Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ niu stali o niskiej zawartosci siarki na drodze odsiarczania surówki za pomoca koksu magnezo¬ wego.Stosowanie sposobu odsiarczania surówki przez zanurzanie koksu magnezowego jest ograniczone z powodu licznych problemów i niedogodnosci.Glówna przyczyna jest nie calkowite wykorzysta-.Uiie stosowanego magnezu. Stwierdzono, ze pewna illosc koksu magnezowego, zawarta w naczyniu reakcyjnym, nie bierze udzialu) w reakcji odsiar¬ czania i spala sie w procesie zanurzania na po¬ wierzchni traktowanego wytopu. Wyjasnieniem tego faktu jest to, ze magnez wprowadzany do koksu reaguje bardzo szybko i silnie na powierz¬ chni koksu, a nastepnie na skutek nierozpuszcza¬ lna sie koksu, magnez spala sie powoli. Na sku¬ tek" tego zuzyta ilosc koksu magnezowego w sto¬ sunku do stopnia odsiarczania jest zbyt duza i koncowej zawartosci siarki nie mozna ustalic na okreslonej wartosci koncowej. Poza poprzednio opisana niedogodnoscia z zastosowaniem zwyklych sposobów odzuzlania nie mozna calkowicie usu¬ nac cieklego zuzla o- duzej zawartosci siarki, tak ze czesc siarki przedostaje sie z zuzla do wyto¬ pu. Nastepnie nie oddzielone czastki siarczku ma¬ gnezowego, rozmieszczone w stopionej masie me¬ talu przyczyniaja sie do zwrotnego nasiarczania.Na skutek tego ekonomiczne wytwarzanie stali o najnizszej zawartosci siarki przy zastosowaniu 10 20 25 30 koksu magnezowego w celu odsiarczania suTÓwki bylo dotychczas niemozliwe.Ponizej opisane jest, jak dzieki polaczeniu pro¬ cesów pojedynczych, znanych w przemysle hutni¬ czym, opracowano nowy sposób, dzieki któremu bedzie mozna uniknac wad dotychczasowych me¬ tod odsiarczania za pomoca koksu magnezowego i mozliwe (bedzie ekonomiczne' dokladne odsiar¬ czanie, jak równiez latwiejsze stanie sie ustale¬ nie pozadanej zawartosci siarki w czystym na¬ czyniu.Pierwszy etap czesciowy sposobu wedlug wy¬ nalazku polega na tym, ze po zanurzeniu koksu magnezowego w stopionej masie surówki i po u- staniu poczatkowo burzliwego parowania magne¬ zu wywoluje sie obieg wymuszony stopionej ma¬ sy w naczyniu reakcyjnym za pomoca gazu- 'plu¬ czacego i uzyskuje sie to, ze surówka oplywa i) przeplywa przez dzwon zanurzeniowy, w którym? koks magnezowy zostaje wprowadzony dx naczy¬ nia reakcyjnego, co powoduje stale doprowadza¬ nie nowej surówki o stosunkowo wysokiej Za¬ wartosci siarki do stosunkowo trudno reagujace¬ go koksu magnezowego i powiekszenie powierz¬ chni wymiany masy.W tym celu w korupsie naczynia^ zawieraja¬ cego stopiona mase, wbudowane sa na wysokosci okolo 80 cm od dna naczynia korzystnie dwie dysze, które za posrednictwem przewodu, umiesz¬ czonego na obwodzie naczynia, sa polaczone z 107 909M9Ó9 3 przewodem .gazu pluczacego. Prawidlowy dobór miejsca doprowadzania gazu pluczacego i inten¬ sywnosc doprowadzanego gazuC pluczacego jest czynnikiem decydujacym o efekcie odsiarczania.W poprzednich doswiadczeniach, na skutek zbyt intensywnego plukania w obszarze dzwonu zanu¬ rzeniowego, ulegal on uszkodzeniom, co znacznie pogarszalo wyniki odsiarczania.Doprowadzanie gazu moze odbywac sie alter¬ natywnie przez dysze, usytuowane