PL18279B1 - Sposób usuwania fosforu ze stali. - Google Patents

Sposób usuwania fosforu ze stali. Download PDF

Info

Publication number
PL18279B1
PL18279B1 PL18279A PL1827931A PL18279B1 PL 18279 B1 PL18279 B1 PL 18279B1 PL 18279 A PL18279 A PL 18279A PL 1827931 A PL1827931 A PL 1827931A PL 18279 B1 PL18279 B1 PL 18279B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
phosphorus
metal
steel
slag
furnace
Prior art date
Application number
PL18279A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL18279B1 publication Critical patent/PL18279B1/pl

Links

Description

AU 7/0 L Jednem z zasadniczych zagadnien me¬ talurg)i zelaza jest otrzymywanie stali, za¬ wierajacej mozliwie jak najmniej fosforu, gdyz pierwiastek ten nawet w nieznacz¬ nych ilosciach powoduje kruchosc otrzy¬ mywanego produktu.Najwieksze dopuszczalne zawartosci fo¬ sforu, zmieniajace sie w zaleznosci od ce¬ lu, do jakiego stal ma sluzyc, mozna usze¬ regowac w nastepujacy sposób: a) zwykla stal uzytkowa, szyny, belki i podobne przedmioty od 0,04 do 0,1%, b) stale pólszlachetne od 0,025 do 0,04% f c) stale szlachetne naweglane lub spe¬ cjalne — 0,025%, Z drugiej strony wiadomo, ze: 1) obróbka stali na kwasnej wyprawie (konwertor Bessemera, piec Martina z wy¬ prawa kwasna, piec elektryczny z wypra¬ wa kwasna, lukowy, indukcyjny, piec ty¬ glowy), nie powoduje usuniecia fosforu; 2) procesy w piecach o wyprawie zasa¬ dowej powoduja: a) przy zwyklej obróbce w konwerto¬ rze Thomasa obnizenie zawartosci fosforu ponizej 0,08% jedynie kosztem znacznego utlenienia zelaza, a wiec straty na zelazie, które szybko wzrastaja jezeli chce sie ob¬ nizyc zawartosc fosforu ponizej 0,04%; b) podczas obróbki w piecu Martina o wyprawie zasadowej koniecznosc uzywanialadunków zelaza lanego, ubogiego w fosfor, * w^ jarzypadku, gdy chce sie przerwac pro¬ ces,W chwili? * gdy odweglanie osiagnelo swój poziom normalny, bez koniecznosci stosowania nastepujacego potem nawegla- nia, obciazajacego znacznie koszta produk¬ cji. Czesto w praktyce nalezy podczas procesu w piecu Martina uskuteczniac o- czyszczanie posrednio, to znaczy usuwanie zuzla podczas procesu, w celu unikniecia ponownego nafosforowywania przez zuzel, zawierajacy fosfor, w chwili redukcji me¬ talu; | c) w piecach elektrycznych o wypra¬ wie zasadowej, których ladunek jest w sta¬ nie cieklym, koniecznosc przeprowadzenia procesu usuwania fosforu, o ile wyjsciowy ladunek zelaza lanego nie zawiera bardzo malych ilosci fosforu ponizej 0,025%, na¬ stepnie oczyszczania, a dopiero pod koniec procesów redukcji i odsiarczania, co po¬ woduje koniecznosc uskuteczniania czyn¬ nosci wstepnej, trwajacej okolo godziny, sluzacej jedynie do usuwania fosforu.A wiec otrzymywanie stali o nieznacz¬ nej zawartosci fosforu z surowców, boga¬ tych w fosfor, mozna bylo dotychczas u- skuteczniac jedynie zapomoca dlugich i u- ciazliwych czynnosci, powodujacych naogól znaczne straty metalu.Dlatego tez mozna stwierdzic, ze spo¬ soby otrzymywania stali we wszystkich krajach zaleza od dwóch nastepujacych warunków: 1. od poczatkowej zawartosci fosforu w surowcach kopalnianych i zelazie lanem, 2, od koncowej zawartosci fosforu, któ¬ ra chce sie uzyskac, zmieniajacej sie w za¬ leznosci od jakosci stali, jaka ma byc o- trzymana, a wiec stali zwyklej, pólszla¬ chetnej lub szlachetnej.W ten sposób rozwój, a nawet ewolucja otrzymywania stali w piecach o wyprawie kwasnej lub zasadowej zostaly uzaleznio¬ ne w rozmaitych krajach od zawartosci fo¬ sforu w rudach, znajdujacych sie w tych krajach. Kraje, które posiadaja rudy bo¬ gate w fosfor, np. Francja i Niemcy, prze¬ rabiaja zazwyczaj