167190. lajstromszámú szabadalom • Eljárás közepes vagy nagy széntartalmú és kis foszfortartalmú acél előállítására
167190 3 4 veszélyes, amennyiben nagy mennyiségű gáz szabadul fel a szén hozzáadása alatt és ez gyakran azt eredményezi, hogy az olvadt acél kifújódik az üstből. Az aláfúvásos oxigénes eljárásban ezeket a problémákat több lépésben kiküszöbölték azáltal, hogy szénvisszatartási gyakorlatot alkalmaznak, amelyben az acélt olyan mennyiségű oxigénnel fújják át, amely csak arra elegendő, hogy a megkívánt végső széntartalmat (általában 0,35% felett) elérjék. A BOP azaz a fenékfúvásos eljárásnál ez a gyakorlat általában eredményes, amennyiben lényeges mennyiségű foszfort és ként távolít el. Azt hiszik, hogy ez annak a ténynek köszönhető, hogy az olvadék felső részében levő tisztátalanságok gyorsabban távoznak el ebben az eljárásban. Ezáltal lényegében nem egyensúlyi állapotot hoznak létre az olvadékban. Ezen nem egyensúlyi állapot miatt, különösen az erős szén oxidálás időtartama alatt, figyelembe vehető mennyiségű vasoxid megy át a salakba. Az így létrejövő nagy vasoxid koncentráció a salakban azután megakadályozza a már jelenlevő foszfor visszaoldását az olvadékba. Ennek megfelelően alacsony foszforszintet lehet elérni az alap oxigénes eljárásban anélkül, hogy szükség lenne lényegében az összes szén kiégetésére. Más részről az aláfúvó eljárás lényegében megnövelt keverést ér el a fújás alatt és ezért az egyensúlyi állapotokat jobban megközelítik. Mivel ez elősegíti a kihozatal növelését (lényegesen kevesebb vasoxid van a salakban) a fürdőben levő foszfor mennyisége viszont a fúvás végén lényegesen nagyobb. így az aláfúvó eljárásnál a foszfort lényegében csak akkor távolítják el (nagyobb mint 80%-os csökkenés) miután a szenet már nagyon alacsony szintre csökkentették. Erre való tekintettel az aláfúvó eljárás hasznosításánál a szénvisszatartási gyakorlat fentebb említett előnyeit a technika állásában sok esetben nem lehet hasznosítani. Például kb. 0,14% feletti foszfor tartalmú nyersvas hasznosításánál a 0,025% alatti foszfortartalmú acél előállítása nem érhető el könnyen. Hasonló alacsony kezdeti foszfor tartalmú nyersvasaknál (tehát 0,04-0,06%) gyakran kívánatos, hogy csak mindössze 0,005-0,01% foszfor tartalmú acélt állítsanak elő. Ezért a jelen találmány alapvető célkitűzése, hogy egy olyan eljárást hozzon létre, amellyel nagy foszfor csökkenést lehet elérni az aláfúvó acélgyártási eljárásoknál, miközben a szén visszatartási gyakorlatot alkalmazzák, vagyis viszonylag kevés oxigént fúvatunk be. Ezt és a találmány más céljait és előnyeit könnyen meg lehet érteni a következő leírás alapján, ha azt kapcsolatban hozzuk a csatolt igénypontokkal és rajzokkal, amelyekben az 1-9. ábrák grafikus ábrázolásai az I. táblázatban megadott példákban alkalmazott mészterhelési változatoknak. Általában elfogadják azt, hogy a foszfort lényegesen csökkenteni lehet, ha aránylag nagy mennyiségű meszet alkalmaznak. Lásd például F. Shenouda etal. Iron and Steel 1971. június pp 167-171. Az ilyen túlzott mennyiségben adagolt mész (tehát több mint 3,2 kg/m3 oxigén) azonban csökkenti a termelékenységet. Nyilvánvaló, hogy a túlzott mértékű mész alkalmazása növelné a nyersanyag felhasználás költségeit. Még fontosabb, 5 hogy a túlzott mész felhasználás megnövelt salak térfogatot eredményez és az ezzel járó termeléscsökkenést (több vasoxid van a salakban). A keletkező salakok porladóak, továbbá a kihozatal csökkenését eredményezik. 10 Azt találták, hogy a foszfor csökkentése 80%-ot meghaladó mértékben egybehangzóan elérhető a szénvisszatartási gyakorlatban, ha a meszet az oxigénre vonatkoztatva átlagosan kb. 2,56 kg/m3 15 mennyiségben adagoljuk. Ez az eredmény egy különleges mész adagolási változaton alapszik, amelynél az átlagos mész adagolás mértéke a fúvatás első időszakában lényegesen kisebb, mint a fúvás második időszakában. Részletesebben, ha az 20 átlagos mész adagolást a teljes fúvási időtartamra L0 1,44-2,56 kg/m3 tartományon belül és előnyösen 1,76-2,24 kg/m3 körül tartjuk úgy lényeges foszfor (és kén) csökkenést lehet elérni, ha a fúvási szakasz első felére a mészadagolás (Lt ) 25 átlaga legalább 10%-kal kevesebb, mint az LOJ és a fúvási szakasz második felére a mészadagolás (L2 ) átlaga legalább 10%-kal nagyobb mint L0 . A foszfor eltávolítás további növekedését érik el, ha a) Lj legalább 20%-kal kisebb mint L0 és L2 30 legalább 20%-kal nagyobb mint L0 és/vagy b) az oxigén átfúvás mértéke eléggé magas ahhoz, hogy elérjék a megkívánt végső széntartalom szintet kb. 10 percnél kevesebb időtartam alatt, előnyösen 8 percnél rövidebb időtartam alatt. 35 Annak érdekében, hogy a fenti eljárás előnyeit elérjük az is szükséges, hogy a fémfürdő végső hőmérsékletét eléggé meghatározott értékek között tartsuk. A megkívánt véghőmérséklet szabályozására 40 szolgáló eljárások mint az adagolás (tehát a fém és hulladék vas viszonya) pontos szabályozása közismertek. Ezért a jó öntő gyakorlattal összhangban a véghőmérséklet (Tmax ) nem haladja meg a következő egyenlet által megadott értéket. 45 Tmax. (C°)= 1666-56(C) ahol a C a megkívánt széntartalom százalékban. A foszfor eltávolítása még következetesebben 50 érhető el, ha a véghőmérséklet a következő érték alatt van Tmax. (C°) = 1616-56(C) 55 így például ha a kívánt széntartalom 0,5%, akkor a legkedvezőbb végső hőmérséklet legyen Tmax. =1616-56- 0,5 = 1588 C° 60 Különböző mészadagolási változatok példáját mutatja be az I. táblázat és az annak megfelelő 1-9. ábrák a jelen találmány tárgykörén kívül álló mintákra jellemzők, míg az 5-9. példák jelen találmány kitanításával összhangban gyakorolt eljá-65 rásokat írnak le. 2
