177778. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olvasztott bázikus tüzelőanyagszemcse előállítására
3 177778 4 anyag felaprítását és a fém mágneses elválasztással való eltávolítását javasolja. Sajnos, a kisebb, de még káros zárványok gyakran a szemcsék belsejében, azokkal erős kötésben fordulnak elő, így a mágneses elválasztás csak igen finomra való őrlés esetén hatásos, e finomőrlemény azonban tűzálló tégla gyártásához nem alkalmas. A vasoxid káros szerepének ellensúlyozására az U. S. 3,232,776 (BIRCH) szabadalom az A1203 mennyiségének 25— 32%-ra való emelését tartja ajánlatosnak. Az eszerint gyártott anyag az acélművek kemencéjének atmoszférájában az oxidációs-redukciós fluktucáiót ugyan jobban elviseli, azonban más tulajdonság, többek közt salakellenállás szempontjából gyengébb. Csökkenthető a fémképződés azáltal is, hogy az olvasztást tisztán oxidációs üzemmódban hajtjuk végre, ez azonban igen nagy fajlagos energia felhasználással jár. Egy másik gyakrabban előforduló hibaforrás a nem megfelelő mikroszerkezet kialakulása. Ennek következménye a melegszilárdság csökkenése, az acélgyártó berendezések váltakozó oxidációs-redukciós atmoszférájának hatására bekövetkező duzzadás és lepattogzás, a hőlökésellenállás csökkenése gyártáskor, a repedezettségi selejt stb. A rossz mikroszerkezet okozta hátrányok kiküszöbölésére, illetve csökkentésére vonatkozóan több eljárás ismeretes az irodalomból, melyek elsősorban az alapanyag, illetve a kémiai összetétel speciális megválasztásában és szigorú behatárolásában látja az eredmény biztosítékát. Más eljárások az olvasztás újszerű technikai kivitelezését ajánlják. Az ü. S. 3,328,183 (STOYELL-REDLINE) szabadalom szerint pl. az olvasztó tartályt olvasztás közben forgatni kell, ami biztoMtja az egyenletes hőellátást, illetve átolvasztottságot és egyenletes szemcsézettségű jó mikrostruktúrát eredményez. Ez az eljárás azonban technikailag nehézkes s a szokványos berendezések jelentős átalakítását kívánja. A nagybani előállítás általános elterjedésének akadálya az eljárás költséges volta. A fajlagos energiaráfordítás ugyanis az olvasztásos eljárásnál nagyobb, mint a hagyományos égetéses technológiáké. A fajlagos kihozatalt erősen csökkentheti az is, ha a leolvasztott tömbnek egy adott mértéknél nagyobb része válik alkalmatlanná a felhasználásra az egyenetlen olvasztottság következtében. * A találmány szerinti eljárás célja a három hátrányos tényező kiküszöbölése és a termék repedés! és duzzadás! hajlamának csökkentése, a melegszilárdság, a hőlökésellenállás és korrózió-ellenállás javítása’. Felmérésünk szerint mindhárom kérdés vonatkozásában jelentős javulás érhető el oly módon, hogy az olvasztást „redox” rendszerű üzemmódban hajtjuk végre, a kemence fenekén megfelelő védőréteget alakítunk ki és az Olvasztásra kerülő nyers elegybe oxidáló hatást kifejtő anyagot adagolunk. A „redox” rendszerű üzémmód abból áll, hogy az olvasztás első, olvadékképző stádiumában redukáló, mig az olvasztás második szakaszában oxidáló üzemmódot alkalmazunk. így pl’. 25 tonnás kemencénél, ha az olvasztást „tömbre” végezzük, vagyis az elegy megolvasztása után a kemence betétjét az áram lekapcsolása után köpenyben hagyjuk hűlni, illetve megszilárdulni, a teljes üzemidő. 