CS266955B1 - Spósob zistovania prepalu ferosilícia - Google Patents

Description

2 CS 266 955 B1

Vynález sa týká spósobu zisťovania prepalu ferosilícia před jeho použitím pri výroběocele.

Ferosilícium, zliatina železa a kremíka, je technologická zliatina v metalurgii. Patřík najpoužívanejším ferozliatinám, vyrábaným v najvSčších množstvách. Používá sa na dezoxidáciua legovanie ocelí; na přípravu komplexných dezoxidačných, metalotermických, alebo zásypovýchexotermických zmesí; v zlievárenstve na přípravu niektorých liatin, ako súčasť očkovacíchzmesí, ako súčasť samotuhnúoioh formovacích zmesí a pri výrobě niektorých zliatin farebnýchkovov. Kvalita ferosilícia je posudzovaná obsahom kremíka a zliatiny, sú zaradené do sortimen-tov v intervaloch obsahu kremíka a podlá maximálneho obsahu niektorých sprievodných prvkov.Kvalita sa dalej posudzuje podlá kusovosti, resp. podlá zrnitosti, alebo podlá osobitnýchpožiadaviek odberatelov. Metalurgickou veličinou, ktorou sa ferozliatiny rozlišujú pritavbách je prepal; u ferosilícia je to percento alebo hmotnost kremíka, ktorý v priebehutavby pri výrobě ocele oxiduje, prechádza do trosky a sa stráca. Prepal kremíka je pridezoxidácii oceli nevyhnutný a záměrný. Prepal kremíka pri legovaní ocelí je nežiadúci,pretože část kremíka legovacej zliatiny sa stráca, legovanie je menej přesné, produktprepalu oxid křemičitý může vplývat na výsledok tavby, móže nepriaznivo ovplyvňovať životnostzásaditých vymuroviek metalurgických zariadení. Výsledky laboratórnych meraní a taviebukázali, že obsah kremíka a sprievodných prvkov vo ferosilíciu necharakterizujú v plnomrozsahu jeho fyzikálně a metalurgické vlastnosti. Výsledky merania mernej hmotnosti napr.ukázali, že niektoré zliatiny vykazujú určitý pokles merenej hmotnosti, oproti údajomuvádzaným v tabulkách v závislosti: měrná hmotnost k obsahu kremíka v zliatine. Přitomvplyv obsahu sprievodných prvkov v zliatine na pokles jej mernej hmotnosti je podlá výpočtovnepatrný oproti nameraným hodnotám. Výsledky meraní dalej ukázali, že prechodom ferosilíciaz kusového do disperzného stavu sa jeho měrná hmotnost dalej znižuje. Napokon výsledky labora-tórnych tavieb ukázali, že prepal niektorých konkrétných druhov ferosilícia, je výrazné nižšíod iných druhov, hoci obsah kremíka sa v zliatinách vzájomne Uši len nepatrné. Meratelne sa preja-vila rozdielnost použitého ferosilícia pri tavbách. Z doteraz povedaného vyplývá, že jedno fero-silíciu je vhodnejšie na legovanie od iného, pretože vykazuje nižšiu hodnotu prepalu pri tavbách;obsah kremíka v zliatine však nemusí v plnom rozsahu táto skutočnost charakterizovat. V laboratór-nych tavbách sa totiž ukázalo, že aj ferosilícium vyrobené v róznych tavbách, ale s praktickyrovnakým obsahom kremíka, vykazovalo vzájomne rozdielne hodnoty prepalu. Hodnoty laboratórnychtavieb oproti prevádzkovým, sú v tomto případe smerodajné, pretože ferosilícium přidávanédo laboratórnych tavieb bolo odoberané vždy z jediného kusá danej ferozliatiny s přesnýmchemickým zložením. V prevádzkových pomeroch sa leguje vSčším množstvom ferosilícia odobera-ním zo skládky alebo zo zásobníka; pri sklone ferosilícia k nehomogenite a pri postupnomdoplňovaní skládky alebo zásobníkov zliatinou, móžu mať jednotlivé kusy rozdiel obsahukremíka neikolko percent a aj rozdielne hodnoty prepalu. Pre výrobu niektorých druhovocelí lehovaných křemíkem, napr. pre kvalitu transformátorových ocelí, má nízká hodnotaprepalu ferosilícia nízký obsah oxidických vtrúsenín v oceli, přesnost legovania; tedavlastnosti spojené s kvalitou použitého ferosilícia, zásadný význam.

