180973. lajstromszámú szabadalom • Szintetikus salakfolyósító termékek
1 180973 4 A bauxitot az SM eljárás során széles körben alkalmazzák a salakviszkozitás szabályozására. Salakfolyósító hatása azonban elmarad a folypátétól, amit az is mutat, hogy a fajlagos bauxit-felhasználás mintegy kétszerese a folypáténak. Legnagyobb hátránya azonban az, hogy mintegy 20-25% vizet tartalmaz, amely a kemencébe történő beadás után hirtelen felszabadul. AHjO magas hőmérsékleten megbomlik és a képződő H2 (durranógáz) erőteljes fémfröccsenéseket és ebből adódóan gyakran súlyos baleseteket és üzemzavarokat okoz. (Robbanás). A bauxit kiszárításával viszont nem számolhatunk, mivel az porrá omlik szét, amelyet a kemencében uralkodó túlnyomás kifúj és így hatását nem fejtheti ki, a környezetet viszont nagymértékben szenynyezi. A fentiek következtében, mint fokozott balesetveszélyt előidéző és szennyező anyagot a konverter üzemek nem is használhatják. A samott törmeléket főleg az elektro-acélgyártásnál használják fel. Folyósító-hatása megfelelő, azonban a nagy kovasavtartalma miatt a kemencefalazatra gyakorolt hatása kifejezetten káros, emellett drága. Mint az előzőekből következik, a világon mindhárom ezidáig használatos folyósítószer számos előnytelen tulajdonsággal rendelkezik. Mivel a salak megfelelő folyékonyságának gyors elérése, az aktív és megfelelő bázikusságú salak gyors kiképzése az elsődleges, ezért salakfolyósító anyagunk kialakításánál a fő figyelmet mi is erre fordítottuk. A találmány lényege azoknak felismerése, hogy: 1. a ~ 1200°C-ra felhevített bauxit alumínium-oxidjából képződő korund ásványi szerkezetébe a mangánoxid beépül, ennek következtében lehűlés után a bauxit már nem esik szét, hanem kellő, tartós szilárdságú termékké ég ki, 2. a mangánhordozókból a mangánérc és/vagy mangániszap valamint a bauxitból készült termék szilárdsága nagymértékben növelhető a füstgázokból leválasztott szállópor hozzáadásával, a hőkezelt (1200 °C) termék tartós szilárdsággal bír, ez meghaladja az 50 kp/cm2 értéket, 3. ennek megfelelően folyósító anyagunk alapját olyan Al, Si, Fe, Mn, Ti tartalmú elegy képezi, amelyben A1203 - 30-60%: Si02 - 3-16%: FeO - 1-20%, MnO - 2-10%: Ti02 - 1-5% van, továbbá adott esetekben 1—5% alkálikat tartalmazhat. Kísérleteink azt bizonyították, hogy a termék a salakfolyósítás során a kívánt gyorsasággal lép reakcióba a kialakuló és szilárd részeket is tartalmazó salakkal és azt igen rövid idő alatt, kellő viszkozitásúra folyósítja, ugyanakkor a kemence falára agresszív befolyást nem gyakorol. Emellett alapanyagai nagy mennyiségben és olcsón állnak rendelkezésünkre. A termék előnye, hogy: - sem szabad, sem kötött vizet nem tartalmaz és így az balesetveszélyt nem okozhat, - alkotóinak döntő többsége egyben dezoxidáló szer is, így jobb minőségű acél előállítását teszi lehetővé, - olcsón (ömlesztve) szállítható, valamint könnyen adagolható a kemencébe és lehetővé válik az automatikus adagolása is. Az automatizálási lehetőséget segíti elő az, hogy a termék mérete kívánság szerint szabályozható. Előnye a terméknek az, hogy a salakfolyósító elegyalkotói kivétel nélkül mind hulladékanyag, így: 1. a bauxit meddővel szennyezett, gyenge minőségű, alacsony modulusú, amely timföld gyártására nem alkalmas, 2. a mangániszap és a gyenge minőségű karbonátos mangánérc is hulladékanyag, felhasználásuk ezidáig nem megoldott, 3. az acélgyártó kemencék száraz porleválasztóiban felfogott szállópor pedig kifejezetten nehezen manipulálható, környezetszennyező hulladék. A salakfolyósító előállítása-során olyan terméket gyártottunk, amely kristályvizet nem tartalmaz, mind fizikai, mind kémiai tulajdonságaiban homogén és kielégíti az aktív folyósítószerrel szemben támasztott követelményeket. Az előállított salakfolyósító alacsony (1230- —1250 0 C) primer olvadásponttal rendelkezik, viszkozitása pedig ugyanezen a hőmérsékleten a kívánt mértéket eléri (1-2 poise). A salakfolyósító elegy összetétele (száraz súlyszázalékban): — 70-90% bauxit (gyenge minőségű, meddővel szennyezett).- 5—15% mangánhordozó (érc-iszap),- 0-5% SM szállópor, — adott esetben 1—5% alkáli. A mangánhordozó pontos mennyiségét a végtermék kívánt mangántartalma határozza meg, az optimális mangántartalom 4-5% fémmangánra számolva. Az elvégzett kísérletek igazolták, hogy az előzőek szerint legyártott szintetikus salakfolyósító kitűnő tulajdonságokkal rendelkezik, a szokásos salakfolyósítókhoz képest az eltérések a következők: 1. alacsonyabb az olvadáspontja, 1230 °C, 2. kisebb a salak viszkozitása és ezzel ellentétesen hígfolyósabb, (1500°C hőmérsékleten a viszkozitás mértéke n = 0, míg hígfolyékonysága - '1/n = 3; (tájékoztatásul közöljük, hogy a közepesen híg salak viszkozitása ugyanezen a hőmérsékleten n = 0,3). 3. a folyósítóban levő amfoter (A1203, Fe203, V203), valamint a bázikus (FeO, MnO) jellegű oxidok kedvező folyósító hatásuk mellett a kemence falazatára agresszív hatást gyakorló savas oxidok hatását fékezik, 4. a mangán jelenléte elősegíti a salak kéntelenítő hatásának növelését, 5. a salakból az Fe, Mn visszaredukálása folytán javul a kihozatal. Találmányunkat közelebbről az alábbi példákon keresztül világítjuk meg: 1. számú példa A 15 t-nás kapacitású ívfényes elektrokemencében legyártottunk CrV 3 jelű (MSz) acélminőséget. (170340 számú adag). 5 10 15 20 25 30 3í 40 45 50 55 60 65 2
