Wynalazek niniejszy dotyczy wytwarza¬ nia stopów stali i zelaiza, a w szczególnosci bezposredniego odtleniania rud celem wy¬ robu pomienionych stopów, bez wprowadza¬ nia nadmiaru wegla db gotowej stali lub zelaza:.Przy wyrobie stopów stali i zelaza sto¬ sowano czynniki aljazujace w stajnie meta¬ licznym, t. j. odtlenionym, przewaznie w postaci stopów zelaza, dodawanych do ma¬ sy stopionej stali lub surowca. Dla otrzy¬ mania np, odpowiedniej stali do stopionej masy stalowej dodawano zelazomanganu, zelazochromu, zelazotytamu, zelaizotungste- nu, zelazowanadu, zelazouranu, zelazomo¬ libdenu, zelazoniklu albo niklu metaliczne¬ go, zelazokobaltu lub kobaltu metalicznego, poddajac mieszanine dalszej odpowiedniej przeróbce. Poniewaz znaijdujace sie w han¬ dlu stopy zelaza zawieraja pewna domie¬ szke wegla, sposób ten prowiadzi do nad¬ miernego wzbogacenia stali w wegiel. Stoso¬ wanie stopów5 zelaza z mala zawartoscia we¬ gla wymaga znacznie wiekszych srodków na ich zakup, co podnosi cene stali. Okolicz¬ nosc ta odgrywa powazna role,, o ile dodatek stopu zelaza jest znaczny, stal zas powin¬ na zawierac malo wegla, jak to ma miej¬ sce ze stala tak zwana bezcynowa, która ziaiwiera od 9 do 15% chromu i niewielka tylko domieszke wegla.Pod wzgledem handlowym nie oplaca sie równiez stosowac stopów4 zelaza, zawie¬ rajacych wieksza domieszke wegla orazodweglanie stali po ich zbadaniu, poniewaz przy odtleniamiu wegla nastepuje ogólne u- tlenianie, a wiec redukcja cennych skladni¬ ków stopu.Poza tern przy dodawaniu do stali czyn¬ ników aljazujacych metalicznych powstaje niepozadane zjawisko osobnego uwarstwia- nia sie metali. Czynnik al jazujacy, doda¬ wany pod postacia stala, utrzymuje sie na powierzchni stopionej stali i wytwarza gniazda w Brasie, zawierajace wieksza ilosc domieszki. Poniewaz dalsza przeróbka* sta¬ li, by uniknac strat z powodu utleniania, \ \ ;o€bywa sie niezwlocznie po stopieniu sto¬ pu, gniazda domieszki nie maja czasu na tównomierne rozplyniecie sie w masie meta¬ lu. Ponadto stopy zelazne zawieraja sklad¬ niki odpowiedniej topliwosci i rozpuszczal¬ nosci w postaci np. karbidów w zwyklych gatunkach takich stopów. Karbidy sa mial- nowidie mnilej topliwe od innych sklad¬ ników stopu. Stop, zawierajacy karbidy, po dodanilu go do stopionej stalli i po rozpu¬ szczeniu sie w masie, zachowuje karbidy w stanie stalym, które, zawieszone w masie stali, nie lacza sie z nia jednak wewnetrz¬ nie. Takie czasteczki w stali o wielkiej zawartosci domieszki oddzialywuja na za- stygajnie stali1 i segregacje poszczególnych i^j^^toikóWu.: Aby uniknac.powyzszych trudnosci, do¬ daje sie do masy stopionej stali domieszke pod postacia tlenku lub rudy i odtlenia sie zapomoca zawartego ^a staliodpowiedniego odczynnika. Odczynnik odtl^iiajacy i do¬ mieszke aljazujaca dodaje sie oddzielnie.W ten sposób odczynnik odtleijiajacy, np. krzem, mozna wprowadzac do masy stali bez zetkniecia sie z domieszka aljazujaca, np. z ruda chromowa, która doprowadza sie osobno. Kazda z domieszek mozna prze¬ to równomiernie podzielic w masie stali, co znakomicie przyspiesza i ulatwia reakcje.Oddzielne dodawanie domieszek pozwala na dodanie jednej z nich przed druga.Pierwsza domieszka moze przeto rozejsc sie jednostajnie w masie, zanim dostanie sie do niej druga. Jezeli np. najprzód dodac rudy chromowej,,, podzieli sie ona jednostajnie w warstwie zuzla i, o ile po¬ siada postac tlenku chromu, nie podlega wypalaniu podczas tego okresu czasu. Je¬ zeli z poczatku dodac odczynnik od¬ tleniajacy, np. krzem, moze on rozejsc sie w masie stali przed dodaniem do niej ru¬ dy. Po doprowadzeniu rudy do warstwy