swe rudy w piecach o wyprawie zasadowej. Zaklady metalur¬ giczne w tych krajach, które stosuja kon¬ wertor Thomasa, otrzymuja bezposrednio produkty wartosciowe jedynie przy znacz¬ nej stracie zelaza, co zkolei znacznie zwieksza koszta produkcji. Te zas zakla¬ dy, które uzywaja piece Martina z wypra¬ wa zasadowa lub piece elektryczne o wy¬ prawie zasadowej, musza podczas pracy uskuteczniac proces oczyszczania, a wiec warunki pracy tych zakladów sa uciazli¬ we. Zaklady metalurgiczne w takich kra¬ jach, jak Szwecja, Anglja, Stany Zjedno¬ czone, które posiadaja rudy zelazne ubo¬ gie w fosfor, prowadza zazwyczaj procesy przerobu zelaza w piecach o wyprawie kwasnej, jednakze stopniowe wyczerpywa¬ nie sie tych ubogich w fosfor rud zelaznych w tych krajach, musi spowodowac coraz szersze zastosowanie pieców o wyprawie zasadowej, wspólpracujacych z konwerto¬ remBessemera.Te przyklady wykazuja wyraznie, ze swiatowy przemysl metalurgiczny nie po¬ siadal dotychczas prostego, taniego i pew¬ nego sposobu obnizania zawartosci fosforu w stali.Azeby sposób niniejszy mógl wypfelnic powyzsze warunki nalezy dazyc do tego, aby: - . r;-v?r 1. nawet w przypadkach, gdy chodzi o bardzo nieznaczne zawartosci fosforu, ust^ wanie tego ostatniego odbywalo sie bardzo szybko w sposób prosty i najkorzystniej bez koniecznosci doprowadzania ciepla z zewnatrz, 2. aby uzyskiwane wyniki byly - stale jednakowe i zgóry przewidziane, to zna¬ czy, aby usuwanie fosforu, uskuteczniane w warunkach dokladnych, odbywalo sie samoczynnie i pewnie, gdyz w przypadku przeciwnym taki sposób nie mialby zadnej wartosci przemyslowej.Proponowano juz, aby w celu usuniecia z zelaza lanego siarki i krzemu nalewac na zelazo lane znajdujace sie w tyglu, ciekly zuzel, uprzednio stopiony w odpowiednim piecu, jednoczesnie bardzo zasadowy dla usuniecia siarki, przyczem zuzel ten wi¬ nien byc silnie utleniajacy, w celu usunie¬ cia krzemu. Przytem usuwano jednocze¬ snie czesc fosforu. Jednakze ten sposób, który wydaje sie bardzo prosty, posiada takie wady, ze nie mozna stosowac go do usuwania fosforu. W celu usuniecia siarki, o co wlasnie chodzilo autorowi propono¬ wanego sposobu, nalezy stosowac zuzel, którego dzialanie utleniajace nie jest zbyt silne, a wiec nie moze byc tez mowy o wla- sciwem usuwaniu fosforu, jakkolwiek czyn¬ nosc ta jest wykonana w niskiej tempera¬ turze, która naogól sprzyja usuwaniu fo¬ sforu. Przeciwnie mozna stwierdzic, ze wystepuje w tym przypadku rozklad trak¬ towanego produktu, poniewaz zachctdzi jednoczesne utlenienie wszystkich skladni¬ ków zelaza lanego, a wiec przedewszyst- kiem krzemu, którego zawartosc najbar¬ dziej sie obniza, nastepnie jednoczesnie wegla, manganu i fosforu, których zawar¬ tosci obnizaja sie prawie w stosunkach równowartosciowych. Im bardziej zuzel dziala utleniajaco, tern bardziej wplywa to na utlenianie wszystkich skladników oprócz siarki. W kazdym razie w1 wyniku otrzy¬ muje sie metal, który nie jest zelazem la¬ nem i który nie nadaje sie juz zupelnie do otrzymywania zen stali zapomoca znanych sposobów, a mianowicie zapomoca trakto¬ wania w konwertorze Bessemera lub w konwertorze Thomasa. Z drugiej strony u- suwanie zapomoca tego sposobu zarówno fosforu, jak i innych skladników, okazuje sie czesciowe, jezeli zgodnie z powyzsza propozycja czynnosc te uskutecznia sie bez doprowadzania ciepla z zewnatrz, gdyz ilosci ciepla, wywiazujace sie podczas te¬ go procesu, nie wystarczaja do utrzymania w stanie plynnym metalu, którego tempe¬ ratura topienia podwyzsza sie w miare u- suwania wegla oraz zuzla, którego punkt topienia podwyzsza sie równiez skutkiem strat