w dnie naczy¬ nia lub przez lance zanurzeniowe, wprowadzane od góry do stopionej masy, korzystnie równiez przez przewód zasilajacy dzwon zanurzeniowy.Gaz pluczacy, przykladowo azot, jest doprowa¬ dzany do /naczynia reakcyjnego, w momencie gdy kilka minut po zanurzeniu dzwona zanurzenio¬ wego w stopionej masie ustanie silny ruch ka¬ pieli, spowodowany reakcja magnezu, znajdujace¬ go sie na powierzchni* Plukanie bedzie odbywalo sie tak dlugo, dopóki przereaguje wszystek ma¬ gnez, co nastepuje po okolo 10 minutach od za¬ nurzenia dzwona.Drugi etap sposobu wedlug wynalazku polega na ujednorodnieniu stopionej masy metalu po usunieciu z niej dzwona zanurzeniowego. Przez na¬ stepnie 10 minut doprowadzany jest do naczynia gaz pluczacy, dzieki czemu bardzo male czestecz- ki siarczku magnezowego, zawieszone w stopionej masie sa lepiej oddzielane i przenoszone do zu¬ zla. Traktowanie gazem w pierwszym jak i dru¬ gim etapie postepowania jest ze soba sprzezone i praktycznie etapy te wzajemnie przechodza w siebie.W trzecim etapie sposobu wedlug wynalazku odzuzla sie kadz za pomoca nowej metody odzu- zlania. Ta nowa metoda odzuzlania polega na tym, ze najpierw za pomoca gazu pluczacego, czynnego na powierzchni kapieli w obszarze scian ria uniesionej stronie naczynia, na powierzchni kapieli wytwarza sie strefe pozbawiona zuzla na uniesionej stronie naczynia i zuzel przesuniety juz czesciowo na przeciwna strone zbiera sie za pomoca ¦ podbierajacego go skrobaka, przy czym po utworzeniu strefy pozbawionej zuzla na plyn¬ nej surówce na powierzchnie kapieli zasypuje sie syntetyczny pyl zuzlowy, tworzacy zwarty, lepki zuzel. Dzieki zastosowaniu tej nowej metody od¬ zuzlania, rzadki zuzel o duzej zawartosci siarki, zostaje prawie calkowicie zebrany z powierzchni kapieli, tak ze nie nastepuje juz zwrotne nasiar- czanie przez przedostanie sie resztek zuzla" o du¬ zej zawartosci siarki do czystego naczynia. Jedno¬ czesnie uzyskuje sie czyste oddzielenie zuzla i metalu, tak ze straty metalu przy odzuzlaniu sa znacznie mniejsze niz w przypadku metody trady¬ cyjnej. Równiez w tym etapie postepowania trak¬ towanie gazem pluczacym przechodzi jak w po¬ przednich etapach. Oznacza to, ze stopiona masa surówki podczas trzech stopni ulega nieprzerwa¬ nemu mieszaniu.Dzieki polaczeniu tych etapów postepowania wykluczone zostaja wstepnie opisane wady od¬ siarczania zanurzeniowego z pomoca koksu ma¬ gnezowego, a oprócz tego uzyskuje sie wiele za¬ let, niemozliwych do osiagniecia przy stosowaniu dotychczasowej metody odsiarczania zanurzenio¬ wego, to znaczy: dzieki mieszaniu masy stopio¬ nego metalu jest optymalnie wykorzystany sro¬ dek odsiarczajacy, dzieki czemu mozna stosowac niewielkie ilosci srodka odsiarczajacego, co obni¬ zy koszt obróbki. Na skutek calkowitego wyko¬ rzystania srodka odsiarczajacego, dobrego straca¬ nia siarczków i prawie calkowitego oddzielania zuzla mozliwe jest odsiarczanie surówki az do 35 wartosci okolo 0,002P/o siarki, przy stosunkowo niewielkim zuzyciu magnezu.W przeciwienstwie do tradycyjnego odsiarcza¬ nia koksem magnezowym, w tym sposobie do¬ kladne odzuzlanie mozna skutecznie- przeprowa- 