145525. lajstromszámú szabadalom • Eljárás megolvadt fémfürdők frissítésére

Megjelent: 1959. november 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.525. SZÁM 18. b. 1—3. OSZTÁLY — BO—604. ALAPSZÁM Eljárás megolvadt fémfürdők frissítésére BOT Brassert Oxygen Technik AG. cég, Zürich (Svájc), mint az österreichische Eisen- und Stahlwerke AG. cég, Linz/Donau (Ausztria) jogutódja Feltaláló: dr. Hauttmann Hubert kohász, Linz/Donau-i lakos A bejelentés napja: 1957. június 17. Ausztriai elsőbbsége: 1956. szeptember 7. A találmány fémek rafinálására — elsősorban nyersvas frissítő eljárásra vonatkozik — olyan acélok előállítására, amelyek minősége legalább olyan jó, mint a Martin-acéloké. A Martin-acélok minősége általában jobb, mint a Thomas vagy Bessemer acéloké és ezek az acélok nagyobb követelmények kielégítésére alkalmasak. Lényeges hátrány azonban a Martin-acélok gyártásánál — szembeállítva azokat a Thomas vagy Bessemer acélok előállításával — a kemence berendezések nagy beruházási költségei, az adag hosszú tartózkodási ideje a kemencében és az ezzel együttjáró nagy üzemköltségek. Ujabban olyan úgynevezett felsőszél frissítő eljárásokat dolgoztak ki, melyek célja a konverter eljárás gazdasági és üzemtechnikai előnyeinek kihasználása anélkül, hogy számolni kellene ez utóbbi hátrányaival. Az eljárásnál frissítő közegként tiszta oxigént vagy oxigéndús gázokat használva, értékes minőségű nitrogénmentes acélt lehet előállítani, amely tulajdonságaiban megközelíti a Martin-acélokat. Ilyen eljárást véd a 175.585 számú osztrák szabadalom. Az eljárásnál oxigénsugarat fúvatva a nyersvas fürdő felületére, bázisos salakot képező adalékanyagok jelenlétébe111 körülhatárolt reakciómezőt hoznak létre, melyben a kisérő anyagok, amilyen a szilicium, a foszfor, a szén (karbon) és a mangán oxidálódnak. Az eljárásnál a konverterben a megolvadt betétadag fürdő mélysége és a fürdő felülete között olyan arányt tartanak, hogy az olvadék felületére irányított gázsugár a megolvadt betétadag keringő áramlását hozza létre a reakciómezőből kiindulva lefelé, majd a konverter falai mentén ismét felfelé. A megolvadt fürdő keringésével a hőmérséklet gyorsabb kiegyenlítését kívánják elérni, valamint a tűzálló bélésnek a túlhevítős okozta idő előtti pusztulását elkerülni. A frissítő folyamat teljes hőszükségletét a kísérő anyagok, valamint részben a vas oxidálódásánál fejlődő exoterm meleg fedezi. A jelen találmány, mely a felső szél frissítés és a keringetés elvének továbbfejlesztését jelenti, azon a felismerésen alapszik, hogy a frissítésnél egyrészt a reakciómezőiben lehetőleg magas hőmérséklet elérésére, másrészt magának a reakciómezőnek időbeli és helyi változtatására, illetve elmozgatására irányuló bizonyos intézkedésekkel lényegesen jobb eredmények érhetők el. A találmány egyik lényeges jellemzője, hogy a reakciómezőben olyan magas hőmérsékletet tartunk fenn, melyen a fürdő fémes alkotórészei részben elgőzölögnék. A hőmérséklet célszerűen, legalább 2500 C° legyen. Ennél a magas hőmérsékletnél a vas kísérő anyagainak oxidálódása rendkívül gyorsan megtörténik és a fürdőt mozgató impulzusok nagyon erősek. A reakciómezőben a kívánt hőmérséklet fenntartása rendkívül egyszerű módon az oxigén nyomásának és mennyiségének megfelelő beállításával szabályozható. A találmány egy további lényeges jellemzője az, hogy a reakciómező nagyságának változtatásával és/vagy helyi eltolásával a fúvatás közben a keringés a fürdőben helyét változtatja, illetve áthelyeződik, aminek következtében a reakciómezőből kiáramló az olvadéknak oxigénfelesleget tartalmazó alkotórészei és a salaknak a reakciómezőt körülvevő, oxidált vaskísérő anyagokban helyileg túltelített részei az olvadék, illetve a salak többi részeivel a reakciómező hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékleten egyensúlyba kerülhetnek, aminek következtében a túlfrissítést elkerüljük és a termelt acél foszfor, nitrogén és oxigénmentes lesz. Az erősen túlhevített reakciómezőnek a találmány szerint javasolt változtatása, illetve eltolása (elmozgatása) az egyidejűleg létrehozott keringő mozgás mellett különösen az alábbiak figyelembevételével nagyjelentőségű. A nyersvasfürdő felületén az oxigénsugár ütközési helyén a vasat kísérő anyagok és vas együttesen oxidálódnak. A vasoxidok elkerülhetetlen