w tlenku zelaza. Utlenianie wegla jest niedostateczne do utrzymania metalu w stanie cieklym, a poza tern to utlenianie powoduje wydatne i gwaltowne wydziela¬ nie sie gazów, a wiec wrzenie i rozpryski¬ wanie sie, uniemozliwiajace uskutecznianie tej operacji w praktyce.Proponowano równiez w celu zaoszcze¬ dzenia zuzla oraz pradu elektrycznego, aby dzialanie zasadowego i utleniajacego zuzla, powodujace usuwanie fosforu, wy¬ korzystac do dwóch kolejnych ogrzewan kapieli ze stala, przerabiana w piecu elek¬ trycznym lub w piecu Martina-Siemensa.W tym celu tworzy sie w piecu na poczat¬ ku drugiej czynnosci ogrzewania stali, zu¬ zel o dzialaniu usuwajacem fosfor. Pod¬ czas odlewania stali uszlachetnionej pod koniec drugiego ogrzewania pozostawia sie w piecu wszystek zuzel, lub jego czesc, wzbogacony w fosfor podczas tej drugiej czynnosci ogrzewania, i którego dzialanie, polegajace na usuwaniu fosforu, ulega przez to zmniejszeniu. Wówczas na ten zuzel nalewa sie swiezy ladunek metalu, który ma byc uszlachetniony i podczas pierwszej czynnosci ogrzewania stali wy¬ korzystuje sie ów zuzel, pozostawiony w piecu w celu czesciowego usuniecia fosfo¬ ru z kapieli ze stala. Nastepnie po pierw- szem ogrzaniu oraz pierwszem usunieciu fosforu ze stali usuwa sie zuzel, zawiera¬ jacy wszystek fosfor. Wówczas wprowadza sie ponownie swiezy zuzel, który moze u- suwac fosfor, poczem przystepuje sie do powtórnego ogrzewania stali; proces ten prowadzi sie w dalszym ciagu, doprowa¬ dzajac czesciowo swiezy zuzel i usuwajac zuzel calkowicie nasycony fosforem w ilo¬ sciach zaleznych od ladunku metalu, pod¬ legajacego uszlachetnieniu i od ilosci usu¬ wanego metalu uszlachetnionego. W tym sposobie mozna równiez tytulem odmiany — 3 —dodawac do zuzla pozostawionego w pie¬ cu, tlenek zelaza w celu nadania mu wla¬ snosci utleniajacych.Niezaleznie od postaci wykonania tego sposobu nie moze on znalezc zastosowania praktycznego, gdyz uzyskane obnizenie ko¬ sztów produkcji nie moze wyrównac in¬ nych ujemnych cech tego sposobu. Prze- dewszystkiem przebieg procesu nie jest znany, co jest niedopuszczalne w sposo¬ bach przemyslowych, W rzeczywistosci materjalem wyjsciowym jest zuzel o zmiennym skladzie w nieznanej ilosci (po¬ niewaz straty przy przelewaniu uniemozli¬ wiaja dokladne okreslenie ilosci pozosta¬ wionej w piecu). Temperatura tego zuzla jest jeszcze mniej znana, poniewaz w cza¬ sie nieuniknionych okresów martwych, zwlaszcza podczas oczekiwania na swiezy doplyw metalu, nastepuja zmiany tempe¬ ratury, przyczem pod koniec operacji zu¬ zel silnie uwapniony, a wiec nietopliwy, fest czesciowo zestalony. Nastepnie do tej mniej lxs bardziej stopionej masy dodaje sie staly tlenek zelaza, który rozchodzi sie nierównomiernie i w niejednakowych wa¬ runkach w róznych operacjach, a nawet w róznych miejscach podczas trwania tej sa¬ mej czynnosci. A wiec jezeli wylewa sie plynny metal do pieca, zawierajacego nie¬ jednorodna mase o nieokreslonej ilosci, skladzie i temperaturze, to jasnem jest, ze uzyskuje sie zmienne wyniki i czynnosc te uskutecznia sie jako zwykla czynnosc, ma¬ jaca na celu usuwanie fosforu, przedluza¬ jac ja az do czasu, gdy sie jest pewnym, ze uzyska sie te najwieksza ilosc fosforu, jaka mozna uzyskac podczas tej pierwszej czynnosci. Jasnem jest, ze czynnosc ta nie usuwa calkowicie fosforu i ze nalezaloby ja przedluzyc, dodajac swiezego zuzla.Nowa wiec niedogodnosc tego sposobu sta¬ nowi fakt, ze po oczyszczeniu otrzymuje sie metal, który od jednej czynnosci do drugiej zmienia stan utlenienia, poniewaz nie wiadomo dokladnie ile zuzla otrzyma¬ no i jaki jest jego sklad, co