10 dzic takze przy temperaturze surówki ponizej 10 15 29 25 30 Sposób postepowania 1 L Wytwarzanie stali bez odsiarczania surówki I 2. Wytwarzanie stali z uprzednim odsiarczaniem surów- 1 ki przez zanurzenie z zastosowaniem koksu magnezo¬ wego (1 kg koksu/t surówki) 3. Wytwarzanie stali z dodatkowym traktowaniem ga- 1 zem pluczacym w celu zwiekszenia stopnia wykorzy- 1 stania srodków odsiarczajacych i ujednorodnienie I stopionej masy (1 kg koksu na 1 t surówki) j 4. Wytwarzanie stali z dodatkowym traktowaniem ga- | zem pluczacym w celu zwiekszenia stopnia wykorzy¬ stania srodków odsiarczajacych i ujednorodnienie stopionej masy z odzuizlaniem wedlug nowej metody | odzuzlania (1 kg koksu magnezowego na 1 t surówki) | % siarki w surówce przed odsiarczaniem 0,023 0,023 0,023 0,023 °/o siarki w surówce po odsiarczaniu 0,023 10,007 '^0,003 <0,003 % siarki w stali z zasto¬ sowaniem 30% ubogiego w siarke zlo¬ mu w kon¬ wertorze 0,020 0,012 1 ^0,007 | <0,0045 1[ 5 i250ó C. Zuzel z odsiarczania zostaje prawie cal¬ kowicie usuniety z kadzi reakcyjnej, co wyklu¬ cza nasiarczanie zwrotne przez zuzel kadziowy podczas dalszej obróbki. Mozliwe jest wytworze¬ nie stali z Okolo 0,004%. siarki przez zastosowanie w konwertorze ubogiego w siarka zlomu. W kon¬ wertorze mozna stosowac równiez bez obawy wyz¬ sza zawartosc siarki w zlomie.W porównaniu do innych sposobów czas od- zuzlania jest krótszy, a straty surówki — mniej¬ sze.Tablica 1 przedstawia porównanie mozliwosci odsiarczania przy sposobach tradycyjnych i przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku.Ponizsze przyklady opisuja wytwarzanie stali o pozadanej zawartosci siarki z zastosowaniem spo¬ sobu odsiarczania wedlug wynalazku.Przyklad 1. W konwertorze nalezy wytwo¬ rzyc stal o maksymalnej zawartosci siarki 0,005%.Stosuje sie do tego celu 145 t surówki o naste¬ pujacym skladzie: 4,65% wegla, 0,75% krzemu, 0,60% manganu, 0,15% fosforu i 0,023% siarki.Poniewaz pozadane jest odsiarczenie surówki do zawartosci siatki ponizej 0,005%., dzwon zanu¬ rzeniowy napelnia sie 150 kg koksu magnezowe¬ go i przenosi do stanowiska odsiarczania.Przewód doprowadzajacy gaz dolacza sie do kadzi reakcyjnej i opuszcza sie do niej szybko dzwon zanurzeniowy; w polozeniu koncowym od¬ leglosc dzwona zanurzeniowego od dna kadzi wy¬ nosi okolo 50 cm. Po okolo 4 minutach -ruch ka¬ pieli w kadzi reakcyjnej, spowodowany reakcja magnezu, ustaje. Wówczas wprowadza sie azot przez dwie porowate ksztaltki kadziowe; cisnie¬ nie gazu w zaleznosci od polozenia dysz wynosi 3 do 10 barów, przeplyw objetosciowy okolo 450 Nl/min. Po 10 minutach dzwon zanurzenio¬ wy zostaje powoli wyjety ze stopionej masy, a masa dalej jest mieszana azotem. Po okolo 10 mi¬ nutach kadz reakcyjna jest przenoszona do sta¬ nowiska odzuzlania z zachowaniem mieszania azotem. Tutaj usuwa sie calkowicie zuzel, przy czym 'metal w dalszym ciagu jest mieszany azo¬ tem. Po 6 minutach kadz odzuzla sie. Straty od¬ zuzlania wynosza okolo 600 kg surówki. Tempe¬ ratura surówki po odzuzlaniu wynosi 1250°C.Wartosci analityczne doswiadczenia sa nastepuja¬ ce: 4,6% wegla, '0,74% krzemu, 0,61% manganu, 