Podstata vynálezu spočívá v presnom zmeraní obsahu kremíka chemickou analýzou a v pres-nom zmeraní mernej hmotnosti rovnakého ferosilícia o zrnitosti 2 až 5 mm. Velkost odchylkymernej hmotnosti od tabulkovej hodnoty pre daný obsah kremíka je nepriamo úměrná velkosthodnoty prepalu pri tavbě ocele. Výhoda uvedeného spósobu spočívá v možnosti hodnotenia a výběru ferosilícia před jehopoužitím na legovanie. Vyrobené ferosilícium móže byť z pohladu prepalu viac, alebo menejvhodné, čo je možné zistiť nepriamo meraním a vyhodnotením mernej hmotnosti. Spósob umožňujevybrat najvhodnejšie ferosilícium tam, kde v technologii výroby ocele sa každý vplyv odrážana finálnych vlastnostiach ocelí, napr. na měrných stratách křemíkových transformátorovýchocelí. Příklad praktického použitia vynálezu je interpretovaný na laboratórnych tavbáchpřípravy,ocelí legovaných ferosilíciom. Na legovanie bolo použité 10 róznych zliatin s obsahom CS 266 955 B1 3 62,1 až 71,9 % hmot Sij každá zo zliatin bola dávkovaná do ocele v množstvách 1, 2, 3 a 4 %hmotnosti ocelověj vsádzky (5 kg), čo reprezentuje 40 tavieb. U vzoriek použitého ferosiliciabola zmeraná měrná hmotnost. Závislost mernej hmotnosti na obsahu kremika v zliatine znázor-ňuje obr. 1 následovně. Měrná hmotnost ferosilicia uvádzaná v literatúre je charakterizovanápriamkou A (60 % hmot. Si, 4 000 kg.m-3; 70 % hmot. Si, 3 510 kg.m-^ . Měrné hmotnostizliatin s iným obsahom kremika je možné vypočítat z obsahu zliatin s iným obsahom kremikaje možné vypočítat z obsahu kremika a z rovnice priamky A (od 60 do 90 % hmot. Si má čiaraA charakter priamky). Pod priamkou A nachádzajú sa měrné hmotnosti reálných desiatichzliatin, merané pri zrnitosti zliatin 2 až 6 mm (prázdné značky) a na zliatinách v prachovomstave (plné body). Z obr. 1 je vidiet, že skutočné reálne zliatiny vykazujú určité odchylkymernej hmotnosti ^(vzdialenosti bodov B od čiary A), ktoré odchylky sa so změnou obsahukremika nemenia pravidelné a ktoré sa s prechodom do prachového stavu ešte zvačšajú. Hodnotyprepalov kremika pri legováni sa vypočítájú z obsahu kremika vo vyrobenéj oceli a v použitomferosilíciu, z množstva ocele a ferosilicia; prepaly mčže byt vyjádřené v percentách alebov gramoch. Na obr. 2 je znázorněny vztah medzi prepalom ferosilicia (vyjádřeným v gramoch)a rozdielom měrných hmotností (vzdialnosťou bodov B od priamky A). Každá z hodnót prepalu,určujúca bod na obr. 2 je aritmetickým priemorom prepalov štyroch tavieb s daným druhomferosilicia. Konkrétné číselné údaje k obr. 1 a obr. 2 uvádza tabulka. Tabulka ukazujepraktické použitie hodnotenia a výběru ferosilicia: z desiatich zliatin, ktoré boli sledované,majú zliatiny Č. 4 a 7 najvSčší rozdiel měrných hmotností a mali by byt pre tavby najvhodnej-šie; zliatina č. 9 vykazuje naopak najmenší rozdiel a teda by mala byt najmenej vhodná. Výsledky tavieb, v tomto případe priemerné hodnoty prepalov kremika pri tavbách ukazujú,že najnižšie priemerné hodnoty prepalov boli u ferosilicia č. 4 a 7, najvyššie - takmerdvojnásobné u zliatiny č. 9. Graficky túto skutočnosť znázorňuje obr. 2 pre dané zliatinya tavby. Hodnotu prepalu ovplyvňujú aj Salšie veličiny, ktoré spůsobujú rozptyl hodnot(obsah kyslíka v oceli, teplota ocele, granulometria a dlžka skladovania použitého ferosilicia).Z obr. 2 však vyplývá závislost medzi velkosťou odchylky mernej hmotnosti a velkosťouprepalu, čo charakterizuje regresná priamka E. Na obr. 1 je ešte znázorněné ferosilíciumbodom D s obsahom 68,7 % hmot. Si, použité v inej sérii tavieb; vykazovalo vóbec najváčšiuodchylku mernej hmotnosti a vĎbec najnižšiu priemernú hodnotu prepalu (0,5 g). Závislost mernej hmotnosti ferosilicia na obsahu kremika v zliatine podlá údajovv tabulkách znázorňuje priamka A, skutočné namerané hodnóty na zliatinách o velkosti kúskov2 až 5 mm body B a u rovnakých zliatina v prachovom stave body C, ako aj vdbee najvačšianameraná odchylka (bod D) mernej hmotnosti konkrétnej zliatiny. Obr. 2 znázorňuje vztahmedzi hodnotou prepalu kremika vyjádřenou v gramoch a velkostou odchylky mernej hmotnosti,charakterizovaný priamkou E.