jest sprzeczne z wymaganiami jakiegokolwiek badz pro¬ cesu metalurgicznego. Wkoncu otrzymy¬ wanie nieodpowiednio stopionego zuzla, zawierajacego poza tern znaczne ilosci tlenku zelaza, moze spowodowac, a nawet napewno spowoduje opóznienie, podczas okresu redukcji stali, topienia utlenionych zuzli, powodujacych ponowne utlenienie metalu w tym okresie. Jest to zjawisko dosc czesto wystepujace w metalurgj i przy stosowaniu pieców elektrycznych, które bardzo szkodzi otrzymywaniu dobrego ga¬ tunku stali oraz powoduje koniecznosc przedluzenia tej czynnosci. Zysk na czasie jest tylko pozorny, gdyz nalezy wziac pod uwage czas, konieczny do stopienia w pie¬ cu swiezego zuzla, stykajacego sie z me¬ talem.Powyzszy sposób nie daje sie tedy sto¬ sowac, gdyz daje on korzysci czysto teore¬ tyczne, a poza tern nie jest ani dokladny, ani równomierny, ani szybki, a jednocze¬ snie z drugiej strony bardzo skompliko¬ wany. Jasnem jest, ze i ten sposób jest tylko odtworzeniem pewnego pogladu teo¬ retycznego.Jakkolwiek dwa glówne warunki, szyb¬ kosc i równomiernosc sa w zasadzie sprzeczne, to jednak mozna je osiagnac jednoczesnie zapomoca sposobu, bedacego przedmiotem niniejszego wynalazku.Wynalazek polega w zasadzie na tern, ze: 1, przygotowuje sie najpierw w od¬ dzielnym piecu okreslona ilosc jednorod¬ nie stopionego zuzla o temperaturze bli¬ skiej temperatury topienia stali, z której ma byc usuniety fosfor, o dokladnie okre¬ slonym uprzednio skladzie, odpowiadaja¬ cym warunkom, jakich wymaga usuwanie fosforu, to jest zuzla o charakterze wybit¬ nie zasadowym i zawierajacego odpowied¬ nia ilosc tlenku redukowanego przez fo¬ sfor, np. tlenku zelaza lub tlenku manga¬ nu, sluzacego do usuwania z traktowanej — 4 —stali pozadanej ilosci fosforu i zachowuja¬ cego pomimo to swe dzialanie utleniajace.Jezeli w metalu znajduje sie krzem, to wówczas nalezy dodac dodatkowa ilosc tlenku, sluzaca do usuwania krzemu. 2. wywoluje sie w dowolny znany spo¬ sób szybkie i dokladne zetkniecie sie roz¬ maitych czesci metalu oraz okreslonej ilo¬ sci wzmiankowanego wyzej stopionego zuzla. Czas trwania tego zetkniecia moze byc tern krótszy, im dokladniejsze jest owo zetkniecie. Przy przepuszczaniu zuzla przez metal lub przy nalewaniu metalu na zu¬ zel, metal styka sie z zuzlem w ciagu oko¬ lo 1 minuty. W kazdym razie doprowadza¬ nie ciepla z zewnatrz jest zbedne.W tych warunkach uzyskuje sie bar¬ dzo wazny i zgóry przewidziany podwój¬ nywynik: i : 1. w ciagu tego krótkiego czasu usuwa sie znaczna ilosc fosforu, zupelnie wystar¬ czajaca w wiekszosci przypadków do roz¬ wiazania omawianych zagadnien przemy¬ slowych, np. uzyskuje sie obnizenie za¬ wartosci fosforu od 0,435 do 0,049 lub od 0,055 do 0,012. 2. Poniewaz pracuje sie stale w tych samych warunkach, oraz poniewaz znany jest sklad, jak równiez ilosc zuzla i spo¬ sób stykania metalu i zuzla, wiec otrzymu¬ je sie wyniki równiez dokladne i równo¬ mierne, jak i uzyskane zapomoca zwyklych operacyj metalurgicznych, pomimo pozor¬ nej niedokladnosci stykania sie metalu i zuzla. Taki wynik uzyskuje sie pomimo krótkiego czasu trwania stykania sie, gdyz praktycznie uzyskuje sie równowage ukla¬ du „metal-zuzel" w calej masie; zjawiska tego dowodzi fakt, ze o ile metal styka sie przez czas dluzszy z zuzlem, to nawet w tym przypadku jego zawartosc fosforu praktycznie nie wzrasta (np. róznica ana¬ liz pomiedzy pierwszym i ostatnim pretem w ten sposób uzyskanego odlewu).Tworzywo scianek zbiornika, w którym odbywa sie mieszanie, nie ma praktycznie zadnego wplywu na usuwanie fosforu dzie¬ ki nadzwyczaj krótkiemu trwaniu tej czyn¬ nosci. Najkorzystniejszemi