0,15% fosforu i 0,002% siarki. Nastepnie w kon¬ wertorze surówka jest przetwarzana na stal z zastosowaniem 40 t ubogiego w siarke zlomu. Za¬ wartosc siarki w gotowej stali wynosila 0,004% i lezala w granicach wartosci analizy.Przyklad 2. Nalezy wytworzyc stal o ma¬ ksymalnej zawartosci siarki 0,025%. Zawartosc siarki w stosowanej surówce wynosi 0,055% a temperatura surówki wynosi 1340°C. Surówka zostala odsiarczona zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku do wartosci 0,010%. i w konwertorze zostala przetwarzana na stal z zastosowaniem. 6 50 t bogatego w siarke zlomu, zawartosc siarki w gotowej stali wynosila 0,023%, i lezala w po¬ zadanych granicach analizy.Przyklad 3. Nalezy wytworzyc stal o ma¬ ksymalnej zawartosci siarki 0,0015%., z 150 t su¬ rówki o zawartosci siarki 0,030% i temperaturze 1405°C. Surówka zostala odsiarczona sposobem wedlug wynalazku przy uzyciu 80 kg koksu ma- gnezowego do 0,010% zawartosci siarki i w kon¬ wertorze zostala przetworzona na stal z udzialem 40 t ubogiego w siarke zlomu. Zawartosc siarki w gotowej stali wynosila 0,015% i lezala w po¬ zadanych granicach analizy.Na podstawie wymienionych przykladów mozna dobrze poznac zalety sposobu wedlug wynalazku wytwarzania stali o pozadanej zawartosci siarki.Dzieki celowemu ustaleniu zawartosci siarki w surówce w powiazaniu z okreslonymi dodatkami zlomu do konwertora mozna osiagnac pozadana dowolna zawartosc siarki w gotowej stali. 20 Za strzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania stali o niskiej zawar¬ tosci siarki na drodze odsiarczania surówki za 25 pomoca koksu magnezowego, znamienny tym, ze koks magnezowy wprowadza sie za pomoca dzwo¬ na zanurzeniowego do odsiarczanej surówki, któ¬ ra pod wplywem gazu neutralnego, dodanego do stopionej masy poddaje sie obiegowi wymuszo¬ nemu, az do calkowitego przereagowania magne¬ zu, i tak potraktowana stopiona mase poddaje sie nastepnie mieszaniu w celu oddzielenia siarcz¬ ku magnezowego pod wplywem dmuchu gazu neutralnego, a nastepnie odsiarczany zuzel, pod¬ czas ciaglego mieszania zbiera sie z odsiarczanej surówki, przy lekko nachylonym naczyniu reak¬ cyjnym, z opuszczonego obszaru krawedzi przy uzyciu skrobaka, przy czym najpierw za pomoca gazu neutralnego, na powierzchni kapieli w ob¬ szarze krawedzi na uniesionej stronie naczynia wytwarza sie strefe pozbawiona zuzla i zuzel, przesuniety juz czesciowo na przeciwna strone, zbiera sie za pomoca podbierajacego go skróba- 45 ka, przy czym po utworzeniu strefy pozbawio¬ nej zuzla na plynnej surówce na powierzchnie kapieli zasypuje sie syntetyczny pyl zuzlowy, tworzacy zwarty, lepki zuzel. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 19 pozadana zawartosc siarki w surówce ustala sie w zaleznosci od zawartosci dodatku zuzlu w kon¬ wertorze. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2,, znamienny tym, ze surówke odsiarcza sie do najnizszej za- 59 wartosci siarki i stosuje sie ubogi w siarke zlom w konwertorze. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze surówke odsiarcza sie do najnizszej za¬ wartosci siarki i stosuje sie bogaty w siarke zlom m w konwertorze. PL