55-^-7h%hít .kitevő élső-23-^5 órában &K‘ elektródák áram terhelése 1,5—1,8* A/dm2, mig az olvasztás második, oxidáló -Szakaszában1, ámí a tfcjjes títafesztfei idő 45^00%-át tefei ki,' azaz *25 tonnás kemence esetében 15—22 óra, a fajlagos áramterhelés 1,2— 1,4 A/cm2. Amennyiben az olvasztást félfolyamatos buktatható rendszerű kemencében végezzük, vagyis egy-egy adag megolvasztása után az olvadékot a kemecéből kiöntjük, majd újabb elegy adagolásával folytatjuk az olvasztást, egy-egy adagra eső kemence idő első periódusát itt is célszerű redukáló üzemmódban, míg a következő szakaszt az olvadék leöntéséig oxidáló üzemmódban végezni. Félfolyamatos rendszerű, buktatható kemencénél a redukáló szakasz a kemence előfűtött volta miatt rövidebb lehet, az adott kemence periódus 25—40%-a, mig az oxidáló olvasztás időtartama az adott kemence periódus 60—-75%-át teszi ki. A találmány szerint „redox” rendszerű olvasztási üzemmódban, előállított anyagban a fém-zárványok mennyisége rendkívül lecsökken. Másrészt a nagyon kis menynyiségben képződő, illetve visszamaradó fémzárványok mérete a szokványos 1—8 mm helyett csak 0,05—0,1 mm, s emellett egyenletesen oszlik el. Az ilyen mennyiségű, méretű és eloszlású fém jelenléte azalapanyagként felhasználásra kerülő olvasztott szemcsében nemcsak, hogy nem hátrányos, hanem bizonyos' szempontból kifejezetten előnyös lehet tűzálló téglák gyártásakor. A „redox” üzemmódban végzett olvasztás esetép az anyag mikroszerkezete is jelentősen javul. Az olvadékból kiváló spinell igen apró, egyenletes elrendeződésű kristályok formájában jelenik meg a periklász kristálymatrixban, s erős kötés alakul ki a szemcsék között. Kísérleteinkben azt is megállapítottuk, hogy ,a találrhány szerinti üzemtrrod esetén csökkenJa kellően meg nem olvasztott, azaz a nem teljesen reagált anyag menynyisége, ami jobb kihozatalt biztosít. Az I. osztályú termék-kihozatal 300—320 kg/óra. SZIMONOV K. V. és tsai (Ogneuporü 1974. 9. sz. 8—13) üzemi kísérleteikben 122—184 kg/óra terióekkihozatáli értékekét közölnek. További előnye a találmány szerinti eljárásnak, hogy a káros Si02 jelentős része az olvasztás folyamán a rendszerből eltávozik, a visszamaradó szilikátfázis pedig nem összefüggő filmrétegkérit helyezkedik el a periklász és spinell szefncsék • határvonala mentén, hanem elszigetelt csepp vagy folt formájában. így nem képez csatornákat a vás-oxid behatolására, csökken a vas-oxid okozta lepattogzás és általában nő a melegszilárdság. A találmány szerinti eljárás tehát lehetővé teszi a Si02 szempontjából gyengébb minőségű alapanyag használatát. Mindezek mellett a „redox” rendszerű olvasztási mód jelentős gazdasági előnyökkel jár, mert a fajlagos elektromos energia felhasználás az oxidációs üzemmódhoz képest 20—25%-kal kisebb. így pl. 25 tonnás „tömbre” olvasztó kemencénél sikerült elérni 2640 kWh/t értéket, olvasztott szemcsére számítvá,” buktatható rendszerű kemencénél pedig a 2520 kWh/tonna értéket. Tdvábbi felismerésünk, hogy a teljes olvasztási folyamatra döntő hatással bíró első olvasztási periódus üzemvitelét meghatározza a kemence alsó szerkezete. Amennyiben hagyömáiiyos módon a kemence szekrény alsó részét üzérúbíztonsági ökokból karbontéglából, vagy döftgőlctből készítjük'bl, Csák nehézen kerülhető el a minőség és áz ólvaskfási fólyamát szempontjából oly káros hagyméh^reduktóól Oéltóieri! 'tehát az olvasztásra kefüíő krómtartalíM ölrlefriény alá kellő vasta^ágű és minél tíágyobh'töhiö&^'fetőmmérttéá magnezit téclőréteget kialákítarfHéglábSl, vagy Őrleményből .Ez utób-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
