CZ2005483A3

CZ2005483A3 - Zpusob výroby vysocecistých ocelí

Info

Publication number: CZ2005483A3
Application number: CZ20050483A
Authority: CZ
Inventors: Adamik@Michal; Sivý@Miroslav
Original assignee: TRINECKÉ ZELEZÁRNY, a. s.
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2006-09-13
Also published as: ATE487802T1; EP1752546B1; EP1752546A1; DE602006018089D1; CZ297122B6

Abstract

Zpusob výroby vysocecistých ocelí, napríklad loziskových ocelí, spocívá v jejich tavení a v následném mimopecním zpracování v pánvi s chemickým dohrevem zpracovávané taveniny na potrebnou teplotu, provádeným za atmosférického tlaku pri jejím soucasném míchání pomocí argonu, pricemz v kyslíkovém konvertoru (BOF) zpracovávaná ocel se z tohoto tavicího agregátu vypoustí do pánve s bazickou vyzdívkouse zadrzením oxidické strusky s prísadou syntetické rafinacní strusky na bázi CaO/CaF.sub.2.n./Al.sub.2.n.O.sub.3.n. a legovacích prísad do pánve behem odpichu, poté se provádí ohrev a rafinace ocelina zarízení chemického ohrevu (IR-UT) pri vysoké intenzite foukání Ar shora ponornou keramickou tycí v kombinaci s foukáním Ar alespon jednou dmysnoutvárnicí, umístenou ve dne pánve, nacez se provádí vakuové zpracování na vakuovacím zarízení a konecné cerení bez obnazování hladiny oceli.

Description

Zpûsob vÿroby vysocecistÿch oceli

Oblast techniky

Vynâlez se tÿkâ zpûsobu vyroby vysocecistÿch oceli, napriklad loziskovÿch oceli, jejich tavemm s naslednÿm mimopecnim zpracovânim a vakuovânim.

Dosavadni stav techniky

Vysocecisté oceli, napriklad loziskové oceli, jsou obvykle nadeutektoidni chromové oceli se zâkladnim obsahem uhliku okolo 1 % hmotnostnich, s obsahem chromu nejcasteji kolem

1,5 % hmotnostnich a s obsahy manganu die znacek okolo

0,35 ci 1,10 % hmotnostnich. Dosavadni zpûsoby vÿroby tëchto oceli jsou dâny zcela specifickÿmi pozadavky na ne kladenÿmi, a to vedle fady dalsich parametrû, jako tvrdost a odolnost proti opotrebeni, vysokâ pevnost v tlaku a zejména mimofâdnë vysokÿmi nâroky na stupen a charakter jejich mikrocistoty, nebof na mnozstvi, druhu,. tvaru, velikosti a rozlozeni vmëstkû i na jejich fyzikalmch vlastnostech poté zâvisi i zivotnost z tëchto oceli vyrobenÿch lozisek.

Dosud se tyto oceli vyrâbëji tzv. kombinovanÿmi pochody, spofiivajicimi v prvni fâzi v jejich taveni obvykle v elektrické obloukové peci, pri niz se vyrobi ocel, ktera je blizkâ jejimu konecnému pozadovanému slozeni. Dalsi fâze je poté realizovâna nëkterÿm ze vhodnÿch pochodû mrmopecni rafinace, napriklad vakuovânim v zâsadité pânvi, a ma pak rafinacni ùkoly, to jest zejména snizit obsah vodiku,^ odsifit, dezoxidovat a minimalizovat stupen znecistem lâznë nekovovÿmi vmëstky, homogenizovat lâzen a provest konecnou ùpravu slozeni i teploty. Zâvërecnâ dezoxidace i ùprava obsahu hliniku v oceli se provadi zpravidla srâzeci dezoxidaci s moznosti odstranëni podstatné câsti vmëstkû v ûdobi tzv. cefeni tavby.

S ohledem na tepelné ztrâty mezi tëmito jednotlivymi fâzemi je nutno v pânvi pfed nebo v prùbëhu druhé fâze provâdët dohfev zpracovâvané oceli, pficemz napfiklad z ëeskéhn. patentového spisu ^^^83552, jehoz predmëtem je zpùsob vyroby oceli pro valivâ loziska v elektrické obloukové peci, je znâmo provâdët tento dohfev po odpichu z elektrické obloukové pece tzv. chemickÿm ohfevem na zafizeni VOD (Vacuum Oxygen Decarburation). K chemickému ohfevu pfitom dochâzi exotermickou reakci, zpùsobenou oxidaci hliniku nebo kfemiku, pfidâvaného do taveniny, plynnÿm kyslikem za souëasného michâni taveniny vhânënim argonu. Nevyhodou tohoto zpûsobu je ale nutnost splnëni pfisnÿch pozadavkù na kvalitu srotu z hlediska co nejmensiho mnozstvi necistot, napfiklad mëdi a dalsich nezâdoucich prvkû.