Tabulka číselne odplňuje údaj k obr. 1 a obr. 2.

Tabulka

Obr. 1 Obr. 2 č. Si Ckg. £kg.m-^] CsJ % hmot. A B c rozdiel Priemer vypočítané 2-6 mm prach A - B 1 62,1 3 898,2 3 778,9 3 526,1 119,3 15,8 2 62,5 3 878,8 3 724,2 3 462,4 154,6 14,7 3 63,1 3 849,7 3 704,1 3 506,2 145,6 17,0 4 63,1 3 849,7 3 612,9 3 308,8 236,8 11,3 5 63,3 3 840,0 3 678,4 3 411,4 161,6 13,6 6 64,5 3 781,8 3 630,2 3 467,2 151,6 17,1 7 65,3 3 723,4 3 477,7 3 303,2 245,7 11,5 8 65,4 3 738,1 3 541,2 3 326,7 196,9 16,4

Claims (1)

1. 4 CS 266 955 B1 Tabulka pokračování Obr. 1 Obr. 2 C. Si % hmot. Ckg.m 33 Ckg.m"33 [93 A vypočítané B 2-6 mm c prach rozdiel A - B Priemer 9 66,6 3 679,9 3 591,7 3 362,4 88,2 20,9 10 71,9 3 422,8 3 305,0 3 353,0 117,8 17,5 PREDMET VYNALEZU SpOsob zisťovania prepalu ferosilícia před jeho použitím vo výrobě ocele, vyznačujúcisa tým, že sa zmeria obsah kremíka a měrná hmotnost ferosilícia o zrnitosti 2 až 5 mm,pričom velkost odchýlky nameranej a teoretickej hodnoty raernej hmotnosti pre daný obsahkremíka je nepriamo úměrná velkosti hodnoty prepalu pri tavbě ocele. 1 výkres