189326. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alacsony, ill. szuperalacsony karbontartalmú acélok előállítására, a karbon végpont és fuvatási hőmérséklet szabályozásával
1 189 326 2 tét és mennyiségét folyamatosan mérjük, ezek függvényében az argon bevezetés, illetve az indukciós keverés intenzitását szabályozzuk és a kezelési, illetve technológiai lépéseket a kapott mérési eredmények alapján végezzük el. A füstgáz hömérséletét célszerűen nikkel-krómnikkel hőelemmel mérjük, a füstgáz összetevői közül pedig elsősorban a szénmonoxid, széndioxid és oxigén tartalom mérését végezzük. A találmány szerint az oxigénbefúvatást akkor állítjuk le, ha a befúvatáshoz számított összes oxígénmennyiségnem már legalább 90%-a az olvadékba került és a füstgázban mért szénmonoxid menynyiség 8% alá csökkent. A találmány szerinti eljárás során a fúvatólándzsa helyzetét is ellenőrizni lehet. A fúvatólándzsát a lándzsafogyásnak megfelelő sebességgel merítjük az olvadékba és ha a füstgáz hőmérsékletének melegedésével együtt a füstgázban a széndioxid értéke ugrásszerűen megnő, a szénmonoxid értéke pedig ugyanakkor csökken, a lándzsa utánállítást mindaddig fokozott sebességgel végezzük, amíg a C02/C0 arány vissza nem áll. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy a szuperalacsony karbon tartalmú korrózióálló acélokat nagy biztonsággal, jó reprodukálhatósággal és üzembiztosán lehessen gyártani. Célszerű a fúvatás befejezése után a mélyvákuum alatti karbon-oxigén dezoxidáció elvégzése, melynek idejét az elérendő végső karbontartalom szabja meg. Ennek befolyásolását az argon gáz intenzitásának változtatásával lehet elvégezni. Az eljárás alkalmas speciális minőségű acélok előállítására is. Ilyenek lehetnek például:- 0,03%-nál kisebb karbon tartalmú acélok gyártása. Korrózióálló acélok esetében a stabilizáló elemek elhagyhatók, mely gazdasági előnnyel is jár;- [C] + [N] < 120 ppm, Cr ~ 18% és Mo ~ 2% vagy Cr ~ 25% és Mo ~ 1% tartalmú szuperferrites acélok, melyek gazdaságosságát a Ni fém kiváltása jelenti;- Fe - Cr - A1 típusú acélok szuperalacsony kéntartalommal történő gyártása, ellenállásos fűtőelemek céljára;- Maraging-acélok gyártása;- nikkelbázisú ötvözetek gyártása (pl. 50% Ni, 18% Cr, 1% Si) hulladék ötvözetből, a fémes króm pedig ferrokróm karburéval vehető be. Az eljárás az indukciós kemencés fémalkotókból való felépítéses eljáráshoz képest jelentős megtakarítást biztosíthat;- a jelenleg is gyártott hőálló acélok (pl. Ni = 36%, Cr=16%, Si = 2,0%), valamint mangános acélok gyártása is gazdaságosabb lehet az olcsóbb betét és a jobb minőség (kevesebb zárvány és gáztartalom) következtében;- nitrogén mikroötvözés is kivitelezhető a porózus téglán keresztül történő nitrogén gáz befúvatás- Sál '- C < 0,003%, Cr ~ 13%, Ni ~ 4% tartalmú (Pelton-kerék) öntvények, valamint- dinamó és transzformátor lemezek alapanyagai szuperalacsony karbon tartalommal és nagy belső tisztasággal. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy lehetővé teszi a folyamat teljesen automatizált, számítógépes ellenőrzését és vezérlését. Ennek során nem csupán az oxigén szükséglet meghatározása, a lándzsavezérlés és a fúvatás végének meghatározása történhet számítógéppel, hanem az alkalmazott ötvözök szükséges mennyiségének számítása, adagjelentés, műveleti jelentés stb. is. A találmány szerinti eljárás egy gyakorlati alkalmazása például a következőképpen történt. Az adag gyártása 80 tonnás ívkemencében történt, majd az üstmetallurgiai egységben kezelték. Salak húzás, újsalakképzés után a kezdő fúvatási hőmérséklet beállítása a hevítő egységben történt. Az ívkemencében a betét összeállításánál a gazdaságosságot a korrózióálló hulladék nagymértékű alkalmazása jellemzi, illetve a krómtartalom kiegészítése olcsóbb FeCr karburéval történik. A Ni és Mo kiegészítése megtörténhet az ívkemencében, olcsóbb ferroötvözetekkel (pl. NiO, MoO stb). A fémes betét többi részét ötvözetlen és gyengén ötvözött hulladék képezi, a Mn FeMn karburéval az üstbe ötvözhető csapoláskor. Különösen fontos az alacsony foszfor tartalom a betétanyagoknál, mivel foszfortalanításra nincs lehetőség, (illetve csak nagy krómveszteséggel). Ezért ajánlatos a betétbe kis C, P tartalmú, ismert acélhulladékot is adagolni. A kéntartalommal nincs probléma, mivel a kéntelenítés feltételei adottak a fúvatás utáni re-, dukáló periódusban. Az ívkemencében beolvadás után a C-tartalom 0,3% és a Si-tartalom 0,1-0,15% értékének elérése céljából az ajtón át fogyólándzsával oxigén befúvatása szükséges, amelynek során a hőmérséklet 1680-1750 °C értékre is emelkedhet az oxidálandó elemek mennyisége függvényében. A salakképző anyagok mennyisége nem haladja meg a 15 kg/t mennyiséget, kiredukálása FeSi és A1 dara használható. Mivel esetünkben a salak a salakolókocsi buktatásával az adagról lehúzható, az ívkemencében salakot nem húzunk, hanem a csapolás során a salak előreengedésével az üstben kihasználjuk az intenzív fém - salak keveredést a krómredukció érdekében. A csapolási hőmérséklet 1660 °C. A salaklehúzógéppel történő salakeltávolítás utár próbavétellel meg kell az acél összetételét határozni és a hőmérsékletet meg kell mérni. Fúvatás előtt az ötvözés korrekciót el kell végezni. A Cr, Mn a felső, a Mo, Ni az alsó határra ötvözendő. A fúvatás kezdő hőmérsékletét az oxidálandó elemek függvényében úgy kell meghatározni, hogy a fúvatási véghőmérséklet ne haladja meg az 1700 °C-ot. C 0,3 esetén a kezdő hőmérséklet 1600-1620°C. A fúvatási véghőmérséklet kézben tartása érdekében a Si = 0,10-0,15% kiinduló érték a legkedvezőbb. Égetettmész adagolásáról gondoskodni kell még a fúvatás előtt a keletkezett Si02 üstfalazatra gyakorolt kedvezőtlen hatása és a Cr203 salakoldódásának csökkentése érdekében (B = 2,5). A már említett számítási metodika alapján az oxigénszükségletet meg kell határozni, a vákuum gőzsugár-szivattyú üzembehelyezése után 13 300-16 000 Pa nyomás elérése után a fúvatás elkezdhető. A fúvatási intenzitás először 5, majd 15Nm3/perc. Az oxigénlándzsa hegyét a fürdő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
