145525. lajstromszámú szabadalom • Eljárás megolvadt fémfürdők frissítésére
9 145.525 keletkezése annyiban káros, mert egyrészt a salakba jutó rész fémveszteséget jelent, másrészt az ömledékbe kerülő rész a gyártott aoél tulajdonságait (minőségét) rontja. Ezért a frissítő eljárás lefolyását úgy kell vezetni, hogy a salak vasoxid tartalma meghatározott értéket ne lépjen túl, valamint a fémbe bekerült vasoxid lehetőleg mesz;szemenően ismét dezoxidálódjék úgy, hogy a frissítő folyamat végén az ömledék oxigéntartalma lehetőleg csekély legyen. E két követelmény között azonban bizonyos függőség van, mert az olvadék oxigéntartalma a salak FeO tartalmától függ. A 175.858 számú osztrák szabadalmi leírás szerinti — keringőmozgás felhasználásával oxigénnel végzett frissítésnél a reakciómezőben felvett oxigénfelesleget a reakciómezőn kívül az ömledék redukáló kísérő anyagai, azaz a szilícium, a szén, és a mangán ismét felemésztik. Az olvadéknak ezek a redukáló közegként számbajöhető kísérő anyagai, melyek a frissítő eljárás folyamán egyidejűleg egészen vagy részben eltávolítandók azonban különböző sebességgel reagálnak és ismert dolog, hogy az olvadékból a szilícium távolítható el a leggyorsabban, míg a szén és a mangán csak ezután következnek. Ha tehát egy olvadékot alacsony C tartalomig frissítenek, akkor a reakció helyén felvett oxigénfelesleg eltávolítása csak úgy lehetséges, ha az olvadékban még elegendő mangán van, ha azonban a mangántartalom túlságosan lecsökkent (például 0,30%-ra), akkor a frissítés végén nem kerülhető el az olvadékban a megfelelően nagy oxigén tartalom és a mangánt ferromangán alakjában kell adagolni, ha technológiai okokból kis oxigéntartalmú acélt kell termelni. Ennek megfelelően az oxigénnel végzett felsőszél frissítő eljárásnál a mangán nagyon fontos szerepet játszik, mert amennyiben frissítés közben kellő mennyiségben reakcióképes állapotban megmarad a készre frissített fémben (acélban) a káros mennyiségű oxigénfelesleg elkerülhető, illetve a készre frissített acél csekély oxigéntartalmú lesz. A forró reakciómezőnek a találmány szerinti változtatásával, illetve eltolásával az oxigénfelesleg sokkal gyorsabb és hatásosabb felemésztését — hatásosabb öndezoxidálódást — érhetjük el, mint azelőtt. Az olvadék mangántartalma a frissítés végéig nagyobb marad, mert a reakciómezőt mindenkor körülvevő, helyileg mangánoxiddal túltelített, gyűrűalakú salakövezet a reakciómező hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékleten egyensúlyi állapotba kerülhet az olvadék és a salak többi részeivel. Ily módon a salaknak helyileg mangánoxidban túltelített részeiből a mangán állandóan visszaredukálódik és a keringés következtében ismételten bejut az olvadékba: ezek a mangán részek reakcióba lépnek az olvadéknak a reakciómezőből kiáramló részeinek oxigénfeleslegével és ily módon elősegítik a reakciómezőn kívülesően végbemenő öndezoxidálódást. Mint említettük a találmány szerint a reakciómezőben a hőmérsékletet lehetőleg magasan kell tartani, mert magas hőmérsékleten a frissítés gyorsan megy végbe és azonkívül a fürdő keringtetését kiváltó impulzusok is erősebbek. A fürdő mozgatásához szükséges impulzusokat elsősorban az élénk szénmonoxid fejlődés okozza. A reakciómező hőmérséklete 2700—3500 C° legyen. Ez a hőmérséklet úgy érhető el, hogy a levegőfúvóka nyílását az olvadék felszínétől 1 m-nél kisebb távolságban helyezik el és óránként az adag minden tonnájára 160 m3 -nél több oxigént fúvatnak be. Rátekintéssel a füst világos vörös színezetéről ismerhető fel, ha a szükséges hőmérsékletet elértük, pontos szabályozásra optikai pirométert használnak. A reakciómező magas hőmérséklete elősegíti a nagyon tiszta és kitűnő minőségű acélok előállítását, mert a magas hőmérsékleten a reakciómezőben keletkezett vasvegyületek egy része elgőzölög anélkül, hogy az olvadékba kerülne. A reakciómező nagyságának változtatásával a keringésnek a találmány szerinti vezérlése úgy történhet, hogy az oxigén mennyiségét vagy az oxigén nyomását folyamatosan, vagy szakaszosan (periodikusan) változtatjuk. Például a bevezetett oxigénmennyiséget óránként és tonnánként 2—4 perces időközökben körülbelül 20—30 nrvrel fokozva vagy csökkentve, a reakciómező lüktető megnövekedését, illetve csökkentését okozza, jobb dezoxidáló eredményeket hozva. Ennél a szakaszos (periodikus) fúvatásnál a nyomást időszakosan annyira lehet csökkenteni, hogy az oxigénsugár a salakréteget már éppen csak áttörje. A reakciómező lüktető • megnövelése és • csökkentése a fúvóka függőleges irányú fel- és lefelé történő váltakozó mozgatásával is keresztülvihető. A jelen találmány értelmében a keringés a reakciómező helyének eltolásával is vezérelhető, ha a függőleges oxigénbevezető fúvókacsövet körvagy ellipszis pályán, vagy egyenes vonal mentén mozgatjuk. Itt az a fontos, hogy a fúvókaeső pályájának minden pontján merőleges legyen a fürdő felszínére és az oxigénsugár merőlegesen érkezzék a felületre. A sugár ferde ütközése esetében a fúvatott fém magas hőmérséklete következtében félni lehet a konverter tűzálló falának erős korróziós megtámadásától. A fúvókanyílás helyi eltolása esetében a tűzálló bélés védelme érdekében gondoskodni kell arról, hogy a fúvóka pályája a konverter bélését 0,5 m-nél jobban sehol meg ne közelítse. Ha körkeresztmetszetű frissítő kemencét használunk, úgy az oxigénfúvókacső mozgásának" körpályája legalább 1 méterrel kisebb átmérőjű legyen, mint a frissítő edény belső átmérője. Az ilyen — körülbelül 30 tonna befogadóképességű (kapacitású) konverterek legkedvezőbb méretei az alábbiak: kb. 2,5 m belső átmérő a fürdőtükör szintjében és kb. 0,5—1 m íürdőmélység. Ennek megfelelően a fúvóka körpályájának legmegfelelőbb átmérője körülbelül 0,5 és 1,5 m között van. A jobb érthetőség kedvéért a találmányt egy alábbi kiviteli példa alapján magyarázzuk közelebbről: Frissítő edényként körülbelül 30 tonna befogadóképességű konvertert használunk. Egy ilyen jellegzetes konverternek acéllemezből vagy hasonlóból készült külső hengeres köpenye van, és egy kerek, például félgömbalakú, a köpennyel összehegesztett fenékrésze. A köpenyben és a fenékrészben bélés van, mely egy tartós- és egy fogyóbélésrétegből áll. A tartós bélés (a külső réteg)
