PL20086B1 - Sposób uszlachetniania stali. - Google Patents

Description

Znany jest sposób uszlachetniania stali, który polega na usunieciu prawie natych- miastowem tlenków zelaza i manganu, roz¬ puszczonych w stali, utlenionej przez zmie¬ szanie szybkie tej ostatniej z roztopionym zuzlem bardzo plynnym, posiadajacym du¬ za zdolnosc rozpuszczania w stosunku do tych tlenków. Wytwarza sie w ten sposób rodzaj wymywania kapieli metalowej przez przenikanie roztopionego zuzla przez cala warstwe metalu. Zapomoca tego sposobu u- zyskuje sie usuniecie tlenków ze stali w czasie nadzwyczaj krótkim (okolo 1 minu¬ ty), przez rozpuszczenie ich w zuzlu. Wy¬ dalenie tlenków ze stali wedlug powyzsze¬ go sposobu jest tak dokladne, jak i wyda¬ lanie tlenków zapomoca dawnych sposobów w ciagu wielu godzin.Podczas doswiadczen, dokonanych przy stosowaniu tego sposobu, okazalo sie, ze rozpuszczenie tlenków jest tembardziej zupelne, im ilosc zuzla uzytego do wymy¬ wania jest wieksza, co umozliwia zwlaszcza zmniejszenie ilosci dodawanych srodków „uspokajajacych" (calmantes), jak np. gli¬ nu, potrzebnych do spokojnego przebiegu reakcji. Zmniejszenie ilosci dodatków uspo¬ kajajacych pozwala jednoczesnie samo¬ czynnie zmniejszyc ilosc zanieczyszczen w stali.Stwierdzono stosownie do wynalazku niniejszego, ze mozna jeszcze bardziej po-lepszyc rezultat mieszania stali utlenionej ;•-* z zuzlem roztopionym, bez zwiekszania ilo¬ sci tego, przez dodanie do stali, przed mie¬ szaniem metalu o zdolnosci utleniania sie przez redukcje, tlenku zelaza zawartego w stali, którego tlenek bylby rozpuszczalny w stali w taki sposób, aby nie wywolywal jej zanieczyszczenia.Przed dodaniem tego metalu, tlen za¬ warty w stali znajdowal sie w postaci tlen¬ ków zelaza i manganu, rozpuszczonych w stali.Po dokonaniu tego dodatku, czesc tlen¬ ku, która byla w postaci tlenku zelaza, la¬ czy sie z dodanym metalem M, tworzac je¬ go tlenek wedlug reakcji, wytwarzajacej równowage: fiFeO + aM ^=^ MaOp + pFe Im wiecej bedzie sie dodawac metalu M, to znaczy im wiecej dodaje sie tego metalu do stali przed zmieszaniem, tern wiecej, zgodnie z reakcja, wytwarzajaca równowa¬ ge i z prawem aktywnosci mas, utworzy sie tlenku tego metalu (MaO/3).Ilosc tlenku zelaza, rozpuszczonego w stali, utlenionej przed zmieszaniem, zmniej¬ szy sie w stosunku wiecej lub mniej znacz¬ nym, przyczem utworzy sie natychmiast tle¬ nek dodanego metalu M.Wiadome jest, ze kazdy metal ma wiek¬ sza zdolnosc rozpuszczania swego wlasne¬ go tlenku, anizeli tlenków innych metali.Przy zmieszaniu stali, utlenionej wedlug sposobu znanego, z zuzlem roztopionym, ten ostatni pochlonie wieksza ilosc tlenu w podwójnej postaci FeO i AfaO/J, niz w jed¬ nej tylko postaci FeO, bez dodania uprzed¬ niego metalu M.Dzieki dodaniu tego metalu uzyskuje sie wiec, bez zwiekszania ilosci uzytego zuzla, bardziej zupelne odtlenienie.Jako metal M dodawany do stali utle¬ nionej przed mieszaniem mozna uzywac wszelkie metale, nie wytwarzajace zanie¬ czyszczen. Dodanie metalu, wytwarzajace¬ go zanieczyszczenia, nie dawaloby zadnej korzysci, gdyz wlasnie sposób wymywania utlenionej stali zapomoca roztopionego zu¬ zla stosuje sie w celu zmniejszenia ilosci zanieczyszczen w stali. Jako dodawane me¬ tale Af wieksze znaczenie posiadaja zwla¬ szcza mangan i chrom.Inne zjawisko zachodzi przy zmieszaniu stali z zuzlem kwasnym, opartym na krze¬ mie.W tym 'przypadku bardziej intensywne odtlenianie stali odbywa sie wskutek reak¬ cji: 2FeO + Si^z^ St02 + 2Fe, przez redukcje czesci krzemu z zuzla, przy¬ czem krzem wprowadzony bedzie do stali podczas bardzo krótkiego czasu (okolo mi¬ nuty) , w ciagu którego trwa mieszanie.Powiekszenie ilosci metalu Af, dodane¬ go do stali przed mieszaniem, równoznacz¬ ne jest w tym przypadku nietylko ze zmniej¬ szeniem koncowej ilosci tlenku zelaza, ale i ze zwiekszeniem ilosci krzemu, wprowa¬ dzonego do stali po mieszaniu.Jako przyklad stosowania sposobu we¬ dlug wynalazku sluza nastepujace do¬ swiadczenia.Do okolo 1500 kg zuzla (o skladzie: 60% Si021 20% MgO i 20% Al2OJ wlano za kazdym razem okolo 13 ton stali o za¬ wartosci wegla 0,10 do 0,12% i krzemu po¬ nizej 0,03%.Do tej stali przed mieszaniem dodano manganu, ale za kazdym razem ilosc man¬ ganu zmieniala sie, wedlug nizej podanego zestawienia (druga kolumna).Zestawienie to daje rezultaty otrzymane po kazdem dokladnem wlewaniu i miesza¬ niu. W trzeciej kolumnie podana jest ilosc krzemu wprowadzonego do stali po miesza¬ niu, a w czwartej kolumnie — ilosc glinu, który konieczny byl do utrzymania spokoj¬ nego przebiegu kazdorazowej reakcji. — 2 —1. wlewanie i mieszanie 2. 3. 4. 5. 6.Mn dodany przed mieszaniem. 0 0,200 0,400 0,650 0,880 1,350 Si wprowadzony do metalu po mieszaniu. 6725 0,055 0,065 0,063 0,095 0,150 KAI koniecznego do otrzymania spokojnego przebiegu reakcji. 07)20 0,017 0,010 0,008 0,003 . 0 Zestawienie powyzsze wykazuje w jasny sposób, (biorac pod uwage nieuniknio¬ ne drobne zmiany — identycznosc dwóch operacyj nastepujacych po sobie nie moze byc utrzymana), ze zwiekszanie dodatku manganu przed zmieszaniem z kwasnym zuzlem, wywoluje (wszystko jedno z jakie¬ go powodu) nastepujace dwa wyniki. 1. zmniejszenie ilosci glinu potrzebnego do uspokajania kapieli. 2. zwiekszenie stopniowe zawartosci krzemu w stali po dokonaniu mieszania.To wprowadzenie stosunkowo duzej ilo¬ sci krzemu do stali (ilosci, które osiagaja nawet 0,275% Si w innem doswiadczeniu ze stala bogatsza w wegiel), przez proste mie¬ szanie w czasie okolo jednej minuty jest niezwyklem i godnem zaznaczenia. Jest to wskaznikiem w duzym stopniu zupelnego odtlenienia stali.W przypadku stosowania zuzla niekwa- snego nie bedzie zachodzic przechodzenie Si do stali, ale korzysc z dodania manganu, chromu lub innego metalu, którego tlenek jest rozpuszczalny w stali, pozostaje nie mniejsza, wobec czego uzyskuje sie polep¬ szenie wyniku mieszania, jak to bylo wyzej omówione.Nalezy wreszcie zaznaczyc, co wynika równiez z rozwazenia powyzej umieszczo¬ nego zestawienia, ze dodanie np. do¬ statecznej ilosci manganu, pozwala uniknac dodawania wogóle glinu, tytanu lub innego ,,uspokajajacego" czynnika. Dodanie dosta¬ tecznej ilosci manganu, np. przed miesza¬ niem, pozwala nietylko na znaczne polep¬ szenie wyniku tego mieszania, ale jeszcze, wychodzac ze stali utlenionej, na otrzyma¬ nie przez reakcje bardzo krótka, trwajaca okolo jednej minuty, stali w stanie dosko¬ nalego spokoju, bez stosowania dodatków uspokajajacych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia paten to we. 1. Sposób uszlachetniania stali przez intensywne mieszanie jej z bardzo plynnym zuzlem, posiadajacym wlasciwosc prawie natychmiastowego rozpuszczania tlenków zelaza i manganu, zawartych w stali, zna¬ mienny tem, ze do plynnej stali, przed zmie¬ szaniem jej z roztopionym zuzlem, dodaje sie metalu, który utlenia sie przez reduko¬ wanie tlenku zelaza, i którego tlenek jest rozpuszczalny w stali, np. manganu lub chromu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze stosuje sie kwasny zuzel na podsta¬ wie krzemowej, w celu wprowadzenia do stali pewnej ilosci krzemu. Societc d* Electro-Chimie, d'Electro-Metallurgie et des Acieries Electriaues dtlgine. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL