metalurgia028

54

odpowiedniej temperatury wymaga dostarczenia różnych ilości ciepła, a w niektórych przypadkach nie wymaga go wcale.

fjl ptap - ŚBagŁMua    Zabieg ten jest chemicznym pnoce.^n Eafiaacyj-

Niemożliwe iest zatem zmniejszenie zawartości węgla w surówce, zanim nie ule-

nym, przy czym polega on na y^prn wadzeniu do metalu FeQ. Można to uzyskać albo przez wytworzenie na metalu żużla boeatego w ten tlenek, albo przez działanie na metal gazowym tlenem. W pierwszym przypadku mamy do czynienia z żużlową rafinacją chemiczną, w drugim z gazową. Ze względu na powinowactwo chemiczne z tlenem" kolejność utleniania podstawowych składników surówki jest następująca:

.gną utlenieniu mangan i krzem. Powstałe tlenki manganu j krzemu przechodzą do ŻLiżhfr a Co wydziela się w postaci pęcherzy i przechodzi do atmosfery. Zjawisko to nosi nazwę-gotowania metalu i towarzyszy mu zmniejszenie zawartości .gazów rozpuszczonych¹w metalu, szczególnie wodoru. Odbywa się to zgodnie z opisanym poprzednio procesem fizycznej ekstrakcji gazem obojętnym, Zabiegowi świeżenia może towarzyszyć odfosforzenie metalu przebiegające zgodnie z reakcją:

iw reakcji wapno (CaO) wprowadza się do żużla i tym samym nadaje się ąu) charakter zasadowy. Taki żużel może współpracować tylko z zasadową wymu-rówką pieca. Wymurówka taka może być wykonana z materiałów dolomitowych (zawierających CaO) lub magnezytowych (zawierających MgO). Ten proces lowniczy nosi nazwę zasadowego w przeciwieństwie do procesu kwaśnego, w którym materiały .ogniotrwałe składają się z krzemionki (SiCh) i tlenku glinu (AfiOi), a żużel zawiera przede wszystkim krzemionkę i krzemiany.

£afaisgJasri£Żenia prowadzi się tak długo, aż jlflśó.węgla zmniejszy się do wymaganego poziomu. Gdv podstawę wsadu w procesie stalowniczym stanowi surmy ka—śmeżen i e przebiega_w.-pełnym zakresie. W przypadku wsadu z udziałem czystcuo, złomu-stalowego czas etapu świeżenia się skraca. Po zakończeniu tego zabiegu żużel utleniający usuwa się z powierzchnlmetalin

ty wyniku świeżenia w otrzymanej stali zostaje rozpuszczona znaczna ilość FeO. Gdyby ten tlenek pozostawić w metalu, to w czasie krzepnięcia zacząłby"on reagować z węglem, zgodnie z reakcją:

cp-spowodowałoby-porewatość krzepnącego-meta Im W celu uniknięcia tego zjawiska przechodzi się do następnego etapu procesu stalowniczego.

[JII etap - odtlenianie stali. Odtlenianie stali może być realizowane dwoma sposoTiami:    pomocą odtleniania osadowego i dyfuzyjnego.

Odtlenianie osadowe metodą żużlowej rafinacji chemicznej polega ^wprowadzeniu dojnetalu manganu i_ krzem u w postaci wstepnYck-stegawLZ żelazem, tzw. żelazostopów.TJśuni_ęc|e z metalu FeO, będące istotą odtleniania, zachodziw_wy-. niku takich samych reakcjTlak reakcja wypalania tych pierwiastków w czasie świeżenia. Na tejjamcj_ząsadzie jest też oparte „uspokojenie” stah, stosowane'jako końcowy zahięg proęęsu stalowniczego. Jest to_odtlenianie za jHimocą alum-inium, przebiegające zgodni? ⁷ tOMaianiem:

/Odtlenianie dyfuzyjne polega na fizycznej ekstrakcji żużlowej. Rafinacja zachodzi przede wszystkim wfkwaśnych procesach stalowniczych¹. w których głównym składnikiem żużla jest SiCb. Podczas odtleniania stali może się również zmniejszać zawartość siarki według równania:

i FeS + CaO->FeO + CaS,

^MnS-t-CaO-->MnO-t-CaS. /

Tlenki zostają zredukowane, ponieważ^ reakcje zachodzą w czasie odtleniania, a CaS przechodzi do żużla. Oczywiście, ze względu na obecność CaO odsiarczenie może zachodzić w procesach zasadowych.

Oprócz wyżej opisanych podstawowych zabiegów w procesie stalowniczym szczególnej kontroli podlega poziom domieszek i zanieczyszczeń metalu. Do stali, które tego wymagają, wprowadza się także dodatki stopowe na podstawie wyników szybkich analiz chemicznych, głównie spektrometrycznych, w wysokim stopniu skomputeryzowanych.

W zależności od konstrukcji urządzeń, a przede wszystkim w zależności od sposobu wprowadzenia FeO do metalu i sposobu dostarczenia ciepła procesy stalownicze można podzielić na kilka odmian. Historycznie pierwszym procesem, w którym otrzymano ciekłą stal, był opracowany w 1855 roku proces konwertorowy Bessemera. Obecnie podstawowym procesem wytwarzania stali jest proces konwertorowy - tlenowy, LD. Do produkcji stali o wyższej i najwyższej jakości, a także do topienia stałego wsadu, np. złomu, stosuje się piece elektryczne, przede wszystkim łukowe, a do wytapiania stali o najwyższej jakości piece próżniowe i inne specjalne metody.

Proces konwertorowy - tlenowy

Na rysunku 2.33 przedstawiono schemat stalowni konwertorowej - tlenowej, a na rysunku 2.34 różne fazy procesu stalowniczego. Konwertor ma pojemność dochodzącą do 300 Mg i wyłożenie zasadowe. Przez jego gardziel jest wprowa-