zuzla, rozdziela sie ona w tej warstwie i styka z substancja odtleniajaca na granicy stali. Reakcja odbywa sie na calej po¬ wierzchni. Odtleniony metal domieszki w chwili powstawania styka sie z masa stali, co pozwala przeprowadzac domieszke w najlepszych warunkach, zapewniaj acych jednostajny jej podzial w calej masie sto¬ pionej stali. Domieszke nabywa sie po ni¬ skiej cenie i unika nadmiaru wegla i od¬ dzielania sie skladnika w gotowej stali.Dodana ruda lub tlenek aljazujacy utle¬ nia substancje odtleniajaca. Produkty od- tleniania pochlanial dodatek topnika, za¬ zwyczaj wapnia. Jednoczesnie usuwane zostaja niepozadane metaloidy, jak fosfor i siarka, co przyczynia sie do poprawiania gatunku stali i zachodzi jednoczesnie z po¬ wstawaniem stopu.Proce- odbywa sie w sposób nastepu¬ jacy: t Stal lub zelazo, do którego dodaje sie skladnika aljazujacego, zostaja przede- wszystfcLem stopione w zwyczajnym piecu do wyrobu stali, a wiec w piecu plomien¬ nym, elektrycznym lub innym. Nastepnie dodaje sie domieszke odtleniajaca t. j. cia¬ lo zawierajace wegiel, w postaci np. kar¬ bidu metali, jak surowiec hutniczy albo ze¬ liwo, lub tez metal odtleniajacy* jak krzem, mangan, wapno lub iame. Nalezy przytem dac czas na dokladne podzielenie sie do¬ mieszki w masie stopionego metalu. Je¬ zeli domieszke odtleniajaca dodac zgó- iry, opada ona przez warstwe zuzla do ma¬ sy metalu. Ilosc domieszki powinna wy¬ starczac do odtletiiania odpowiedniej ilosci procentowej substancji aljazujacej z surów¬ ki, w której jest on zawarty. Dodanie czyn¬ nika aljazujacego stanowi nastepne sta- djum procesu. Dodaje sie go w ilosci obli¬ czonej zgóty, z niewielkim nadmiarem i z pewna (najpraktyczniej) domieszka wapna lub zwiazku fluorowego i boraksu w roli topników- Topniki powinny wytworzyc warstwe zuzlal, na) który skladaja sie równiez czesci rudy, zawierajacej materjal aljazujacy. Zu¬ zel powinien zbierac produkty utlenienia domieszki odtleniajacej. Wydziela on prze¬ to substancje odtleniajaca z gotowej stali.Topnik, zlozony z wapna, laczy sie i neutra¬ lizuje tlenki krzemu, w wypadku gdy krze¬ mian stanowi domieszke odtleniajaca, Cie- fear wlasciwy substancji aljazujacej w sta¬ nie surowym sprawia, ze powstaje warstwa, która laczac sie z topnikiem w temperatu¬ rze pieca, tworzy metaliczna warstwe plyn¬ na nai powierzchni stopionej stali, z która sie bezposrednio styka. Reakcja odtleniajaca zachodzi na powierzchni zetkniecia sie war¬ stwy mineralnej z metaliczna. Pod koniec reakcji nalezy podniesc temperature pie¬ ca; w piecach elektrycznych przez zwieksza¬ nie sily i napiecia pradu w celu usuniecia resztek domieszki odtleniaijacej w gotowej stalii przyspieszania1 dzialania dodawanych w tym celu domieszek topnikowych.Zazwyczaj njai poczatku dodaje sie mjate- rjal odtleniajacy, nastepnie zas rude za¬ wierajaca material aljazujacy- Granice zaj- wartych w stali domieszek, jak wegiel i krzem, stanowiacych czynniki odtlenjlaijace, sa zwykle ciasniejsze od1 gramie domieszek aijaiujacych. Dzieki uprzedniemu wprowa¬ dzaniu maiterjalu odtleniajacego granice te moitta dokladnie ustalic przy pomocy stop¬ niowych dawek substancji aljazujacej w sianie surowym, az do wydzielania w odpo¬ wiednim stopniu materjalu odtleniajacego.Jezeli natomiast ilosc dopuszczalnej domie¬ szki aljazujacej waha sie w granicach cia¬ sniej szych, mozna ten porzadek rzeczy od¬ wrócic, dodajac przedewszystkiem mate¬ rjalu aljazujacego wraz z topnikiem i na¬ stepnie stopniowo materjalu- odtleniajace¬ go, celem doprowadzenia ilosci materjalów do nalezytego ustosunkowania.W charakterze srodka odtlenia jacego najczesciej stosowany bywa