CS215662B1 - Způsob výroby oceli v elektrické obloukové peci · - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby oceli v elektrické obloukové peci, při němž se dosahuje vysoké jakosti vyrobené oceli za výhodných technicko ekonomických podmínek. Tento způsob výroby oceli se zkrácenou dobou redukčního období je zahájen desoxidacl hliníkem a přísadou kazivce nebo bauxitu pro vytvořeni redukční strusky na hladinu oceli, zbavenou oxidační strusky. Podstatou vynálezu je, že se v průběhu tavení redukční etrusky přisadí na strusku směs prachového ferosilicia s hliníkem v poměru 1:0,1 až 1:0,5 a pak v časových Intervalech 10 až 15 minut nejméně dvě dávky hliníkové směsi s obsahem hliníku 70 až 90 % hmotnostních v množství 10 až 20 kg/t redukční strusky až do dosažení poměru koncentrací (CaO - SiOgbAlgO^ od 1,0 do 2,5 v odpichové strusce.

Description

Vynález ee týká způsobu výroby oceli v elektrická oblouková peci, při němž se dosahuje vyeoké jakosti vyrobená oceli za výhodných technicko ekonomických podmínek.

Jedním ze známých způsobů výroby oceli v elektrická oblouková peci je technologie výroby pod jednou etruskou, při níž ee tavba zkujňuje e dokončuje pod oxldiekou st miskou. Dosahuje se vysoké výrobnosti pece, avěak nevýhodou tohoto způsobu výroby je nízká jakost vyrobená oceli, zejména její nedostatečná mikročistota, vysoký obsah kyslíku a síry a možnost použití této technologie jen při výrobě určitých druhů ocelí. Déle je znám způsob výroby oceli v elektrická oblouková peci s dvoustupňovým struskovým režimem, kde se tavba zkujňuje pod oxidickou etruskou a dokončuje pod etruskou redukční. Jako redukční etruská se používá etruská bílá nebo kerbidlcká. Redukční etruská se tvoří z vápna a kazivce a z přísad ferosillcla. Vlastnosti této strusky se kontrolují v průběhu výroby hodnocením stupně rozpadavoeti vzorku etrusky i ke kterému dochází v důsledku změny modifikace^ křemičitanů vápenatého na jeho modifikaci při teplotě etrusky asi 675 °C. Nevýhodou způsobu výroby pod touto redukční etruskou je její poměrně malá rafinační účinnost na počátku redukčního období, relativně dlouhá doba -trvání redukčního období a obtížnost řízení tavby s cílem dosáhnout optimálního složení lázně. Dalěí nevýhodou je zhoršení viskozlty a rafinační účinnosti táto strusky vzhledem k přítomnosti kysličníku hořečnatého, který se dostává do etrusky vlivem opotřebení pecní vyzdívky. Aby se zlepšil odsiřovací účinek etrusky při odpichu, lze krátce přea odpichem přisadit na redukční strusku jednu dávku hliníková krupice. Tato přísada však již neovlivní re&kce mezi etruskou a kovem v peci a nemá vliv na zkrácení doby tavby ani nepřináší zásadní změnu jakosti vyrobená oceli. Při uvedených způsobech výroby oceli se obvykle přisazují legující prvky β vyšší afinitou ke kyslíku, zejména slitiny manganu, chrómu a niklu až v průběhu redukčního období, kdy se vytvoří dostatečně účinná redukční etruská. Tavení těchto přísad však prodlužuje dobu trvání redukčního období i celkovou dobu tavby. V případě, že se do lázně přisadí ferochrom a feroniob na začátku redukčního období, přejde část kysličníků chrómu a niobu do strusky a způsobí značné zvýšení její viskozlty a další omezení její raflnační účinnosti.

Uvedené nevýhody se odstraní způsobem výroby oceli v elektrická oblouková peci se zkrácenou dobou redukčního období podle vynálezu, při němž se na začátku redukčního období ocel desoxiduje hliníkem a ne hladinu oceli, zbavená oxidační etrusky, se po vytvoření redukční etrusky přisadí vápno a ředidlo, například kazivee nebo bauxit. Podstatou vynálezu je, že se v průběhu tavení redukční etrusky přisadí na strusku směs prachového ferosillcla s hliníkem v poměru 1:0,1 až 1:0,5 a pak v časových intervalech 10 až 15 minut nejméně dvě dávky hliníkové směsi β obsahem hliníku 70 ež 90 % hmotnostních v množství 10 až 20 kg/t redukční strusky až do dosažení poměru koncentrací (CaO - SiOgbAlgO^ od 1,0 do 2,5 v odpichové struace.

Způsob výroby oceli v elektrická obloukové peci podle vynálezu je založen na poznatku, že se při složení redukční strusky, v níž je poměr koncentrací (CaO - SiOghAlgO-j od 1,0 do 2,5, dosahuje vyeoké rychlosti odsiřování a odkyallčovánl, jež se nesníží ani při zvýšení konoentra ee kysličníku hořečnatého ve etrusce vlivem opotřebení pecní vyzdívky, neboť viskozita této struaky se zvyšováním koncentrace kysličníku hořečnatého snižuje. Vysokého rafinačního účinku strusky po celou dobu trváni redukčního období se dosáhne pouze tehdy, jestliže se dávky hliníkové směsi přisazují v časových Intervalech 10 až 15 minut. Po tuto dobu ee vždy udrží nízká

215 662 hodnota aktivity kyslíku ve strusce při obvyklé úrovni parciálního tlaku kyslíku v pecní atmosféře. Nedojde proto k oxidaxi legujících prvků obsažených v lázni, tj. chrómu, niobu, křemíku, a přechodu kysličníků těchto prvků do etrusky. Zabrání se propalu legujících prvků a současně nedochází ke zvýšení viskozlty etrusky ani v případě, že jsou tyto prvky přisazeny již na počátku redukčního období. Rychlost odsíření oceli pod redukční etruskou je značně vyěěí, je-li v oceli vyšší obsah manganu. Je proto účelné přisadit již na začátku redukčního období feromangan.

