178788. lajstromszámú szabadalom • Folyékony vasalapú ötvözetek kéntartalmának csökkentésére alkalmas ötvözet

5

178788

6

következtében önmagában is biztonsággal injektálható a folyékony nyersvasba. A találmány szerinti ötvözet megszünteti az ismert magnézium tartalmú kéntelenítő anyagok technológiai hátrányait, gyárthatósága és felhasználása egyszerű, gazdaságra 5 és biztonságos. A találmány szerinti ötvözet a kitűzött célt biztosítja, amennyiben 15,1-45% magnéziumot, 40,1-65% szilíciumot, 2-20% alumíniumot, adott esetben 0,3-15% kalciumot és/vagy ritkaföldfémeket, maradékként pedig vasat 10 tartalmaz.

A találmány szerinti ötvözet előnye, hogy benne a magnézium már az ötvözetalkotók összeolvasztása során kizárólag Mg2Si stabil, 1102°C olvadáspontű vegyületet képez, amely a maradék szilícium-alu- 15 mínium-vas olvadékkal 800-1050 °C közötti olvadáspontú komplex vegyületeket alkot.

Ennek következtében az ötvözet önmagában kiválóan injektálható a folyékony nyersvasba, így fajlagos felhasználása kicsi, kéntelenítő hatása ki- 20 váló. A vas felületén úszó salak mennyiségét gyakorlatilag nem növeli, a salak összetételét nem változtatja meg.

Az új ötvözet további előnye, hogy a folyékony nyersvasba juttatásakor az Mg2Si vegyület bomlása 25 időt vesz igénybe és hőfogyasztó, endoterm reakcióként játszódik le, ezért a nyersvas olvadékban a magnézium gőzképződés nagy térfogati eloszlásban, késleltetve indul meg. Ez jobb hatásfokú kéntelenítést és kedvezőbb magnézium hasznosulást ered- 30 ményez, mivel az olvadékban oldott szulfidrészecskék és a magnéziumgőzök érintkezése intenzívebbé válik. További következményeként a kéntelenítési reakciót kísérő zavarójelenségek, mint a vasfröccsenés, fény- és füstképződés elmarad, vagy jelentősen 35 csökken, ennek következtében az üst-telítettség 80% fölé emelhető.

A találmány szerinti ötvözetet célszerűen injektálással juttatják a folyékony nyersvasba. Hordozógázként száraz levegő, nitrogén, argon, vagy földgáz 40 egyaránt használható.

Az új ötvözet használatával a folyékony nyersvas biztonságos, jó hatásfokú kéntelenítése (korlátlan mennyiségben) megoldható.

Az ismertetésre kerülő példákban a kéntartalom 45 csökkenés és a magnézium kihozatal jellemző értékeit a következő összefüggések alapján számítottuk:

Abszolút kéntartalom csökkenés: Sk%-Sy%

50

S. % a kiinduló kéntartalmat,

Sy% a kéntelenítés utáni végső

kéntartalmat jelenti

A kéntelenítés hatásfoka: Sk%-Sv%

100%

S|c%

A magnézium hasznosulási foka:

0,76-<gfc%-Sr*)

Mg%

ahol 0,76 a stöchiometriai állandó,

Mg% az adagolt magnézium mennyisége.

100%

55

60

65

1. példa

Torpedóüstbe 209 t acélnyersvasat csapoltunk. A nyersvas kémiai összetétele:

C: 4,67%

Si: 0,61%

Mn: 1,15%

P: 0,098%

S: 0,024%

Irsid-Polysius rendszerű injektáló berendezéssel 0,8kg/t, átlagosan 1-2 mm szemnagyságú hagyományos, 171.849 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti ötvözetet kívántuk a folyékony acélnyersvasba száraz levegő hordozógázzal bejuttatni. Az ötvözet kémiai összetétele:

Mg: 54,6%

Si: 18,3%

Al: 22,9%

Fe + Ca: 4,2%

Az ötvözet olvadáspontja: 520 °C.

Kéntelenítés után a folyékony nyersvas kémiai összetétele:

C: 4,62%

Si: 0,61%

Mn: 1,15%

P: 0,099%

S: 0,013%

Injektálás közben a lándzsa vége 3 percenként eldugult, mert a kis olvadáspontú ötvözet még a lándzsában megolvadt. Ezért kétszeri lándzsa csere után az injektálást abba kellett hagyni és a számított mennyiség helyett csak 0,29 kg/t ötvözet jutott a folyékony acélnyersvasba.

így az abszolút kéntartalom csökkenés 0,011%, a kéntelenítés hatásfoka csak 45,83% volt. A magnézium hasznosulási foka 52,2%.

2. példa

Torpedóüstbe 2641 acélnyersvasat csapoltunk. A nyersvas kémiai összetétele:

C: 4,60%

Si: 0,39%

Mn: 1,17%

P: 0,104%

S: 0,025%

Irsid-Polysius rendszerű injektáló berendezéssel 0,8 kg/t 0,3-1,5 mm szemcsenagyságú találmány szerinti ötvözetet száraz levegő hordozógázzal juttattunk a folyékony acélnyersvasba. Az ötvözet kémiai összetétele:

Mg: 35,6%

Si: 47,8%

Al: 8,4%

Fe ♦ Ca ♦ ritkaföldfém: 8,2%

3