150527. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nemesfémes zárványokban szegény acélok gyártására
2 150.527 csak olcsóbb áruként lehet értékesíteni, sőt sokszor még áron alul is lehetetlen eladni, vagy más egyszerűbb rendelésre kikészíteni éppen a különleges előírások, alak, méret, vagy egyéb jellemzők következtében. Ezért végül is selejtezésre, kell, hogy kerüljön. Kétségtelen ugyan, hogy a jelenleg alkalmazott acélgyártási technológiával bizonyos mértékig el lehet érni azt, hogy először olyan nemfémes zárványok keletkeznek, amelyek a legkevésbé veszélyesek az acél minőségére, — pl. mangánoxidok a FeMn-al történő dezoxidálással — és csak azután konvertálják át a még megmaradt oxidokat olyan oxidokba, amelyek az acélra már veszélyesebbek, — pl. az SÍO2 jellegű zárványok a FeSi-al történő dezoxidálással, vagyÍAl2O3 jellegű oxidok az Al-al történő dezoxidálással —, de éppen ezzel az alkalmazott eljárással sajnos egyúttal biztosítjuk is azt, hogy nemcsak mindenfai ta nemfémes zárványból lehet az acélban a gyártás sikeres, vagy kevésbé sikeres lefolytatása szerint többkevesebb és nagyon sok esetben kell nem is egy adagot, vagy legyártott tételt a felhasználásból kizárni éppen az acél szilikát, vagy aluminát jellegű, vagy egyéb oxid jellegű nemfémes zárványainak nagyobb mennyisége miatt. Mindezen hátrányokon kíván segíteni a találmány szerinti eljárás, amely felhasználja az egyes — egyébként ismert — dezoxidáló fémek (vasötvözetek) tulajdonságai közül azokat, amelyek itt ebből a szempontból fontos szerepet játszanak, és az acél dezoxidálására úgy alkalmazza azokat, hogy minél kevesebb veszélyes nemfémes zárvány •keletkezhessék, és minél kevesebb mradhasson az acélban. Ismeretes az acél oxigén (oxid) tartalmának az egyes dezoxidáló fémekkel való összefüggése. Ez pl. a Wentrup és Hieber által összeállított grafikonból, vagy más kutatók adataiból pontosan kivehető. Az említett klasszikus és közismert grafikon megmutatja, hogy pl. az acélfürdő egy meghatározott oxigén (oxid) tartalmához mennyi Si, vagy Al, vagy Ti ötvözés tartozik. Ezek szerint egy olyan acélnak, amely 0,010% oxigént tartalmaz, ötvözve kell lenni vagy 0,30% Si-mal, vagy 0,02% Ti-nal vagy 0,01% Al-mal. Ismeretes továbbá az is, hogy ezek közűi a dezoxidáló és ötvöző fémek közül a Ti az a fém, amelynek a nemfémes zárványok tekintetében a legkedvezőbb dezoxidációs végterméke van, mert a titánoxidok, a TiO2, ül. a Ti2Oá olvadáspontja jóval kisebb, mint az Al dezoxidációjának végtermékéé, az Al2O3-é, és bár az acélfürdő szokásos kikészítési hőmérsékletén a titánnal történő dezoxidálás végtermékei az acélfürdőben keletkezésük után hasonló állapotban vannak, mint a Si-mal történő dezoxidálás végtermékei, de a titánoxidok elkülönülése az acélfürdőtől sokkal intenzívebb és tökéletesebb, mint a sziliciumdioxidoké és így kevesebb a lehetősége annak, hogy az acélra veszélyes nemfémes zárványok formájában abban a kívánt mértéken felül bentmaradjanak. A titánoxidoknak az alumíniumoxidokkal szemben pedig döntően kedvezőbb tulajdonságai vannak, mert az A12O3 ezen a hőmérsékleten teljes egészében szilárd állapotban van. Ezenfelül az