194947. lajstromszámú szabadalom • Magnéziumos kéntelenítő ötvözet vasalapú olvadékokhoz
0,05-0,06 t% kiinduló kéntartalmú folyékony nyersvas 0,01 t% körüli végső kéntartalmának biztosítására 1,5-1,8 kg/t szükséges belőle. Ennek következtében a magnézium hasznosulási foka kicsi, 45-55 % közötti. Mivel a magnéziummal impregnált koksz világpiaci ára magas, az eljárás technológiai hátrányai és költségessége miatt csak korlátozott mértékben terjedt el. A magnézium folamatos adagolását biztosító másik eljárás a granulált magnézium folyékony nyersvasba való injektálása. A kéntelenítő reagens 0,5-1,5 mm szemnagyságú magnézium granália, amelyet speciális eljárással állítanak elő. összetétele kb. 90 t% magnézium és 10 t% alkálifémsó keverék. A granulált magnéziumot a kohászatban ismert injektáló szerkezetek bármelyikével adagolhatják a folyékony nyersvasba, hordozógázként nitrogén vagy száraz levegő használatos. Fajlagos felhasználása kisebb a magnéziummal impregnált kokszénál, pl. 0,05- 0,06 t% kiinduló kéntartalmú folyékony nyersvas 0,01 t% körüli végső kéntartalmának biztosítására 0,8-1,0 kg/t szükséges belőle. A magnézium hasznosulási foka 40-70 % közötti. Hátrányai a körülményes gyártástechnológia, amely tömeges méretű előállítását ma még nehezen teszi lehetővé, továbbá a nagy magnéziumtartalmat kisérő erőteljes vasfröccsenés, füst- és fényképződés, amely még folyamatos injektálás esetén is oly mértékben fellép, hogy a kéntelenítő kezelést csak 60-70 %-os üsttelítés mellett lehet lefolytam. Ez a kentelenítés műveletét technológiailag szétaprózza és a kohó-keverőcsarnok közötti nyersvas szállítás ütemességét megszakítja. Ezért ez a módszer tömeges nyersvas kéntelenítésére ma még nem terjedt el. Ojabban magnéziumpor és égetett mészpor keverékét használják, amelyet a folyékony nyersvasba injektálnak (pl. a 3 998 625 sz. USA szabadalom). A magnéziumpor és az égetett mészpor keverék tömegaránya 1:7-10- szeres. A módszer előnye a fuvatás alatti nyugodtabb vas-magnézium reakció, hátránya a nagy mennyiségű égetett mészhányad, amely az eljárást nehézkessé teszi, továbbá a salakmennyiséget rendkívül megnöveli. Ezenkívül a nagy mennyiségű mészpor használata költséges munka- és környezetvédelmi berendezések létesítését és üzemeltetését igényli. A magnézium felhasználásának további új módja a magnézium, alumínium, szilícium főalkotókat tartalmazó ötvözet alkalmazása folyékony nyersvas kéntelenítésére (pl. a 171 849 sz. magyar szabadalom). Az ötvözetet 0,5-5,0 mm szemnagyságban injektálással juttatják a folyékony nyersvasba. Előnyei közé tartozik az egyszerű és biztonságos gyárthatóság, valamint a szabályozható adagolás, hátránya a közepes magnézium hasznosulás a kéntelenítés során. 3 A kéntartalom csökkentésére és a . kedvező nemfémes zárványok kiküszöbölésére olyan eljárásban, amikor a vasalapú olvadék szerkezetét kívánták modifikálni ötvözéssel annak érdekében, hogy szerkezete gömbgrafitossá váljék, a 2 034 900 ljsz. NSZK szabadalom leírása szerint a Ca-Si főötvözőket tartalmazó ötvözetben legfeljebb 10, tömeg% Mg tartalom mellett, nem kötelezően már alkalmaztak legfeljebb 12 tömeg% báriumot is, a kötelező ritkaföldfém jelentős mennyisége mellett; de a kéntartalom a tized t% nagyságrendben maradt. Találmányunk lényege az a felismerés, hogy a magnéziumot, alumíniumot és szilíciumot tartalmazó ötvözethez 3,0-20,0 tömeg% báriumot ötvözve, a magnézium hasznosulási foka tovább növelhető nyersvas kénlelenítésénél. A találmány tehát magnézium-, alumínium-, vas-, szilíciumalapú ötvözet vasalapú olvadékhoz, amely ötvözet 10-60 tömeg% magnéziumot, 0,5-50 tömeg% alumíniumot, 5-60 tömeg% szilíciumnak megfelelő ferroszilíciumot és 3,0-20,0 tömeg%-nak megfelelő bárium-szilicidet tartalmaz. A találmány szerinti összetételű, magnéziumot, alumíniumot, szilíciumot és báriumot — mint főalkotókat — tartalmazó komplex kéntelenítő ötvözet használata vasalapú olvadékok kéntelenítésekor tehát azzal az előnnyel jár elsősorban, hogy a magnézium hasznosulás megnövekedése következményeként ugyanazon mennyiségű magnézium felhasználásával alacsonyabb kéntartalmakat kapunk, vagy ugyanazt a kéntelenítő hatást kevesebb magnézium felhasználásával érhetjük el. A találmány szerinti ötvözet további előnye, hogy a magnézium és a bárium az ötvözetalkotók összeolvasztása során komplex MgBaSi és MgBaAl alakban stabil vegyületeket képez, ennek következtében az ötvözet gyártása védőgáz, pl. argon, vagy védő sótakaró használatát nem igényli. Az ötvözet a 171374 lajstromszámú magyar szabadalommal védett eljárással elektromos (indukciós vagy ellenállásfűtésü) kemencében állítható elő. Ugyanezen okból a lecsapolt ötvözet lehűlése, majd aprítása során sem lép fel a nagy magnéziumtartalmú ötvözetekre jellemző öngyulladás, ezért az ötvözet különleges védőberendezések nélkül egyszerűen és biztonságosan gyártható. Az új ötvözet további előnye még, hogy a folyékony nyersvasba juttatásakor a magnézium-bárium végyületek bomlása időt vesz igénybe és hőfogyasztó endoterm reakcióként játszódik le, ezért a vasalapú olvadékban a magnézium gőzképződés és a bá'ium oldódás nagy térfogati eloszlásban, készítetve indul meg. További következményeként a kéntelenítési reakciót kísérő zavarójelenségek, mint a vasfröccsenés, fény- és füstképződés elmarad, vagy jelentősen csökken, 4 3 194947 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
