202929. lajstromszámú szabadalom • Takarópor acélok öntéséhez
1 HU 202 929 B 2 A találmány tárgya takarópor acélok öntéséhez, amely vas- és egyéb fémoxidokat, 23-25 tömeg% fémes alumíniumot és hőszigetelő adalékokat tartalmaz. Általánosan ismeretes, hogy a fémeknek és fémötvözeteknek, ezen belül a vasötvözeteknek folyékony fázisból szilárd halmazállapotba történő átmenet során csökken a fajtérfogata. A folyamat eredményeképpen szívódási üreg (lunker) keletkezik, amelyet a gyártandó öntecs vagy öntvény térfogatán kívül, erre a célra kiképzett tápfejbe kell koncentrálni. A tápfej nagysága befolyásolja elsősorban az öntecs, vagy öntvény önköltségét. A tápfej akkor felel meg rendeltetésének, ha legtovább marad folyékony állapotban, azaz leutoljára dermed meg. A tápfejben lévő folyékony fém dermedési idejének meghosszabbítására, illetve lehűlési sebességének csökkentésére számtalan eljárást dolgoztak ki. Ezek közé tartoznak azok a módszerek, amelyek a tápfejben lévő folyékony fém felületére hőtermelő és egyben hőszigetelő hatású takarópor (lunkerpor) keveréket alkalmaznak. Ezen keverékek a hőtermelő folyamatok biztosítása miatt tartalmaznak vas és egyéb fémoxidokat, fémes alumíniumot, hőszigetelő adalékokat (például perlitet, kovaföldet, azbesztet stb). A jelenleg alkalmazott hasonló célú keverékek hőtermelő folyamatainak biztosításához szükséges fémes alumíniumot általában tiszta alumínium porlasztása és osztályozása útján állítják elő. Ez egyrészt meglehetősen költséges, másrészt a sűrített levegővel történő porlasztása során az alumínium szemcsék felületét csak nagyon vékony oxidréteg vonja be. Az a vékony oxidréteg a vaskohászat területén alkalmazott hőtermelő keverékek reakcióképességét nem befolyásolja. Oxidáló anyag jelenlétében a hőtermeléssel járó folyamat gyorsan, nagy sebességgel tud lejátszódni. A reakció sebességének csökkentése csak nagyobb mennyiségű inert adalékanyag alkalmazásával oldható meg, ami az egész folyamat hatásfokát végül is kedvezőtlenül befolyásolja. A nagyméretű (4-7 tonna tömegű) acélöntecsek tápfej hatásfokának javítására használt hőtermelő és hőszigetelő keverékeknél a hőtermeléssel járó oxidációs folyamatokat úgy kell beállítani, hogy a termit reakció megindulása az öntést követő harmadik- negyedik percben következzen be, és (egyenletes sebességgel) az oxidációs folyamatok min. 7-8 percig tartsanak. Ennek biztosítása a direkt úton előállított alumíniumdara felhasználásakor csak jelentős mennyiségű inert anyag hozzáadásával történhet meg. A hőtermelő folyamat lejátszódásakor felszabaduló hő egy részét az inert anyag elvonja, és ezáltal a folyamat hatásfokát csökkenti. A jelen találmánnyal ezért az a célunk, hogy a vas- és fémötvözetek öntésénél alkalmazott hőtermelő és hőszigetelő fedőpor előállítási költségét csökkentsük. További célunk, hogy az alumínium ötvözeteinek olvasztásakor keletkező salakhulladéknak azt a részét hasznosítsuk, amelyik gazdaságos alumíniumipari feldolgozásra már nem alkalmazható, ezáltal megszüntessük a salakok tartós tárolásához szükséges költségeket és a környezetszennyező hatást. Ugyancsak célunk a hőtermelő folyamat sebességének számottevő mértékben törénő csökkentése és ezáltal a dermedési idő további növelése. A találmány szerint a feladatot azáltal oldjuk meg, hogy olyan takaróport alkalmazunk acélok öntéséhez, amely vas- és egyéb fémoxidokat, 23-25 tömeg% fémes alumíniumot és hőszigetelő adalékokat tartalmaz, ahol a találmány szerint a fémes alumínium a) 15-40 tömeg% fémes alumíniumot tartalmazó, alumínium és alumíniumötvözetek olvasztásakor keletkező salakhulladék és a maradékban alumíniumdara, vagy a) teljes egészében 40 tömeg%-nál több fémes alumíniumot tartalmazó, alumínium és alumínium ötvözetek olvasztásakor keletkező salakhulladék formájában van jelen. Általában az alumínium és alumíniumötvözetek olvasztásakor keletkező salak fémes alumínium tartalma 5 és 70 t% között van. A salakban az Ak03 és fémes alumínium mellett a beolvasztott anyag alkotó elemeitől függően, különböző mennyiségben előfordulhatnak azok oxidjai is. Az Al-tartalmú salak jellemző tömegszázalékos kémiai összetétele: A1 - 5-70% AI2O3 - 15-60% Si - 3-5% SÍO2 - 5-15% Fe203 - 3-5% MgO - 5-33%, szemcseméret eloszlása: 2,0-1,0 mm 0-3% 1,0-0,6 mm 2-5% 0,63-0,3 mm 1-15% 0,3-0,2 mm 5-15% 0,2-0,1 mm 10-40% 0,1-0,06 mm 15-50% 0,06 mm alatt 8-40% térfogatsűrűsége: 0,9-1,2 t/m . Az ilyen salakok fémes alumíniumtartalma biztosítja a fentiekben említett hőtermelő reakció lefolyásának feltételeit. A salak egyéb alkotói is segítik a hőtermelő folyamat intenzív lefolyását és javítják a keverék hőszigetelő tulajdonságát. így az acélgyártás során acélöntvények vagy -öntecsek tápfejeiben használatos fedőporok komponensként jól felhasználhatók. A bemutatott salakok hőszigetelő anyagként törénő felhasználása nem ismeretlen az adott területen. Felhasználják az alumíniumtartalmú salakhulladékot tűzálló, illetve hőszigetelő falazatok, hőszigetelő mázak készítésére. Ehhez azonban el kell távolítani a rafináló salak Na2Ü és K2O tartalmát, továbbá termikus kezelést kell végezni. A salakot a termikus kezelés előtt pelletezni kell és a pelletezéshez, illetve a hevítéshez adalékanyagok alkalmazása is szükséges. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