Výhodou způsobu výroby oceli v elektrická oblouková peci podle vynálezu je zkrácení redukčního období a tím i celá doby trvání tavby. Další výhodou je snížení spotřeby elektrické energie, a to jednak zkrácením doby tavby, jednak využitím tepla exotermické reakce hliníková směsi ve etruece. Přitom se zvýší výrobnost elektrické obloukové pece a výrazně zlepší jakost vyrobené oceli z hlediska obsahu kyslíku, síry a nekovových vměstků. Propal legujících prvků je poměrné malý a znamená nejen úsporu legur, ale i zpřesnění chemického složení vyrobené oceli, Těchto výhod ae dosáhne £ při zhoršeném stavu pecní vyzdívky v závěru pecní kampaně.

K bližšímu osvětlení podstaty vynálezu se dále uvádí příklad způsobu výroby octli o složení v hmotnostních %: 0,11 až 0,16 % uhlíku, 0,35 až 0,55 % manganu, 0,20 až 0,35 % křemíku, stopy až 0,020 % fosforu, stopy až 0,020 % síry, 3,25 až 3,65 % niklu a 0,65 až 0,85 % ohromu, zbytek železo a obvyklá příměsi, v 50 t elektrické obloukové peci. Po skončení zkujňování a ztažení oxidační strusky byla ocel desoxidována 100 kg hliníku v houskách přisazených na tyčí a bezprostředně na to bylo do oceli přisazeno 200 kg feromanganu a 400 kg ferochromu. Pak bylo přisazeno 1600 kg vápna a 250 kg kazivce; po roztavení těchto dvou přísaá se vytvořily přibližně 2 t redukční etrusky. Za 8 minut po přisazení struskotvorných látek bylo na strusku pohozeno 140 kg mletého ferosilicla spolu s 30 kg hliníkového koncentrátu. Pak byla v desetiminutových intervalech struska pohozena dvěma dávkami hliníkového koncentrátu, z nichž každá měla hmotnost 20 kg. Po odebrání vzorku bylo zjištěno toto složení etrusky v hmotnostních %: 15,05 % kysličníku křemičitého, 21,80 % kysličníku hořečnatého, 33,75 % kysličníku vápenatého, 11,22 % kysličníku hlinitého a dále 1,05 % kysličníku železnatého, 0,65 % kysličníku manganatého a 0,25 % kysličníku chromitého. Protože poměr koncentrací ÍCaO - SiOgbAlgO^ činil 2,65, byla za 12 minut po předchozím vsazení přísady přisazena ještě jedna dávka^hliníkového koncentrátu o hmotnosti 30 kg, načež byl proveden odpich. Odpichové struska měla složení v hmotnostních %: 13,25 % kysličníku křemičitého, 22,20 % kysličníku hořečnatého, 44,42 % kysličníku vápenatého, 13,88-% kysličníku hlinitého a dále 0,65 % kysličníku železnatého, 0,60 % kysličníku manganatého a 0,10 % kysličníku chromitého, přičemž poměr koncentrací (CaO - SiOg): sAlgO^ činil 2,24. Ocel měla po dolegování křemíkem následující složeni v hmotnostních %:

0,15 % uhlíku, 0,51 % manganu, 0,25 % křemíku, 0,007 % foeforu, 0,008 % síry, 3,42 % niklu,

0,76 % chrómu a 0,018 % hliníku, zbytek železo a obvyklé příměsi. Obsah kyslíku činil 0,0035 % hmotnostních a mlkročistota podle hodnocení Jernkontoret na vzorcích z vývalků byla v rozmezí hodnot 0,95 až 1,1. Celková doba trvání redukčního období činila 45 minut a byla o 25 minut kratší než při dosud snímám postupu výroby.

Dalším příkladem je výroba oceli téže jakosti jako v předchozím příkladu. Při tavení redukční etrusky byla na strusku přisazena směs tvořená 160 kg feroeillcia a 25 kg granulovaného hliník· a v průběhul redukcebyly v desetiminutových intervalech přisazeny na strusku 3 dávky

215 662 hliníkové směsi, z nichž každé obsahovala 20 kg granulovaného hliníku a 5 kg drobného vápna Podle analýzy odpichové etrusky bylo zjištěno, že poměr koncentrací (CaO - SiOghAlgO^ ve atruace činil 1,35, a proto byla dohotovená ocel bez dalěíoh přísad odpíchnuté z pece.

Claims (1)

1. Způsob výroby oceli v elektrické obloukové peci se zkrácenou dobou redukčního období, na jehož začátku ae ocel deaoxiduje hliníkem a na hladinu oceli, zbavené oxidační etrusky, se pro vytvoření redukční atAky přisadí vápno a ředidlo, například kaélvec nebo bauxlt, vyznačený tím, že ae v průběhu tavení redukční etrusky přisadí na atrusku směs prachového feroallicla a hliníkem v poměru 1:0,1 až 1,05 a pak v časových intervalech 10 až 15 minut nejméně dvě dávky hliníkové směsi β obsahem hliníku 70 až 90 % hmotnostních v množství 10 až 20 kg/t redukční etrusky až do dosažení poměru koncentrací

   CaO - SlOg — - - od 1,0 do 2,5 v odpichové atrusce.