jednak sa ce¬ gly glinowo-krzemowe. Co sie tyczy wy¬ prawy, to jedynie nalezy uwzglednic na¬ gryzanie przez utlenione zuzle, gdyz wply¬ wa to na koszta wyprawy.Temperatura wplywa równiez na pro¬ ces, jakkolwiek doswiadczenie dowiodlo, ze wedlug niniejszego sposobu mozna usu- wac fosfor ze stali bardzo miekkich w bar¬ dzo wysokich temperaturach, chociaz pod¬ wyzszenie temperatury bardzo szkodzi procesowi usuwania fosforu.Zasadnicze czynniki omawianego pro¬ cesu sa nastepujace: ilosc i sklad zuzla oraz szybkosc mieszania metalu i zuzla, która jaknajszybciej powoduje stan rów¬ nowagi. W przypadku, gdy mieszanie usku¬ tecznia sie mechanicznie zapomoca gazów lub elektrycznosci, wówczas czas trwania okresla sie doswiadczalnie w celu uzyska¬ nia takiego wyniku.Z chwila ustalenia czterech zasadni¬ czych warunków: ilosci i skladu zuzla, sposobu i czasu trwania mieszania, prze¬ konano sie, ze uzyskuje sie w praktyce sta¬ le wyniki z dokladnoscia, uzyskiwana przy zwyklych procesach metalurgicznych.Jezeli ilosc fosforu, jaka nalezy usu¬ nac, jest bardzo duza, wynoszac np. 1,7%, wówczas usuwanie uskutecznia sie przez kolejne dzialanie kilku stopionych zuzli, przygotowanych w powyzej opisany spo¬ sób. Dzieki temu mozna w jednej lub wie¬ lu operacjach uskutecznic usuwanie fosfo¬ ru z dowolnych stali w sposób szybki i bez doprowadzania ciepla z zewnatrz.Koszta tych czynnosci w praktyce sa wlasciwie kosztami wstepnego przygoto¬ wywania stopionych zuzli.Ilosc zuzla, jaka nalezy stosowac, za¬ lezy od jego skladu, przyczem jest ona wieksza np. w przypadku, gdy stosuje sie malo utleniony zuzel, aby nie spowodowac nagryzania krzemowo-glinowej wyprawy - 5 -zbiornika, w którym uskutecznia sie usu¬ wanie fosforu. Zuzel w zasadzie jest zasa¬ dowy i utleniajacy, przyczem zasady mo¬ ga byc dowolne, metali ziem alkalicznych lub metali alkalicznych lub obydwu rodza¬ jów, np. w przypadku, gdy chce sie uzy¬ skac niski punkt topliwosci, w celu szyb¬ kiego uskutecznienia samego procesu top¬ nienia. Zuzel winien byc ciekly w tempe¬ raturze lania go, przyczem mozna doda¬ wac topniki, takie, jak krzemionka albo tlenek glinu, lub podobne materjaly, pod warunkiem, aby zuzel pozostawal zasado¬ wy. Ponizej podano jako przyklad naste¬ pujacy sklad zuzla, a wiec krzemionka 3%, wapno 65% i tlenek zelaza 20% \ zuzel ten daje bardzo dobre wyniki w wieksizossi przypadikpw.Cq dotyczy mieszania, to w przypadku, gdy chce sie uniknac mieszania mechanicz¬ nego, zapomoca gazów lub elektrycznosci, czas którego mozna regulowac, nalezy mie¬ szanie przeprowadzac bardzo gwaltownie, gdyz w tym przypadku czas trwania mie¬ szania musi byc bardzo ograniczony. Bar¬ dzo prosty i oszczedny sposób wykonania polega na tern, ze do kotliny pieca wlewa sie najpierw niezbedna ilosc stopionego zuzla o uprzednio okreslonym skladzie, a nastepnie silnym strumieniem zlewa sie metal, z którego usunieto calkowicie po¬ przedni zuzel, na dany zuzel. Zuzel wznosi sie natychmiast na powierzchnie metalu.Stwierdza sie przytem nadzwyczajny wy¬ nik, a mianowicie pomimo bardzo krótkie¬ go czasu trwania mieszania, wynoszacego 1 minute, przy odlewaniu 15 tonn stali u- suwanie fosforu jest praktycznie skonczo¬ ne w chwili, gdy zuzel wyplynal na po¬ wierzchnie metalu, a jego pózniejsze dzia¬ lanie jest wlasciwie bez znaczenia. Rów¬ nomiernosc tej czynnosci dla tego samego metalu i tego samego zuzla w okreslonych ilosciach jest doskonala pod warunkiem, aby kazdorazowo mieszanie bylo bardzo energiczne.Pozadane mieszanie uzyskuje sie bar¬ dzo latwo w praktyce w kotlinach normal¬ nego ksztaltu.Oczywiscie kotline mozna zastapic