A12O3 egészen finom eloszlású, kicsiny tömegű, úgy, hogy az acélból csak nagyobb hőmérsékleten és csak hosszabb idő alatt tud a felette levő salakba szállni. A kedvező olvadáspontú titánoxidok az acélfürdőből — nagy élválási tulajdonságánál fogva — sokkal könyebben tudnak felszállni a salakba, mint akár az SiO2, akár az A12O3 és így kevésbé szennyezik az acélt. Bár a FeTi-t mint dezoxidálószert régóta ismerik és alkalmazzák az acélok végső dezoxidálásához, de ezzel csak a korábban alkalmazott dezoxidálószerek alkalmazása után visszamaradt oxidok eltávolítását végezték és végzik. Éppen ezért azt úgy alkalmazzák, hogy vagy közvetlenül a csapolás előtt a már kikészített és más dezoxidáló fémekkel dezoxidált fürdőbe adják a kemencébe, vagy — ami a gyakoribb — az üstbe helyezik el és arra rácsapolj ák- az acélt. Hátránya ennek az, hogy a vele egyidejűleg, vagy előtte alkalmazott FeSi dezoxidációs végterméke, az SiO2 már kialakult, továbbá az, hogy az ilyenkor alkalmazott Ti fém dezoxidációs végtermékeinek a titánoxidoknak is többnyire kevés idejük van ahhoz, hogy — dacára kiváló elváló tulajdonságaiknak — teljes mértékben elkülönüljenek az acéltól. így tehát ez a dezoxidációs végtermék is szaporíthatja az amúgy is szennyezett acél nemfémes zárványainak mennyiségét. A találmány szerinti eljárás a minél kevesebb nemfémes zárványt tartalmazó acélok gyártása érdekében éppen ezért megváltoztatja az acélfürdő dezoxidálásának eddig általánosan alkalmazott, szokványos sorrendjét. Nevezetesen nem úgy alkalmazza a dezoxidáláshoz az egyébként ismert dezoxidáló fémeket, mint eddig, azaz az oxigénhez való affinitásuk sorrendjében, tehát nem a Mn—Si — Al, illetőleg a Si— Al sorrendet tartja (megfelelő vasötvözetekkel, FeMn, FeSi), hanem legelőször olyan fémmel, nevezetesen olyan erélyes dezoxidáló fémmel — például titánnal — dezoxidál, amelynek dezoxidációs végterméke a nemfémes zárványok tekintetében kevésbé veszélyes, mint a hasonlóan erélyes Al dezoxidáló fém terméke, és csak azután végzi el a szükséges ötvözést a szokványos ötvöző, ill. dezoxidáló fémekkel, pl. Si-mal (FeSi). így tehát a találmány szerinti eljárásnál a dezoxidálási sorrend pl. Mn—Ti—Si (FeMn —FeTi—FeSi). Ezzel a találmány szerinti dezoxidációs eljárással, ill. annak sorrendjével elérjük azt, hogy a fürdőnek FeMnnal történt elődezoxidálása után — vagy anélkül — az acélfürdőben levő oxidok elsősorban a kedvezőbb elválási tulajdonságokkal bíró titánoxidokba konvertálódnak át és miután ezek a folyékony acéltól könnyen válnak el és emellett bőséges idejük van az elkülönüléshez, felszállnak a salakba és kevésbé szennyezik az acélt. A titán fémmel (FeTi) történő dezoxidálás után olyan kis mennyiségben maradnak csak vissza oxidok a fémfürdőben, hogy az azután következő, pl. FeSi-al végrehajtott dezoxidáció, ill. ötvözés már csak ötvözés lesz és nem képez acélt szennyező nemfémes zárványokat. Ugyanis a Ti-nal történt dezoxidálás után — miután annak affinitása az oxigénhez nagyobb, mint a Si-é, — a szilicium már nem talál olyan oxidokat a fürdőben, amelyeket a titán már ne kötött volna le és amelyeket a szilicium tudna lekötni, ill. különböző
