175899. lajstromszámú szabadalom • Finomlemez- és szalaggyártásra szolgáló folyamatosan önthető acél és eljárás azok előállítására
3 175899 4 Csillapítatlan acélok öntése nehézséggel jár. A lemezbuga szelvénye a kokillában öntött tuskónál jóval vékonyabb (180- 250 mm a tuskó 500-1000 mm-éhez képest), emiatt rosszul szabályozható az ép kéreg vastagsága. Ha a hólyagko- 5 szorú a kéregbe szorul, használhatatlanul rossz lemezfelületet eredményez. A kellő vastagságú ép kéreg biztosítására az öntési sebességet 40— 60%-kal le kell csökkenteni a csillapított acélhoz képest. Ez nemcsak az öntőgép 10 teljesítményének romlásával jár, hanem a megnövelt öntési idő miatt erősen kopnak az öntőszerelvények tűzálló anyagai és bejutva az acélba, azt szennyezik. Az itt vázolt nehézségeket nem oldják meg 15 ismert szabadalmakban leirt olyan eljárások, melyek a csillapítatlan öntés javítására szolgálnak. A 1 433 456 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás szerint az olvadt acélban a gázfejlődést, annak intenzitását növelik öntés közbeni oxigénráfúvatás- 20 sál, illetve oxidáló adalékkal, előnyösen azonban csak a hagyományos kokillába való öntésnél alkalmazható az eljárás. A 1 458 941 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás szerinti eljárásnál az öntést csillapítatlan acél- 25 lal kezdik, és az 1—5 perces kilövetés után szilárd dezoxidáló szer adagolással fejezik be, az a módszer folyamatos öntésnél nem alkalmazható. A 1 508 1 10 lajstromszámű NSZK szabadalmi 30 leirás szerinti eljárásnál Na2C03, CaF2, borkősav Stearin keverékkel a gázbuborékok eltávolítását elősegítik, de nem alkalmas dezoxidálásra, a folyékony acél oxigéntartalmának szabályozására ez a megoldás. 35 A 310 215 lajstromszámú osztrák szabadalmi leírás alumíniummal teljesen csillapított, folyamatosan önthető acél kétlépcsős, alumíniumos dezoxidálását ismerteti, amikor is az acél oxigéntartalma 50-70 ppm közötti érték, ami nem küszö- 40 böli ki a felület hajszálrepedéseit. Az Al-mal teljesen csillapított acél folyamatos öntésnél megtartja azt a kellemetlen tulajdonságát, hogy a keletkező A1203 zárványok felhőkbe tömörülnek, amelyek a buga kérgében felhalmozódnak. 45 A 312 024 lajstromszámú osztrák szabadalmi leírás kokillába öntött félig csillapított acéldezoxidálást ismertet hegesztőhuzal gyártására, amikor is folyamatosan mérve az oxigén koncentrációt az 50 üstbe alumínium drótot adagolnak. Hasonlóan alumíniumdróttal dezoxidálnak csillapítatlan acélt a 2 012 391 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás szerint és a dezoxidálást karbon- 55 -oxigén egyensúlyi görbének megfelelően szabályozzák, ezért nem kerülhető el az alumínium túladagolása, ami A12 03 zárványok keletkezésével jár. A találmány célkitűzése olyan acél előállítása, 60 amelynek kémiai összetétele megfelel a finomlemez- vagy szalaggyártásra, és amelynek bugái folyamatos öntés esetén is a finomlemezek előírt felületi minőségét biztosító ép kéreggel rendelkeznek. 65 A találmányi felismerés lényege az, hogy: c 0,120% Mn 0,500% s 0,030% P 0,030% összetételű acélokban az oldott oxigén mennyiségét a csapolás és az öntés között több lépésben részleges dezoxidálással szabályozzuk, oly módon, hogy a szolidus hőmérsékleten még folyékony Al -Mn szilikátok keletkezzenek. Ekkor az alakíthatóság szempontjából ugyanolyan tuskókéreg áll elő, mint a csillapítatlanul öntött tüskök esetén, és azonos minőségű lemez- vagy szalagfelülethez jutunk, még folyamatos öntéssel is. Az acél oxigéntartalma és a dermedés közbeni folyamatok szabályozása a 2A1 + 302 = A1203 reakció ----------------------------— K'ai = Al% • 0% egyensúlyi egyenlete alapján történik. Az egyenletből meghatározható az acél dermedési hőmérsékletére érvényes Al-0 egyensúlyi görbe (1. sz. ábra). Az egyensúlyi görbe figyelembevételével a folyékony acél oxigén és Al-tartalmát csekély mennyiségű A1 adagolással állítjuk be, hogy összetétele az ábra II. mezejébe essék (0 = 60—240 ppm, A1 = 0,003—0,010%). Az ennél kevesebb Al-tartalmú acélokban (I. mező) az oldott oxigén nincs teljesen lekötve, az öntés közben gázfejlődés van, hólyagosak lesznek a bugák. A 0,010%-nál magasabb Al-tartalmú acélokban (III. mező) az Al-felesleg meggátolja az acélnál alacsonyabb olvadáspontú Mn—A1 szilikát zárványok és a szulfid zárványok közül legártalmatlanabb oxiszulfidok (I. típusú szulfid) képződését. A keletkező magas olvadáspontú A1203 zárványok a buga kérgében a már említett módon felhőszerűen halmozódnak. A magasabb Al-tartalmú acélokban az ún. II. és III. típusú MnFe-szulfidok keletkeznek, amelyek meleghengerléskor fonalszerűen megnyúlnak, és emiatt csökken a lemezek szívóssága és képlékenysége. Az 1. sz. ábrán a II. mezőbe eső jól szabályozott acélok bugáinak kérgében sem gázhólyag, sem A1203 zárványfelhő sem Il-es vagy III. fajú szulfidzárvány nem képződik. A bugában levő Al—Mn szilikát zárványok aprók, csepp alakúak és többé-kevésbé egyenletesen eloszlottak, legalábbis nem halmozódnak zárványfelhőkké. Az alacsony C-tartalmú ötvözetlen acélok dermedése közben végbemenő folyamatoknak, az ép kéregnek és zárványképződésnek itt vázolt szabályozása teljesen új. A lágyacélok dermedési folyamatait, gázfejlődést, stb. - mint ismeretes - a karbon-oxigén, esetenként a mangán-oxigén egyensúly alapján szabályozzák, ez azonban a folyamatos öntésnél a gyors dermedés miatt nem alkalmazható. 2