pie¬ cem pod warunkiem jednak, aby mieszanie bylo dostateczne. Mieszanie zapomoca ga¬ zów uskutecznic mozna w konwertorze Thomasa, po uprzedniem oczyszczeniu z z^zla poczatkowego, wlewajac uprzednio stopiony zuzel wedlug wynalazku, a na¬ stepnie rozpoczynajac przedmuch.Mieszanie zapomoca elektrycznosci mozna uskutecznic np. w piecu indukcyj¬ nym.Sposoby mieszania mechanicznego mo¬ ga byc dowolne ale waznem jest stwier¬ dzenie faktu, ze mozna zawsze uskutecz¬ nic energiczne i krótkotrwale mieszanie zuzla i metalu, niezaleznie od jego pocho¬ dzenia, które umozliwia uzyskanie ko¬ niecznego podwójnego wyniku szybkosci i równomiernosci procesu usuwania fosforu.W celu zapewnienia odpowiednich wa¬ runków mieszania nalezy zgóry okreslic szczególy procesu, ilosc zuzla i jego sklad, w zaleznosci od poczatkowej i koncowej zawartosci fosforu tak samo, jak to sie dzieje w zwyklych dowolnych operacjach chemicznych.Ponizej opisano tytulem przykladów trzy próby przeprowadzone w tych wa¬ runkach, przyczem poczatkowe zawarto¬ sci fosforu byly zmienne.Przyklad I. Stal miekka o poczatko¬ wej zawartosci wegla 0,10 i fosforu 0,436, a wiec o bardzo znacznej zawartosci fosfo¬ ru, zostaje odlana jednoczesnie w kotlinie z zuzlem, zawierajacym 3% krzemionki, 60% wapna, 35% tlenku zelaza i uplynnio¬ nym zapomoca odpowiedniego topnika, przyczem zuzel ten zostal juz uprzednio wstepnie przerobiony w oddzielnym piecu.Mieszanine wlewa sie nastepnie do form, sluzacych do odlewania metalu w prety.Poczatek odlewania w prety nastepuje po uplywie 5 minut od chwili utworzenia sie -6 -mieszaniny „zuzel-metal", przyczem anali¬ za pierwszego preta wykazala, ze zawar¬ tosc fosforu w nim wynosi 0,049, a ostat¬ niego — 0,042.A wiec w ciagu pieciu minut bardzo znaczna zawartosc fosforu w stali, czynia¬ ca ja niezdatna do jakiegokolwiek badz u- zytku, zostala zmniejszona do zawartosci spotykanej zazwyczaj w zwyklych handlo¬ wych stalach.Do wykonania powyzszej czynnosci u • zyto 14 ton metalu oraz 1.100 kg zuzla, sluzacego do usuwania fosforu.Przyklad IL 14 ton stopionego metalu, zawierajacego kolo 0,10 wegla i 0,048 do 0,060 fosforu, przelewa sie do kotliny z 300 kg zuzla o nastepujacym skladzie: Sr02 = 3%, CaO = 62%, tlenków zelaza 25% oraz nieco topnika. Nastepnie mie¬ szanina zostaje odlana w specjalnych for¬ mach do odlewania pretów. Analiza odle¬ wu wykazala zawartosci fosforu, wahajace sie miedzy 0,010 i 0,013, a wiec takie, Jakie wykazuja stale szlachetne lub specjalne A wiec zawartosci fosforu, odpowiadajace normalnym stalom Thomasa, zostaly w ciagu kilku minut doprowadzone do war¬ tosci, odpowiadajacych stalom szlachet¬ nym. Analiza pretów, uzyskanych na po¬ czatku procesu odlewania, wykazala taka sama zawartosc fosforu, jaka posiadaly i nastepne prety, przyczem pewne róznice mogly byc spowodowane bledami samej analizy.Przyklad III. Stal elektryczna, zawie¬ rajaca 0,20 wegjla i 0,022 fosforu miesza sie w kotlinie z zuzlem, zawierajacym 5% krzemionki, 63% wapnia, 20,2% tlenków zelaza oraz nieco topnika, a nastepnie od¬ lewa w specjalnych formach. Pierwszy pret, odlany po 11 minutach od chwili wtprowa- dzeiria metalu do kotliny, zawieral 0,007 fo¬ sforu.W tym przypadku uzyto stal, z której fosfor zostal juz czesciowo usuniety, dlate¬ go tez mozna bylo uzyskac w bardzo krót¬ kim czasie bardzo niemaczBa zawarlos* fosforu, nizsza od spotykanej zazwyczaj w stalach szlachetnych. Do wykonania tej czynnosci uzyto 13,5 ton stali o 300 kg zuz¬ la, sluzacego do usuwania fosfortu Te trzy przyklady, dotyczace przerobu staH o rozmaitych zawartosciach fosforu, odtwarzaja wszelkie mozliwoscia jakie