146960. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nyersvas frissítésére
2 146.960 mint az olyan acél, amelyet kisebb vasoxid-tartalmú salak alatt frissítettek. Jóllehet valamely frissítő eljárás technikai kivitelezésekor sohasem érhető el az egyensúlyi állapot, amelynek beállásához végtelenül hosszú idő volna szükséges, az előzőkiből mégis egy fontos követelmény adódik: feltétlenül arra kell törekedni, hogy a frissítő-folyamat vége felé a kívánt széntartalom elérésekor az oxigéntartalom ne legyen lényegesen az egyensúlyi görbe felett, minthogy a nagy oxigén tartalom az előállított acélt törékennyé és rideggé teszi és különleges alkalmazási területeken való felhasználását kizárja. Ezt az előfeltételt az LD-eljárás, ha acélnyersvasra vagy más kis foszfortartalmú nyersvasfajtákra alkalmazzák, csaknem ideális módon elégíti ki. Az LD-eljárás szerint olvasztott acélok 0,020-tól 0,040%-ig terjedő minimális oxigéntartalom mellett 0,20-tól 0,05%-ig terjedő széntartalmat érnek el. Ha az LD-eljárással elért szénoxigén-függést összehasonlítjuk az 1600 C°^hoz tartozó egyensúlygörbével, azt találjuk, hogy a gyakorlatban kapott értékek a görbétől nem lényegesen térnek él. A 2. ábrán LD-adagofc gyakorlati kísérletekből származó értékeit sematikusan a teljesen kihúzott LD vonallal tüntettük fel a szénoxigén-diagramban. A 2. ábra Gl vonala az egyensúlyi görbét ábrázolja 1600 C°-on. Visszatérve a föszforimentesítés kérdésére, az előzőekben kifejtett általános metallurgiai szempontok figyelembevételével megállapítható, hogy az ismeretes, elöljáróban említett foszformentesítő módszer nem számol azzal a fontos követelménynyel, hogy a frissítő eljárást akként kell foganatosítani, hogy a szán-oxigén-értékek a frissítő' folyamat végén az egyensúlyi görbe közelében maradjanak. Ha ugyanis azokat a szén-oxigén éretékeket, amelyeket a vasoxidnak egyperces időközökben történő adagolásával való foszformentesítésénél kapunk, a 2, diagramra felvisszük, olyan görbelefutást kapunk, amely a pontozott A fonalnak felel meg. Az A vonalnak megfelelő frissítésnél elérhető oxigén-értékek messze a Gl egyensúlyi görbe felett, illetve tőle távol fekszenek és nem állíthatunk elő olyan acélt, amely 0,050%-nál kevesebb O-t tartalmaz, holott ez az érték minőségi acéloknál már meg nem engedhetően magas. A jelen találmány célja több, mint 1,0% foszfortartalmú nyersvasból kiindulva 0,030%-nál kisebb foszfortartalmú acél előállítása, mimellett egyidejűleg a fúvatott acél oxigéntartalma 0,050% alatt van. A találmány, szerint ezt a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a frissítő folyamatot három szakaszban folytatjuk le, aminek során az első szakaszban az olvadékállapotú folyós adagot egy előző adag végsalakjával keverjük össze és az adagot csekély fúvató-energiával fúvatjuk addig, míg a széntartalom 3,5-től 2,5% értékre csökken, ezt követően a második szakaszban további salakképzők hozzáadása után a folyamatot csekély fúvató-energiával folytatjuk, amíg a széntartalom 2,0-tól 1,0%-ra csökken, majd; ezt követően, a harmadik szakaszban, új salakképző hozzáadása után a folyamatot megnövelt fúvató-energiával a kívánt széntartalom eléréséig folytatjuk. A fúvató-energia változtatását legegyszerűbb módon a fúvókának a kádtól való távolsága változtatásával valósíthatjuk meg. Lavalfúvóka vagy körülbelül 30 mm nyílás-átmérőjű és 7-től 10 at nyomású normál fúvóka alkalmazása esetén a fúvató-energiát találmány értelmében úgy szabályozzuk, hogy a fúvókát a két első szakaszban a kádtól 1 m-nél nagyobb, a harmadik szakaszban 1 im-nél kisebb távolságba helyezzük. A fúvatóenergia változtatásának egy másik, illetőleg járulékos lehetősége abban van, hogy -különböző nagyságú nyílásátmérővel rendelkező fúvókákat alkalmazunk. A hőveszteségek elkerülésére az előállított acélt a frissítő' folyamat befejezéseikor a tégely lecsapoló nyílásán eltávolítjuk, míg a végsalak a tégelyben marad. Erre a végsalakra öntjük a következő adag nyersvas-részletét és (megkezdjük a következő adag első fúvó szakaszát. Ha a találmány szerinti munkamódszerrel elérhető szén-oxigén értékeket az ismeretes munkamódszerhez hasonlóan felvisszülk a 2. ábra diagramjára, a kihúzott B vonalat kapjuk, amely a frissítő folyamat vége felé az LD-eljárás LD vonalával egybeesik. Tehát a találmány szerinti munkamódszerrel a frissítő folyamat vége felé hasonlóan kedvező oxigén-értéket kapunk, mint az ismeretes LD-eljárásnál és az így előállított acél a legigényesebb alkalmazási céloknak is megfelel. A találmány szerinti eljárás fő jellemző vonása tehát abban van, hogy ahelyett, hogy minden egyes adagnál hőfogyasztás közben friss reakcióképes salakot alakítanánk ki, a megelőző adag végsalakját hasznosítjuk, amely csekély, például 6%-nál kisebb P2O5 tartalommal és 15—25%, FeO tartalommal rendelkezik. Ahhoz, hogy ebből a.salakból reakcióképes foszformentesítő salak keletkezzék, csupán megfelelő mennyiségű CaO-t kell hozzáadni, anélkül, hogy szükséges lenne folyamatosan vasoxidot adagolni hozzá, vagy a reakcióelegyben vas oxidációja útján vasoxidot képezni. A föszformentesítés a salakkal való reakció következtében rögtön megindul, aminek során a folyamat első szakaszában a jelenlevő foszfortartalom körülbelül 1,0-tól 0,7% értékre, míg egyidejűleg a salak FeO tartalma 10%-ra vagy még kisebbre csökken. Az eljárás első szakaszában a salakot erősen bázisosan tartjuk, például több, mint 50% CaO tartalommal, hogy a SÍO2 számára elegendő folyékony állapotú szabad CaO álljon rendelkezésre és ne keletkezzenek savanyú salakok, amelyek habzáshoz vezetnének. Az első szakasz során az oxigént kis fúvató-energiával vezetjük be oly módon, hogy a fúvókacsövet a fürdő-felszíntől 1 mnél nagyobb távolságra állítjuk be és az oxigén nyomását 10 at alatt, példának okáért 7 at-on tartjuk. Ilyen előfeltételek mellett a frissítés feltételei körülbelül a Siemens—Martin kemence körülményeivel hasonlíthatók össze, amelynél a frissítő hatás ugyancsak oxidáló atmoszférában, elsősorban a salaktól származik, a szén elégése azonban viszonylag lassan halad. 3,5-től 2,5%-os széntartalom elérésekor a fürdőt, legalább résziben, salakmentesítjük. Előnyös módon az első szakasz, végén nem az összes salakot, hanem csak mintegy a harmadától a feléig terjedő salakmennyiséget bocsátjuk le. A salak körülbélül 50% CaO-t, 20%-ig terjedő P20r,-t, és 8-tól 10% FeO-t tartalmaz és foszfordús, műtrágyaként felhasználható.
