175920. lajstromszámú szabadalom • Szélfrissítéses finomítási eljárás
3 175920 4 mészetesen csökkent az eljárás foganatosításához szükséges oxigén mennyisége, és bizonyos technológiai műveletek feleslegessé is váltak. A találmány szerinti eljárás egy célszerű foganatosítási módjánál az oxigén mennyiségének csökkentését egyéb gázok, például argon egyidejű befűvatásával lehet elvégezni. Az ily módon végzett befúvatás teljes mértékben biztosítja az említett előnyöket. A találmány természetesen nem csupán a Kaldó-eljárásnál alkalmazható, hanem minden esetben, amikor a frissítés oxigénbefúvatással történik. Az eljárás foganatosítása rendkívül egyszerűen megoldható és semmilyen külön berendezést vagy konstrukciós módosítást nem igényel. Korábban ismertek voltak olyan kísérletek, amelyek a dekarbonizálást matematikailag próbálták meg követni, és mérések alapján a finomítást komputer-programokkal kívánták vezérelni. Ezek a megoldások a gyakorlatban egyáltalán nem váltak be, egyrészt azért, mert a gyártást rendkivüli módon megdrágították, másrészt pedig azért, mert a technológia megvalósításához nagyszámú előzetes vizsgálat és kísérlet szükséges, a gyártás során pedig számos mérést kellene végezni, ezeket azonban a rendelkezésre álló idő alatt nem lehet megoldani. Ily módon a szélfrissítéses eljárások a mai napig is állandó jellegű oxigénbefúvatással játszódnak le. Ez azzal jár együtt, hogy a mangánkiégés okait egyáltalán nem ismerték, és nem is tudták kiküszöbölni. Az olvadékban fellépő veszteségeket mindeddig hallgatólagosan tudomásul vették. Egy metallurgiai kombinátban, amely a Kaldó-eljárással évente mintegy 230 ezer tonna acélt állít elő, az átlagos mangánveszteség a finomítás során mintegy 0,4%. A folyamat elején az olvadék mangántartalma általában 0,6%, míg a finomítás befejezése után ez 0,2% értékre csökken. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával a mangánveszteség értékét 0,19^ra sikerült csökkenteni, ami vi 1 millió márka megtakarítást jelentett. A találmány szerinti eljárás a fentiek alapján nyilvánvalóan nagy jelentőségű a kohászatban és jelentős technikai haladást biztosít. A találmány további részleteit kiviteli példa segítségével ismertetjük. Példa: 150 tonnás Kaldó-konverterben sorozatban öntöttünk acéladagokat. Az adagokhoz 120 tonna nyersvasat és 30 tonna acélhulladékot használtunk fel. A finomítás során 200 normál m3 /perc oxigént fúvattunk be az olvadékba. A finomításnak abban a szakaszában, amikor a reakció intenzitása csökkent, amit az eltávozó gázok hőmérsékletének csökkenése jelez, a konverter forgási sebességét csökkentettük, és ezzel egyidejűleg 200 normál m3/perc oxigén helyett 150 normál m3 /perc oxigént fúvattunk be a fémolvadékba. Ezzel a mennyiséggel folytattuk a befúvatást egészen addig, amíg a salakréteg fröcskölni nem kezdett. Ekkor az oxigénbefúvatást felfüggesztettük, és a salakot eltávolítottuk. Végül a forgási sebességet ismét növeltük, mjjd pedig az olvadék 1600 °C-ra történő lehűlése után (ezt például pirométerrel lehetett mérni) ismét csökkentett mennyiségű oxigénnel végeztünk befúvatást. Az oxigén mennyisége ekkor 70 normál m3 /perc volt. Ezzel a mennyiséggel végeztük a befúvatást a folyamat befejezéséig. A befúvatás összes ideje 60 perc volt, ebből mintegy 55 percig a szokásos, 200 m3/perc sebességű befúvatást alkalmaztuk, a csökkentett mennyiséggel történő kezelést csupán az utolsó 5 percben végeztük. Ebből 3 perc volt a 150 normál m3/perc mennyiségű oxigénnel történő befúvatás és mintegy 2 percig végeztük a 70 normál m3 /perc mennyiségű oxigénnel történő befúvatást. A kezelendő anyag kiindulási összetétele a következő volt: C Mn 120 tonna nyersvas ca. 4,0% ca. 0,55% 30 tonna acélhulladék ca. 0,10% ca. 1,0% A kísérőelemek az adagösszetételben a szokásosak voltak. Az elkészített adagok egy részét a hagyományos módon kezeltük, azaz az oxigénbefúvatást állandó paraméterekkel végeztük. A kapott termékben a karbontartalom kb. 0,1%, a mangántartalom 0,2% volt. Az adagok másik részét a találmány szerint kezeltük. Az oxigénbefúvatást tehát a finomítás utolsó szakaszában egy vagy több lépésben csökkentettük. Az így elvégzett finomítás befejezése után az átlagos karbontartalom 0,1% volt, a mangántartalom pedig elérte a 0,3%-os. Ez mintegy 0,1%-kal magasabb, mint a hagyományos megoldásoknál elérhető érték. A találmány szerinti befúvás alkalmazásakor meglepően az derül ki, hogy a befúvatás végével ugyanolyan karbontartalom maradt az olvadékban, mint a hagyományos eljárások alkalmazása esetén, amikor az oxigénbefúvatást végig azonos paraméterekkel végeztük. Ugyanakkor a mangántartalom jelentős mértékben növekedett a hagyományos eljáráshoz képest. Ily módon a megkívánt 1%-os mangántartalom beállításakor a dezoxidálás után 0,1%-nak megfelelő mangánt lehetett megtakarítani. A kész acél összetételében a karbon mintegy 0,1%, a mangán pedig a már említett 1% értékben szerepelt. Annak az időpontnak a megállapítását, amikor az oxigénbefúvatás mértékét csökkenteni kell, többféle módon lehet elvégezni, nem csupán a példában említett megoldás szerint. Megállapítható ez az időpont például a konverterből eltávozó gázok alapján is. Szabadalmi igénypontok: 1. Szélfrissítéses finomítási eljárás, ahol vasolvadék felületére meghatározott ideig oxigént hívatunk, azzal jellemezve, hogy az oxigén befúvatását állandó koncentrációval és azonos mennyiség-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