mozna uzyskac zapomoca niniejszego spo¬ sobu, Jasnem jest, ze odlewanie pretów bez uskutecznienia nastepujacych czynno¬ sci mialo jedynie w tym przypadku na celn umozliwienie przeprowadzenia analiz na kolejnych pretach. W praktyce po czynno¬ sci usuwania fosforu winna nastapic re¬ dukcja.Niniejszy wynalazek posiada bardzo szerokie zastosowanie. Ponizej podano jar ko przyklady kilka praktycznych sposo¬ bów zastosowania niniejszego wynalazku, 1. Moznosc przerobu w konwertorze Bessemera z wyprawa kwaisna zelaza la¬ nego, które zawiera wiecej fosforu, niz zwykle zelazo lane przerabiane w takim konwertorze, to znaczy przesuniecie gra¬ nicy, przyjetej dla gatunków zelaza lane¬ go, przerabianych w zaleznosci od zawar¬ tych w mem zwiazków, badz w piecach o wyprawie kwasnej badz zasadowej.Dotychczas w konwertorze Besseme¬ ra przerabiano jedynie te gatanki zelaza lanego, które zawieraly najwyzej od 0,07 do 0,1 fosforu zaleznie od kraju, w którym sie znajduja odpowiednie rady zelaza.Dzieki zastosowaniu niniejszego sposobu, to znaczy uskuteczniajac w kotlinie odlew¬ niczej powyzej opisana czynnosc, przed do¬ daniem czynników redukujacych, mozna w konwertorze Bessemera pfizerabiac ga¬ tunki zelaza lanego, zawierajace do 1% fo¬ sforu, a nawet wiecej, otrzymujac przyton metal o odpowiedniej zawartosci fosforu i to kosztem jedynie nieznacznego przedlu¬ zenia czasu trwania odpowiedniej czynno¬ sci 2. Obnizenie zawartosci fosforu w sta* — 7 —lach Thomasa. Nie przekraczajac nawet zawartosci fosforu wynoszacej okolo 0,08, aby zbytnio nie spalac zelaza, z latwoscia mozna uzyskac zawartosci fosforu w gra¬ nicach od 0,010 do 0,025, to znaczy zwy¬ kle zawartosci najszlachetniejszych stali. 3. Zahamowanie bardzo niedokladne¬ go odweglania w piecu Martina o wypra¬ wie zasadowej, nawet przy zastosowaniu ladunków o dosc znacznej zawartosci fo¬ sforu i otrzymanie metalu koncowego o malej zawartosci fosforu. 4. Rozszerzenie zasiegu zastosowania pieca Martina, sluzacego do przerobu la¬ dunków cieklych. 5. Umozliwienie w piecu elektrycz- nym, przerabiajacym np. stal Thomasa, skrócenia znacznie czasu trwania pracy a wiec i zuzycia pradu elektrycznego, zwla¬ szcza w przypadku, gdy wedlug niniejszego wynalazku, stosuje sie dodatkowe usuwa¬ nie fosforu w konwertorze Thomasa lub kotlinie, przez co uzyskuje sie okolo 1 go¬ dziny na procesie w piecu elektrycznym.Poza tern usuwa sie równiez czynnosc o- czyszczania, przez co zapobiega sie osia¬ daniu w piecu resztek zuzla, które moga spowodowac ponowne nafosiforowanie me¬ talu podczas jego redukcji. 6. Moznosc otrzymywania nadzwy¬ czaj szlachetnych stali, zawierajacych naj¬ mniejsze ilosci fosforu; np. ze stali elek¬ trycznej, o zawartosci 0,020 fosforu, moz¬ na otrzymywac stale, zawierajace od 0,006 do 0,007 fosforu.Sposób wedlug wynalazku umozliwia zastosowanie nowego, prostego i oszczed¬ nego srodka, pozwalajacego uniezaleznic sie calkowicie od panujacej od wielu lat w przemysle metalurgicznym zaleznosci, na¬ rzuconej przez koniecznosc otrzymywania stali o nieznacznych zawartosciach fosforu z ladunków mniej lub bardziej zasobnych w fosfor, przyczem ta zaleznosc spowodo¬ wala zastosowanie niektórych sposobów postepowania, które dzieki niniejszemu wynalazkowi moga ulec zmianie calkowi¬ tej, przyczem usuwanie fosforu odbywa sie w tym przypadku z równa dokladnoscia, jak to ma miejsce przy usuwaniu fosforu zapomoca innych znanych sposobów. PL

