144006. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél előállítására
Megjelent: 1958. Julius hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.006. SZÁM 18. b. 8-23.. OSZTÁLY — OE-32. ALAPSZÁM Eljárás acél előállítására Bejelentő: Oesterreichisch-Alpine Montangesellschaft, Wien A bejelentés napja: 1956. március 20. A találmány olyan eljárásra vonatkozik, amelylyel minőségi acélt állíthatunk elő' konverterben vagy más alkalmas, nem fűtött edényben, amely acél csekély foszfor- és nitrogéntartalma mellett különösen kis, a jó Siemens-Martin acélnak megfelelő oxigéntartalommal rendelkezik. Ezt azáltal érjük el, hogy C-tartalmú vasfürdő, kiváltképpen nyersvasfürdő1 felületére magas százalékú oxigénsugarat fúvatunk a fürdő felett elhelyezett egy vagy több fúvókából és ezáltal nagyon magas hőmérsékletű, elhatárolt reakcióteret létesítünk. Több fúvóka alkalmazása esetén ezek úgy vannak elhelyezve, hogy a sugárnyalábok a fürdő felületének különböző, egymástól elválasztott övezeteit érjék 4s így különválasztott és elhatárolt reakcióteret is tudunk előállítani. Az ilyen eljárások magukban véve ismeretesek és előnyeik többek között a fenékbefúvatásü konverterekben végrehajtott felfrissítő eljárásokkal szemben az, hogy oxigénben szegényebb acélok előállítását teszik lehetővé, mint amilyen, azokban azelőtt lehetséges volt. Bár már nagyon régóta ismeretes a felfrissítés lehetősége felszíni ráfúvatással, mégis csak nemrégiben tettek olyan konkrét javaslatokat, amelyek lehetővé teszik ezen eljárások műszaki értékesítését és ezzel olyan acél előállítását, amely a Siemens-Martin kemencében előállított acéllal egyenértékű. Többek között felismerték azt is, hogy az előállítandó acél minősége szempontjából előnyös az oxigénhozzáadást a vas kísérőelemeinek elégéséhez szükséges oxigénszükségletnek megfelelően szabályozni és különösen előnyös annak szabályozása az eljárás vége felé, tekintetbe véve a megkívánt végső oxigéntartalmat a fürdőben. Még ha ezen javaslatok folytán adva is voltak a lehetőségek, hogy nyersvasfürdőt sikeresen felfrissítsünk gáznemű felfrissítő anyagnak felülről a fürdő felszínére való ráfúvatásával, mégis az eljárás üzemi alkalmazásánál maradtak még bizonytalanságok, ami az így fúvatott acél ingadozó minőségében mutatkozott meg. Rájöttünk arra, hogy ezeknél az eljárásoknál a bizonytalanságok árra vezethetők vissza, hogy a kezelt fémadag minden tonnájához; felhasznál öszszes oxigén mennyiségére nem fordítottak kellő figyelmet és ennélfogva jelen találmányunk szerint az eljárás lényege abban áll, hogy fémadag egy-egy tonnájára eső oxigénfelhasználás csak kevéssel legyen az eljárás céljából elméletileg szükséges oxigénigény felett és semmiesetre ne legyen 112%-on felül. Általában 105%-ra törekedjünk, esetleg még valamivel ezen érték alá. Ezen eljárás foganatosításánál ezenkívül megvalósíthatók a legkülönbözőbb egyébként ismert intézkedések is. így pl. széntartalmú folyékony vasat salakképző adalékanyagokkal, különösen mésztartalmú, vasoxidtartalmú és ei folyósító anyagokkal együtt bevihetünk egy nem fűtött edénybe és esetleges dezoxidációs és ötvöző anyagok hozzáadása után önthető acélt nyerünk. A következőkben kifejtjük, hogy mit értünk elméletileg szükséges oxigénigény alatt és hogy azt hogyan számítjuk ki. Széntartalmú vasfürdők felfrissítéséhez elsősorban oxigén szükséges, hogy a vas: kísérö elemeit eloxidálja, egészen a kész acélban maradó végső tartalomig. A szén gáznemű CO-dá ég el, ami részben továbboxidálódik C02 -dá. A szóbanforgó eljárásnál elvégzett gázanalízisek azt mutatják, hogy a konverterben a szénnek kb. 90%-a CO-dá és körülbelül 10%-a C02 -dá „oxidálódik el. Jelen találmány értelmében ezért ezzel az aránnyal kell számolnunk. Ezek a gázok eltávoznak a fürdőből és a konvertert a száján keresztül hagyják el. A vasfürdő Mn-tartalma MnO^dá oxidálódik, amit a salak magába vesz. Hasonlóképpen a Si-tartalom Si02 -dá és.a P-tartalom P2 O a -dá oxidálódik, amelyek szintén a salakba kerülnek. A S-tartalom egy része az oxigén- és fémfürdő reakcióterének magas hőmérséklete következtében közvetlenül elég S02 -dá, amely a füstgázokkal távozik, míg a másik része CaS alakjában megkötve marad a salakban, Ennélfogva számolnunk kell az eltávolítandó S-nek SOa-dá való oxidálódásával is, a felfrissítéshez elméletileg szükséges oxigén mennyiségének megállapításánál. Ezeken túlmenően az oxigén és; fürdőfelület reakcióterében lévő magas hőmérséklet következtében, kémiailag még nem egészen tisztázott reakció folytán a vas oxidációs elgázosítása is bekövetkezik, ami füstképződésben nyilvánul meg. Tapasztalat szerint a fémadag minden tonnájára általában kb. 10 kg por keletkezik, amely kb. 63% vasat tartalmaz és az oxidáció a konverterben csak FeO-ig megy