Znâmé jsou rovnëz zpùsoby vyroby tëchto oceli, spocivajici0K v jejich taveni v kyslikovych konvertorech, oznaëovanÿch jako BOF (bazic oxygen furnace), a v nâsledném vakuovâni s pfipadnÿm meziohrevem v pânvové peci, nebo i jinÿmi vyrobnimi procesy, pfi nichz napt. celÿ procès probihâ ve vakuu. Nevyhodou tëchto zpùsobù je vsak vesmës znaënâ technologickâ nebo energetickâ nârocnost vyroby.

Ukolem pfedklâdaného vynâlezu je proto odstranëni tëchto nevyhod stâvajicich zpùsobù vyroby a ' zâroven dalsi rozsireni moznosti technologie vyroby vysocecistÿch, napr. loziskovych oceli se snizenim technologické a energetické nârocnosti pfi dosazeni plnë srovnatelnÿch nebo i lepëich vysledkù z hlediska jejich kvality a dosazeni nizsiho obsahu titanu v oceli oproti vyrobë pfes pânvovou pec.

Podstata vynâlezu

Tento ukol je fesen zpûsobem vÿroby vysocecistÿch oceli, napfiklad loziskovÿch oceli, spocivajici v jejich taveni a v nâsledném mimopecnim zpracovâni v pânvi s chemickÿm dohfevem zpracovâvané taveniny na potfebnou teplotu, provâdënÿm za atmosférického tlaku pfi jejim soucasném michâni pomoci argonu, podle vynâlezu, jehoz podstata spocivâ v tom, ze v kyslikovém konvertoru (BOF) zpracovâvanâ ocel se z tohoto tavîciho agregâtu vypousti do pânve s bazickou vyzdivkou se zadrzenim oxidické strusky s pfisadou syntetické rafinacni strusky na bâzi CaO/CaF₂/Al₂O₃ a legovacich pfisad do pânve bëhem odpichu. Poté se provâdi ohfev a rafinace oceli na zafizeni chemického ohrevu (IR-UT) pfi vysoké intenzitë foukâni Ar shora ponornou keramickou tyci v kombinaci s foukânim Ar alespon jednou dmysnou tvârnici, umistënou ve dnë pânve, naëez se provâdi vakuové zpracovâni na vakuovacim zafizeni, napfiklad RH a konecné cefeni oceli bez obnazovâni jeji hladiny.

Podstata vynâlezu spocivâ dâle v torn, ze po chemickém ohfevu oceli se pfed vakuovÿm zpracovânim prisadou redukovadel pfevâdi vzniklâ oxidacni struska na redukcni s celkovÿm obsahem FeO + MnO ve strusce max. 1,5 % hmotn..

Vÿhodou tohoto zpûsobu vyroby vysocecistÿch oceli, napfiklad loziskovych oceli, v kyslikovém konvertoru s nâsledujicim chemickÿm ohfevem a rafinaci oceli v pânvi, provâdënÿm na zafizeni pro chemickÿ ohfev, a konecnou vakuovou rafinaci je dosazeni vysoké cistoty tëchto oceli, pfedevëim snizeni mnozstvi oxidickÿch vmëstku o velikosti vëtsi nez 15 mikrometrû a nizsi obsah vmëstkù na bâzi titanu pfi soucasném zajistëni zbÿvajicich parametrû die specifikace odbëratelù, napfiklad obsah celkového 0₂ max. 15 ppm.

Pfiklad^provedeni vynâlezu

V dâle uvâdëném pfikladném provedeni vynâlezu je timto zpûsobem vyrâbëna loziskovâ ocel, obsahujici v hmotnostnim mnozstvi 0,95 % uhlïku, 0,35 % manganu, 0,25 % kfemiku, 0,010 % fosforu, 0,008 % siry, 1,50 % chromu. Ocel se vyrâbi v kyslikovém konvertoru, dmÿchanÿm horem, (BOF), pficemz teplota oceli po odpichu cini v lier pânvi 1540$°C.