Claims (6)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób usuwania fosforu ze stali zapomoca plynnego zasadowego zuzla u- tleniajacego przez jego dokladne stykanie sie ze stala, z której ma byc usuniety fo¬ sfor, znamienny tern, ze, w celu szybkiego, dokladnego i równomiernego usuwania fo¬ sforu ze stali, przygotowuje sie oddzielnie stopiony jednorodny utleniajacy zuzel za¬ sadowy, o zgóry okreslonym skladzie, za¬ wierajacy tlenek zelaza w okreslonej zgó¬ ry ilosci, który szybko i dokladnie miesza sie ze stala, a nastepnie oddziela sie metal, z którego usunieto fosfor, od zuzla nasy¬ conego fosforem, przyczem dodana ilosc stopionego zuzla o zadanej temperaturze jest zgóry obliczona.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze stosuje sie zuzel, zawierajacy okolo 3% krzemionki, 65% wapna i 20% tlenku zelaza.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze w oddzielnym piecu przygoto¬ wuje sie stopiony utleniajacy zuzel zasa¬ dowy, którego obliczona czesc przelewa sie nastepnie do kotliny, do której wlewa sie równiez stal silnym strumieniem, przy¬ czem metal jako ciezszy osiada i zostaje oddzielony od plywajacego na nim zuzla, nasyconego fosforem.
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze w oddzielnym piecu przygoto¬ wuje sie utleniajacy zuzel nasadowy, któ¬ rego obliczona czesc wlewa sie do elek¬ trycznego pieca indukcyjnego, do którego jednoczesnie wprowadza sie stal, poczem miesza sie szybko i dokladnie oba czyn¬ niki zapomoca dzialania pola elektryczne¬ go, a nastepnie, po opadnieciu metalu, od- - 8 -dziela sie go od zuzla nasyconego fosfo¬ rem.
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, w zasto¬ sowaniu do stali zawierajacej bardzo duzo fosforu, znamienny tern, ze stal te poddaje sie dzialaniu kolejnemu kilku ladunków stopionego utleniajacego zuzla zasadowe¬ go.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze przygotowuje sie w oddzielnym piecu zuzel zasadowy, który wlewa sie na¬ stepnie do konwertora Thomasa, zawiera¬ jacego uprzednio oczyszczony metal, po- czem uskutecznia sie przedmuch w celu u- zyskania energicznego mieszania, a na¬ stepnie wylewa metal do form. Societe d'C lectro-Chimie, d'Cl e c t r o - Met allur gi e et des Acieries Clectriaues d'Ugine. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL
PL18279A 1931-12-12 Sposób usuwania fosforu ze stali. PL18279B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL18279B1 true PL18279B1 (pl) 1933-05-31

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL18279B1 (pl) Sposób usuwania fosforu ze stali.
CN111996330A (zh) 一种中频感应炉多渣法冶炼精密或特种合金脱硫、氧工艺
SU1416514A1 (ru) Способ выплавки стали
SU1293238A1 (ru) Флюс дл обработки медных сплавов
SU865925A1 (ru) Способ выплавки подшипниковой стали
SU1068500A1 (ru) Флюс дл обработки ванадийсодержащего чугуна
SU1435612A1 (ru) Смесь дл наведени кислого шлака
US1266928A (en) Open-hearth steel process.
US894779A (en) Purifying cast-iron in the manufacture of basic open-hearth steel.
SU889717A1 (ru) Способ выплавки стали
SU1321750A1 (ru) Шихта дл выплавки чугуна
RU2299247C1 (ru) Способ выплавки стали в конвертере
SU420673A1 (ru) Способ выплавки трансформаторной стали
SU1006495A1 (ru) Способ выплавки стали в кислой мартеновской печи
SU1242293A1 (ru) Смесь дл интенсификации кипени стали
SU1089144A1 (ru) Способ выплавки ванадийсодержащих сталей
US1089410A (en) Refining steel.
SU398623A1 (ru) Вптб
SU956574A1 (ru) Способ выплавки низкоуглеродистых медьсодержащих высокохромистых сталей
SU1337420A1 (ru) Способ производства кип щей стали
SU509649A1 (ru) Способ получени высококачественнойстали
SU1325087A1 (ru) Шлакообразующа смесь дл рафинировани металла
US2005409A (en) Process of producing alloys
SU1344786A1 (ru) Способ раскислени стали
SU1235927A1 (ru) Смесь дл модифицировани стали