PL26373B1 - Sposób wytwarzania stali w zasadowym piecu Siemens-Martina bez dodawania srodków odtleniajacych. - Google Patents

Description

Znane sposoby topienia w celu wytwa¬ rzania stali kowalnej w piecu Siemens - Martina wyrózniaja sie tym, ze w piecu przeprowadza sie silny proces utleniania.Proces utleniania przyspiesza sie w wielu przypadkach w ten sposób, ze do materia* hi stapianego w postaci rudy doprowadza sie dodaitfcowo tlen. Dzialanie tlenu, zawar¬ tego w gazach ogniowych jak i we wsadzie, jest w znanych sposobach tak znaczne, ze utleniaja sie nie tylko niepozadane skladni¬ ki zelaza (C, P, S, Si), lecz. równiez man¬ gan, polepszajacy gatunek stali, oraz zelazo, przechodzace czesciowo w zuzel, a czescio¬ wo pozostajace w kapieli stalowej w postaci rozpuszczonego podtlenku. Zwlaszcza ostat¬ nio wymieniona niedogodnosc powoduje, ze wskutek wielkich zawartosci tlenku ze¬ lazawego pogarszaja sie wlasciwosci stali tak, iz próby, pobierane podczas topienia, sa kruche w czerwonym zarze i maja mala ciagliwosc. W celu osiagniecia ponownie stali kowalnej trzeba ja odtlenic przy kon¬ cu topienia za pomoca pewnych srodków dodatkowych. Do odmieniania stosuje sie glównie mangan w postaci zelazomanganu, innych zas pierwiastków dodaje sie tylko wtedy, gdy wymagane sa specjalne gatun¬ ki stali. Poniewaz wieksza czesc manganu, znajdujacego sie we wsadzie, tracilo sie wskutek spalania, wiec przywracanie stali kowalnosci powodowalo straty na czasie i koszty.Aczkolwiek ciagliwosc i zdolnosc ksztal-towania sie stali na cieplo polepszala sie wskutek odtleniania, jednak postepowanie takie mialo jeszcze inne znaczne -wady, polegajace przede wszystkim na tym, ze powstajace produkty odtleniania nie mo¬ gly przejsc w krótkim okresie czasu, az db ukonczenia odlewania, bez reszty do zuzla, lecz pozostawaly czesciowo w stali w po¬ staci wrostków, które powodowaly wad*y materialu walcowanego.Od niedawna, znane sa sposoby usuwa¬ jace te niedogodnosci przez podwyzszanie temperatury w koncowym okresie stapiania, wskutek czego nastepuje redukcja manga¬ nu z zuzla, przy czym pózniejsze doda¬ wanie srodków odtleniajacych jest zbedne.Próbowano równiez dodawac wapna1, po¬ trzebnego do stapiania, równoczesnie z la¬ dowaniem pieca i powodowac redukcje manganu przy slabo zalsadowym zuzlu. W ten sposób powstawal wyrazny „wierz¬ cholek krzywej manganu"; dodawania srod¬ ków odtleniajacych nie uniknieto mimo te¬ go, poniewaz ilosc manganu w stali w okre¬ sie wrzenia znowu sie .zmniejszala.Sposób wedlug wynalazku rózni sie od znanych tym, ze w zasadowym piecu Sie¬ mens - Martina bez, podwyzszania tempera¬ tury, a tylko przez odpowiednie traktowa¬ nie zuzla, oslabia sie dzialanie utleniajace na kapiel tak, iz po powstaniu powloki na zuzlu, mangan sie juz nie spala, lecz, na od¬ wrót, redkjkuje sie z powrotem z zuzla mangan utleniony przy stapianiu.Wedlug wynalazku postepuje sie po¬ czatkowo w zwykly sposób. Wsad zestawia sie jak zwykle przy przeróbce lomu suro¬ wego lub rudy, z uwzglednieniem pozada¬ nych koncowych wartosci manganu, wegla i innych skladników, dodajac jednoczesnie wapna w tak duzej ilosci, jaka jest koniecz- -na do przeprowadizenia calego proceslu1. Na¬ stepnie wsad stapia sie jak zwykle, przy czym wskutdc obfitego dodatku wapna two¬ rzy sie zuzel zasadlowy.Gdy proces stapiania postapil juz tak daleko, iz wapno, przewaznie dodawane w brylach, wyplywa juz na powierzchnie, czyli po stopieniu wsadu, dodaje sie dk ka¬ pieli kwasu krzemowego w postaci piasku, materialu ogniotrwalego, szkla lub podbb- nej w takiej ilosci, ze mangan zatrzymuje sie w kapieli stalowej, a mangan, który przeszedl do zuzla, zostaje zredukowany jednoczesnie z zelazem i w takim samym stopniu. Przy takim zakwaszaniu zuzla nie nastepuje znaczniejsze powrotne przecho¬ dzenie siarki i fosforu z zuzla do kapieli.Wedlug sposobu niniejszego redukuje sie taka ilosc manganu, iz pózniejsze dodawa¬ nie zelazomanganu nie jest