zelazo-krzem.Mozna stosowac krzem w stanie czystym, albo dowolny stop krzemu, np. stop zawie¬ rajacy jeden z materjalów stopu. Przy produkcji stali tak zwanej niekurczacej si^, stosuje sie naprzyklad stop krzemochromo- wy. Zawarty w nim krzem sluzy do odtle- niania pewnych ilosci? chromu z dodanej do masy rudy chromowej. Stop krzemo-chro- mowy sklada sie mniej wiecej z 30 do 45% chromu, 25 do 30% zeliwa i z 25 do 40% krzemu. Zastosowanie stopu krzemo-chro- mowego bedzie szczególniej korzystne do wyrobu stali, zawierajacej duzy procent ma¬ terjalu aljazujacego. Krzem obniza punkt topliwosci stopu i pozwala stosowac go do nfekotopliwych metali, jak zeliwo,, przy- czem stop zelazo-chromowy nie ulega sto¬ pieniu. Krzem zabezpiecza przytem chrom od laczenia! sie z tlenkami metalu lub z tlenkiem atmosfery pieca.W 'stopach stalowych* zawierajacych wieksza ilosc materjalów aljazujacych, pro¬ ces odbywa sie w ten sposób, ze surowce zawierajace wskazane materjaly aljazu ja- ce wprewadza sie jednoczesnie zgóry do masy stopionej stali, zawierajace} juz sro¬ dek odtleniajacy. Topnik dodawany zostaje w wypadkach podobnych oddzielnie, o ile surowce nie zawieraja go juz wf stopniu do^ statecznym.Mozna równiez stosowacjwieksza ilosc srodków odtleniajacych, jak np. mieszanine weglowych i metalicznych odczynników od* tleniajacych, alba rozmaitych subelaneyj — 3 —metalicznych tego rodzaju. Stop zelaza krzemowy, np. zawierajacy wegiel, nadaje sie calkowicie do uzytku, przyczem wyzy¬ skac mozna zarówno domieszke krzemowa, jak i weglowa. Wszelki srodek odtleniaja¬ cy, zawarty w masie stali, moze równiez znalezc zastosowanie. W tym wypadku podczas odtleniania zachodzi jednoczesnie uszlachetnianie stali. Topniki, dodawane lacznie z zawierajacym materjal aljazuja- cy surowcem, odgrywaja równiez pewna role przy oczyszczaniu stali od metaloidów, jak fosfor lub siarka, co odbywa sie przy- tem jednoczesnie z odtlenianiem.Po odtlenieniu materjalu lub materja- lów aljazujacyeh w stali dodac mozna w razie potrzeby niewielka ilosc zelazo-krze- mu lub zelazo-manganu dla zabezpieczenia przed odtlenieniem podczas dalszej prze¬ róbki stali.Zalety nowej metody staja sie widocz¬ ne ¦¦' szczególniej prziy stosowaniu krze¬ mu, jako czynnika odtlenia jacego i przy produkcji stali lub zelaza o duzej domiesz¬ ce materjalów aljazujacych, przy niewiel¬ kiej zawartosci wegla.Przyklad tego sianowi produkcja ze¬ laza, zwanego niekurczacem sie, zawieraja¬ cego 9 do 15% chromu i mniej niz 0,1% wegla. Zalety tego procesu sa widoczne przy laczeniu latwe utleniajacego sie i roz¬ puszczajacego sie z trudnoscia w stali krze¬ mu. Materjal aljazujacy, wprowadzony dc masy w chwili powstawania, styka sie bezposrednio ze stala, wobec czego utlenia¬ nie, jest prawie wylaczone, a rozpuszczenie mozliwie ulatwione. Wegiel moze byc ze stali usuniety jednoczesnie z procesem od¬ tleniania. Aby jednak otrzymac scisle o- kreslona jego ilosc w stali wykonczonej, mozna naweglac ja przed dalsza przerób- ka.W razie stosowania metalicznych srod¬ ków odtleniajacych, resztki ich usuwaja ze stali topniki. Przy pomocy nowego pro¬ cesu stal o pewnym skladzie mozna wy¬ twarzac znacznie latwiej, zapomoca stopów zelaznych. Wartosciowe materjaly aljazu- jace w stanie metalicznym istnieja tylko w masie stali w postaci rozpuszczonej i sto¬ pionej, co wyklucza moznosc utleniania stali i wylacza straty materjalu nieodlaczne w metodach, jakie dotad mialy zastosowa¬ nie, a to czyni proces ten nader korzystnym.Metoda niniejsza pozwala na wprowadza¬ nie w róznych szczególach szeregu zmian, i polega zasadniczo na zastrzezeniach po¬ danych ponizej. PL