Ocel se z tohoto taviciho agregâtu vypousti do lier pânve s bazickou vyzdivkou se zadrzenim oxidické strusky s pfisadou syntetické rafinacni strusky na bâzi CaO/CaF₂/Al₂O₃, v tomto konkrétnim pfikladë provedeni na tunu oceli 7,5 kg CaO a 2,2 kg CaF₂, a pfisadou legovacich pfisad, v tomto pfikladë provedeni na tunu oceli 15 kg Cr, 2,2 kg Mn, 2,8 kg Si, 2,7 kg Al a 9,5 kg C. Legovâni Ize provést v kombinaci legovâni tekutou legovaci taveninou s dolegovânim pevnÿmi legovacimi pfisadami.

V lici pânvi nâsleduje mimopeeni zpracovâni oceli, pficemz se za intenzivniho michâni oceli pomoci argonu a za atmosférického tlaku na zafizeni pro chemickÿ ohfev, tzv. zarizeni IR-UT (Injection Refining - Up Temperature), provâdi dohfev oceli na teplotu o cca 12(^0 vyssi, nez je teplota likvidu této oceli.

Michâni zpracovâvané taveniny v pânvi se pfitom provâdi kombinovanÿm vhânënim argonu do taveninya to jednak spodem dmyânou tvârnici, umistënou ve dnë pânve, a jednak pfivodem argonu ke dnu pânve shora ponornou keramickou tyci. Argon se do taveniny vhâni v celkovém mnozstvi az 1400 1/min., pficemz podil spodem vhânëného argonu na jeho celkovém mnozstvi je 20 az 50 % obj.. Pfisadou redukovadel se jestë na zafizeni chemického ohrevu pak pfevâdi vzniklâ oxidickâ struska na redukeni pfi docileni celkového obsahu oxidu zeleznatého a manganatého ve strusce max. 1,5 % hmotn., v tomto pripadë az pod hodnotu 1,0 % hmotn.. Prisadou je, v tomto konkrétnim pripadë provedeni, prachové ferosilicium v mnozstvi 1,0 az 1,7 kg/t, pridâvané po ohrevu na strusku. Poté nâsleduje vakuové zpracovani na vakuovacim zarizeni RH, zakoncené cerenim oceli bez obnazovani hladiny oceli, to znamenâ, ze cefeni oceli v pânvi se provâdi takovou intenzitou, ze tekutâ struska pokrÿvâ celou hladinu oceli v pânvi a nedochâzi ke kontaktu oceli s atmosférou a reoxidaci oceli.

Prùmyslovâ vyuzitelnost

Zpùsob vyroby podle vynâlezu je mozno siroce vyuzit pri vyrobë v podstatë vsech vysocecistÿch oceli, zejména tarn, kde nejsou k dispozici pânvové pece a ocelârna je vybavena zarizenim pro chemickÿ ohrev a vakuovacim zarizenim.

Claims

1. Zpûsob vyroby vysocecistÿch oceli, napriklad loziskovych oceli, spocivajici v jejich taveni a v nâslednêm mimopecnim zpracovâni v pânvi s chemickÿm dohrevem zpracovâvané taveniny na potrebnou teplotu, provâdënÿm za atmosférického tlaku pii jejfm soucasném michâni pomoci argonu, vyznacujici se tim, ze v kyslikovém konvertoru (BOF) zpracovâvanâ ocel se z tohoto tavîciho agregâtu vypousti do pânve s bazickou vyzdivkou se zadrzenim oxidické strusky s prisadou syntetické rafinacni strusky na bâzi CaO/CaF₂/Al₂O₃a legovacich prisad do pânve behem odpichu, poté se provâdi ohiev a rafinace oceli na zarizeni chemického ohrevu (IR-UT) pri vysoké intenzitë foukânï Ar shora ponornou keramickou tyci v kombinaci s foukanim Ar alespon jednou dmysnou tvârnicl, umistënou ve dnë pânve, nacez se provâdi vakuové zpracovâni na vakuovacim zarizeni a konecné cereni bez obnazovâni hladiny oceli.

2. Zpûsob vyroby die nâroku 1,vyznacujici se tim, ze po chemickém ohfevu oceli se pred vakuovym zpracovânim piisadou redukovadel prevâdi vzniklâ oxidacni struska na redukôni s celkovym obsahem FeO + MnO ve strusce max. 1,5 % hmotn.^