségi öntöttvas előállítására és az eljárás alkalmazása gömbszemcsés grafitszerkezetű öntöttvas előállításánál
2 145.515 sége van, úgyhogy. a foszfortalanítás annál hatásosabb, minél nagyobb a salak FeO és CaO tartalma, illetőleg bázieitása és minél kisebb a reakció hőfoka, feltéve azonban, hogy a hőfok reakcióképes salak keletkezéséhez elegendő. Olvadt állapotban levő kúpolókemencevasnál, normálisan, a szilícium- és széntartalom a foszfortalanítást zavarja. Egyrészt ugyanis az Si02 alakban jelenlevő, elsalakosodott szilícium, a képződött foszfátok bomlása révén nem kívánatos visszafoszforosodáshoz vezethet, másrészt, amint az a szélfrissítési eljárásból ismert, a foszfortalanítás csak akkor következik be, há a szénitartalom 2% alá süllyedt, hiszen a salak reakcióképessége csak ilyen esetiben elegendő. Ez a széntartalom öntött vashoz túl kicsiny, és ez utólagos felszenesítést tenne szükségeissé, amiért is, szürke öntvénynél, a foszfortalanítástól általában eltekintettek. A találmány értelmében hatásos foszfortalanítást és a széntartalom egyidejű csökkentését úgy érjük el, hogy a fürdőbe az oxigénbefúvatás alatt oxigénhordozót és egj? finomszemcséjű, CaO- és Na.,CO,,-tartalmú hozaganyagot viszünk be. Oxigénhordozóképpen előnyösen acélnak nyersvasból, ismert módszer szerint történő előállításakor a felső iszélfrissítési eljárásnál ismert módszer szerint használatos fúvóport alkalmazhatjuk. Gyors reakció elérése céljából a hozaganyagakat finom elosztásiban célszerű alkalmazni, ezért mind az oxigénhordozót, mind pedig a bázikus hozaganyagokat célszerűen magával a befúvással együtt kell a fürdőbe bevinni. A kén egy részét a folyékony állapotban levő vasnak szódával, Mg-mal vagy Ca-karbiddal való, az oxigén befúvása előtt történő előkezelésével lehet hatástalanítani. A találmány szerinti eljárás egy példájaképpen egy kúpolókemence-elegy a következőkből volt összeállítva: 40% szferoöntvény 0,07% P és kb. 2,3% Sí tartalommal, 30% hulladék (öntött acél) 0,03% P és 0,4% Si tartalommal, 15% hematit 1,10% P és 2,0% Si tartalommal, 15% kokillatöredék 0,12% P és 1,8% Si tartalommal. Forró széllel 3,60% C-t, 0,07% P-t és 1,65% Si-t tartalmazó folyékony vasat nyertünk, amelynek Pyropto-val mért hőmérséklete 1330 C° volt. Fazékba gyűjtve, kis mennyiségű szódával előkéntelenítési eljárásnak vetettük alá. Szóda helyett kis mennyiségű, elektron-nak nevezett magnéziumötvözetet is használhatunk. Ezek után a fürdőbe, kis darabokban, meszet adagoltunk és egy 10 mm átmérőjű csőből 5 atmoszféra túlnyomású oxigénsugarat fújtunk a felületre. 4 percig tartó fúvás után, egy injektorszelep kinyitásával, egy felső szélfrissítőport, továbbá CaO-t, Na2 CO a -t tartalmazó salakport tároló portárolót az oxigénvezetékkel kötöttünk össze, aminek következtében a fúvás folytatódik. További 3 percig tartó fúvás után a fúvógázt leállítottuk és a fürdőt lesalakoltuk. Ekkor a fürdő széntartalma 3,42%-ot, foszfortartalma 0,055%-ot, sziliciumtartalma pedig 0,52%-ot tesz ki; Pyroptoval mért hőfoka 1450 C°. Ez az öí-szetétel a vasat a gömbszemesós öntvényhez való előkészítéshez, vagy pedig megfelelő Si hozzáadásával közvetlenül az öntéshez teszi alkalmassá. Gömb alakú grafitstruktúrája öntött vas előállítását a folyékony öntött vasihoz adott tiszta magnéziummal, illetve magnézium-ötvözetekkel is lehet eszközölni. Ennél gyakran nehézségek lépnek fel, amelyek oka a magnézium könnyű oxidálhatósága, kis fajsúlya és annak a folyékony vas hőfokán előálló nagy gőznyomása. A tiszta magnézium bevitelére különböző módszerek állnak rendelkezésre, mint pl. az ismert harang- vagy nyomófazék-módszer; azonban a hőfok tartásával járó nehézségekre, illetőleg biztonsági okokra való tekintettel előnyben részesül a magnéziumot szilíciumtartalmú ötvözetek, mint pl. SiMgFe utján a fürdőbe vinni, aminek következtében a gőznyomás csökken. Ezeknek az ötvözeteknek azonban az a hátrányuk van, hogy ezáltal a fürdő sziliciumtartalma megnő, ami kedvezőtlenül hat az öntvény szóvósságára. Ezt a hátrányt, amint ezt már említettük, a találmány értelmében úgy küszöböljük ki, hogy a fürdő sziliciumtartalmat olyan színvonalra csökkentjük, hogy lehetővé váljék a gömbszemcsés grafitstruktúra kialakítására a szívósság megzavarása nélkül szilíciumtartalmú magnéziumötvözeteket, pl. oltósziliciumot alkalmazni. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a magnéziumbeviteli eljárástól függetlenül, a találmány szerinti, oxigénnel előkezelt olvasztás esetében a magnéziumkihozatal nag3r obb az elektrokemencéből származóikénál. Aimíg ugyanis a kereken 0,2% S-t tartalmazó, az elektrokemencéből származó gömbszemcsés öntvényeknél a szokásos MgSi ötvözetek végső Mg-tartalma 0,04—0,06%, addig oxigénfuj tatással készített vasnál azonos hőfokviszonyok között 0,09%-os Mg-tartalom volt elérhető, annak ellenére, hogy az ömledék végső kéntartalma 0,04% volt. A találmány szerint készült öntött vas még a gömbszemcsés grafitstrüktúra nélkül is szokásos szürkeöntvényhez képest javított szilárdsági tulajdonságokkal és kisebb falvastagság-érzékenységgel rendelkezik. Ez akkpr is így van, ha az összehasonlítás céljaira elektrokemencében túlhevített vasat használunk fel. Az alantiakban. jellemző számokat közlünk, amelyeket 3,3%, C-t, 2,2% Si-t és 0,60%, Mn-t tartalmazó 30 mm átmérőpróbával kaptunk, amihez hozzáfűzzük, hogy a táblázat első oszlopa a közönséges szürkeöntvénynél, a második oszlop az elektrokemencében túlhevített öntvénynél, a harmadik pedig az oxigénnel kezelt öntvénynél kapott értékeket mutatja. I. oszlop II. oszlop III. oszlop szakítási szilárdság 14—24 22—28 31 hajlítási szilárdság 40—50 45—55 60 áthajlás 8—12 12—15 23 Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás minőségi öntött vasnak oxidációs kezelés alkalmazásával történő előállítására, azzal jellemezve, hogy normális elegyítésből savanyú kúpolókemencében olvasztott vasat, előnyösen bázikus salak jelenlétében oxigénnel, vagy oxigénben dúsított gázzal történő befúvatással a sziliciumtartalom csökkentése erdőkében kezelünk, és a fürdőhőimérséklet emelésével a későbbi, gömbszemcsés grafitszerkezetű öntött vas céljaira való