konieczne. Pod zakwaszaniem zuzla nie nalezy rozumiec przeprowadzania zuzla w stan kwasny, lecz wlasciwie wyrównywanie miedzy sta¬ nem zasadowym i kwasnym.Dalszy skutek zakwaszania pierwotnie zasadowego zuzla przez obfite dodawanie piasku lub podobnego materialu ujawnia sie w wiekszej wydajnosci stali, poniewaz utlenia sie mniej zelaza.Poniewaz po zakwaszeniu zuzla wedlug sposobu niniejszego zapobiega sie jakiemu¬ kolwiek' utlenianiu sie manganu, wiec w sta¬ li nie moga powstawac szkodliwe wrostki w postaci krzemianów manganu. Szkodli¬ wy wplyw takich wrostków na wlasciwosci stali jest znany i to przemawia na ko¬ rzysc sposobu wedlug wynalazku niniej¬ szego.Dalsza zalete sposobu wedlug wynalaz¬ ku niniejszego stanowi, ze rzadki zuzel, powstaly wskutek1 dodania wielkich ilosci piasku lub podobnego materialu, umozliwia dokonywanie sie wszystkich reakcji miedzy kapiela i zuzlem z wymagana szybkoscia, wobec czego staje sie zbedny dodatek dro¬ giego fluorku walpna lub podobnego* mate¬ rialu. Skutek prawidlowego zakwaszania zuzla ujawnia sie ponadto w tym, ze pró¬ by, pobierane po zakwaszeniu, wykazuja znacznie wieksza zawartosc manganu, niz próby stali, wytworzonej wedlug innych — 2 —sposobów przy uzyciu takiej samej ilosci manganu, przy czym mozna przez zmiane skladu zuzla utrzymac nie zmieniona za¬ wartosc manganu albo ja nawet powiek¬ szyc redukujac z powrotem mangan, który przy stapianiu przeszedl do zuzla. Ponad¬ to sprawdzianem prawidlowego przepro¬ wadzenia sposobu jest to, ze próbki, pobra¬ ne z pieca w kazdym okresie procesu po zakwaszeniu, moga byc kute i nie wykazu¬ ja kruchosci przy czerwonym zarze.Nalezy przede wszystkim zaznaczyc, ze wskutek usuniecia koniecznosci dodawania, srodków pdtleniajacych i znacznie mniej¬ szej ilosci gazu w czasie trwania procesu topienia osiaga sie diize oszczednosci. Krót¬ szy czas trwania stapiania zmniejsza znacz¬ nie ilosc spalajacego1 sie zelaza.Dalsza zalete wynalazku stanowi, ze sposób niniejszy mozna przeprowadzac o- trzymujac bardzo male ilosci zuzla, wsku¬ tek czeg!o skraca sie równiez czas trwania stapiania.Sposób postepowania, wedlug wynalaz¬ ku wynika z nastepujacego' przykladu.Wytwarzanie stali przeprowadzono w zwyklym piecu Siemens - Martina o po¬ jemnosci okolo 65 t. Zastosowano gaz mie¬ szany posiadajacy wartosc opalowa = 2 100 do 2200 kalorii.Wsad skladal sie z: stali zlomu 20000 kg 47600 kg odpadków odlewniczych 2000 kg wapna Przecietne z analiz stal zlom C 0,13 0,16 0,13 2 400 kg. byly nastepujace: okraglo 3% Mn 1% Si Mn Si 0,43 0,21 0,92 0,40 0,50 — Wsad — poczatek 10-ta godzina.Przebieg topienia: Czas Piasek C Mn P S 16,20 400 kg — — — — 16,20 0,70 0,57 16,35 0,82 0,54 16,50 0,81 0,54 0,026 0,028 17,00 100 17,05 0,74 0,50 17,15 100 17,20 0,61 0,50 17,30 400 17,35 0,49 0,63 17,50 0,36 0,68 17,55 200 18,05 0,27 0,78 18,15 100 18,20 0,19 0,85 18,35 spust T = co 1490°C kadz 500 kg 45% zelazokrzemu.Z powodu koniecznej, nieprzewidzianej naprawy glowicy pieca krzywa manganu nie wzrastala od poczatku jak zwykle, po^ niewaz wsad z lewej strony pieca nie sta¬ pial sie dosc szybko; z tego tez powodu krzywa C wznosi sie od próby 1 do pró¬ by 2. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe* Sposób wytwarzania stali w zasado¬ wym piecu Siemens - Martina bez doda¬ wania srodków odmieniajacych, w któ¬ rym do pieca doprowadza sie razem z wsa¬ dem caly namiar wapnal oraz caly namiar materialów zawierajacych mangan, zna¬ mienny tym, ze przy koncu stapiania wsa¬ du dodaje sie krzemionki w postalci piasku, szkla, materialu ogniotrwalego lub podob¬ nego w celu przeprolwadzenia zuzla zasado¬ wego w zuzel kwasny i zatrzymania: w ka¬ pieli manganu, który nie zdazyl jeszcze przejsc do zuzla, jak: równiez przeiprowa- dzemia1 z powrotem do kapieli manganu, któ¬ ry juz przeszedl do zuzla, jednoczesnie z zelazem i w takim samym stopniu. Vereinigte Stahlwerke Aktiengesel lschaf L Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL