CS261361B1 - Způsob výroby ooeli a nízkou vlastní měrnou aktivitou zářičů gama - Google Patents

Abstract

Úkolem je vyvinout způsob výroby oceli, která vykazuje nízkou vlastní měrnou aktivitu zářičů gama. Ocel se vyrábí tak, že vsázka tvořena tekutým a pevným surovým železem vyrobeným z rud, aglomerátů, koksu, vápence a ostatních složek nekovové vsázky prostých radionuklid(j kobaltu se v ocelárně zpracuje ve zkujnovacím hutnickém agregátu za stálého intenzivního pohybu taveniny, za spolupůsobení struskotvorných přísad vápna, vápence, dolomitu, rudy, jednotlivé nebo v kombinaci, kde výrobní agregát a přepravní nádoby jsou opatřeny novými vyzdívkami, které mohou obsahovat pouze zbytky ocelí a strusek z výroby tohoto druhu oceli

Description

Vynález se týká způsobu výroby oceli s nízkou měrnou emisí záření gama, danou minimálními vlastními měrnými aktivitami přírodních a umělých radionuklidů, která je určena pro stínící kobky spektrometr!ckých detektorů záření gama a jiná použití s obdobnými požadavky na uvedené vlastnosti®

Pokud se týká obsahu umělých radionuklidů/vyhovují dnes oceli vyrobené před 40 a. více lety, protože v té době oceli nemohly být znečištěny těmito radionuklidy, jmenovitě kobaltem 60· Nevýhodou těchto ocelí však je, Že mají všeobecně vyšší obsahy přírodních radionuklidů, což je způsobeno tehdejší výrobní technologií a používanými surovinami· Oceli pro stínění detektorů se z těchto odpadů vyrábějí pouhým hutnickým přetavováním, přičemž,se respektuje čistota vyzdívek výrobních zařízení· Stínící materiály však nelze takto získávat v množství potřebném při rozvíjející se jaderné energetice·

Uvedený nedostatek a nevýhoda dosavadního způsobu získávání oceli se odstraňuje způsobem výroby oceli podle vynálezu, u kterého se vsázka, tvořená tekutým/pevným surovým železem vyrobeným z rud, aglomerátů, koksu, vápence a ostatních složek nekovové vsázky,prostých radionuklidů kobaltu, za stálého intenzivního pohybu taveniny v ocelárně zpracuje ve zkujnovacím hutnickém agregátu za spolupůsobení struskotvorných přísad vápna_ř vápence, dolomitu, rudy jednotlivě nebo v kombinaci, kde výrobní agregát a přepravní nádoby jsou opatřeny novými vyzdívka mi, které mohou obsahovat pouze zbytky ocelí a strusek z výroby

I

- 2 «

261 361 tohoto druhu oceli» Tekuté surové železo má pro výrobu tohoto druhu oceli obsah křemíku od 0,1 do 1,1 % hmot· a obsah manganu od 0,1 do 1,0 % hmot·

Surové železo se dále zpracovává v hutnických agregátech jako v konvertorech, tandemových pecích, případně i v pecích elektrických· S výhodou se doporučuje surové železo s nízkým obsahem křemíku do 0,8 % hmot· s obsahem manganu nad 0,40 % hmot

Výhodči · uvedeného sležení při použití spodem dmýchaného kon vertoru spočívá ve zvýšeném obsahu manganu v tekuté oceli po ukončení dmýchání a s tím související minimální potřebou odkysli čující a legující přísady do oceli, jelikož většina z používaných legujících přísad je vyráběna z rud a odpadu, které mají vyšší obsah radionuklidů emitujících záření gama·

Kovonosnou vsázku pro tyto agregáty tvoří pouze tekuté a pevné surové železo, případně v omezeném množství i zkuj novací ruda, k níž se přidává předem výpočtově stanovené' množství struskotvor ných látek, jako jsou vápno, vápenec a dolomit· Vsázka ocelového odpadu,jinak běžná v hutní výrobě, jmenovitě v kyslíkovém procesu, není povolena vzhledem k nepříznivému účinku na výslednou emi si záření gama· Aby nedošlo v průběhu procesu ke zvýšení obsahu kobaltu 60, případně jiných nežádoucích radionuklidů nad povolenou mez, jsou všechny vyzdívky hutnických zařízení, se kterými přijde tekutá a pevná vsázka a ocel do styku, zbaveny zbytků oceli a strusek z předchozích výrob a obvykle jsou opatřeny novou vyzdívkou. Týká se to vyzdívek nebo výdusek žlabů, přepravních mísičů surového železa, pánví a výrobního agregátu·

Výhod·» fcpůsobu výroby oceli podle vynálezu je, že umožňuje při splněni předepsaných podmínek vyrábět neomezené množství oceli s minimální měrnou emisí záření gama ze vsázky tvořené surovým železem, případně i rudou a struskotvornými přísadami, tj· vápna, vápence a dolomitu· Vsázka se řídí zásadami materiálové a tepelné bilance, tepelnými ztrátami hutnického agregátu a pořadím tavby v kampani vyzdívky· Výhoda použití spodem dmýchaného konvertoru nebo konvertoru s kombinovaným dmýcháním vůči ostatním výrobním hutnickým agregátům spočívá v hmotnosti průsady velkého podílu až 50 % hmot· pevného surového železa

261 361

- 3 ve vsázce, případně i v použití vápence jako chladícího prostředku a v intenzivním pohybu a v homogenizaci oceli plyny procházejícími taveninou, jako kyslík, kysličník uhelnatý a uhličitý a inertní plyny v průběhu a po skončení zkujňování· Přísada pevného surového železa nahrazuje chladicí účinek šrotu, používaného při běžné technologii a nemá funkci nauhličovací· Prodmýchávání plyny umožňuje současně -i korekci teploty taveniny na potřebnou výši·

Příkladem výroby oceli podle vynálezu je výroba oceli ze vsázky tekutého surového železa s obsahem uhlíku 4,42 %, manganu 0,66 %, křemíku 0,63 %, fosforu 0,17 % a síry 0,048 % o teplotě 1334°C a pevného surového železa s obsahem uhlíku 4,39 %, manganu 0,66 %, křemíku 0,78 %, fosforu 0,14 %, síry 0,040 %, zkujňovací rudy o složení kysličník železítý 97,34 %, kysličník křemičitý 1,14 %, kysličník vápenatý 0,12 %, kysličník hlinitý 0,48 %, kysličník železnátý 0,51 %, kysličník fosforečný 0,60 %, kysličník manganatý 0,60 % a vápna s 92 % kysličníku vápenatého a 1,70 % kysličníku křemičitého. Uváděná procenta jsou procenta hmotností,

Do spodem dmýchaného konventoru se nasadí 14 000 kg pevného surového železa a 1360 kg zkujňovací rudy a naleje se 64320 kg tekutého surového železa. Zkujňování se uskutečňuje plynným kyslíkem v množství 4110 Nm? za přidávání 4190 kg vápna podle stanoveného programu· Získaná hmotnost tekuté oceli je 71000 kg.

Se stejnými surovinami je možno vyrábět žádané množství 71000 kg tekuté oceli, jestliže se do vsázky použije 21750 kg pevného a 57500 kg tekutého surového železa bez použití zkujňovací rudy· Množství nadmýchaného kyslíku činí 4467 Nor a přidává se 4173 kg prachového vápna·

Vyrobená tekutá ocel v konvertoru o složení uhlík 0,03 % hmot·, mangan 0,27 % hmot·, fosfor 0,019 % hmot. a sire 0,022 % hmot· se odkysličuje a naleguje přísadami kovu podle požadavku chemického složení ták, že měrná aktivita kobaltu 60 v oceli je menší než 0,01 becquerel na 1 kg a přitom měrné aktivity přírodních radionuklidů nejsou zvýšeny· U běžné současné produkce ·· 4 *

261 361 je možno odhadnout měrné aktivity menší pro radium 226 než 0,14 becquerel na 1 kg/ thorium 232 než 0,1 becquerel na 1 kg a draslík 40inez 0,2 becquerel na 1 kg.

Claims (2)

1. Předmět vynálezu

   1« Způsob výroby oceli s nízkou vlastní měrnou aktivitou zářičťi gama, vyznačený tím, že vsázka tvořená tekutým a pevným surovým železem vyrobeným z rud, aglomerátů, koksu, vápence a ostatních složek nekovové vsázky prostých radioizotopů kobaltu se v ocelárně zpracuje ve zkujnovacím hutnickém agregátu za stálého intenzivního pohybu taveniny za spolupůsobení struskotvorných přísad vápna, vápence, dolomitu, rudy, jednotlivě nebo v kombinaci, kde výrobní agregát a přepravní nádoby jsou opatřeny novými vyzdívkami, které mohou obsahovat pouze zbytky ocelí a strusek z výroby tohoto druhu oceli.
2. 2. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačený tím, že tekuté surové železo má obsah křemíku od 0,1 do 1,1 % hmot. a obsah manganu od 0,1 do 1,0 % hmot.