8812711311

Rozdział 2

kwaśnej brak jest odporności na te pierwiastki. Dlatego w piecach z wykładziną kwaśną można stosować jedynie złom o małej zawartości fosforu i siarki.

Piece łukowe stosuje się niemal wyłącznie do wytapiania stali. Tylko w nielicznych przypadkach wytapia się w nich żeliwo i wówczas wprowadza się do pieca pył węglowy. Piece łukowe, przeznaczone dla odlewni staliwa, mają zwykle pojemność od 2 do 50 t. Pracują okresowo i nadają się do wytapiania wielu gatunków stali. Dostarczają ciekłą stal o wysokiej temperaturze. Czas topienia wynosi od 1 do 2 h, przy sprawności energetycznej sięgającej 80% (bez uwzględniania sprawności energetycznej procesów wytwrzania energii elektrycznej). Zużycie jednostkowe energii wynosi 500 do 800 kWh/t ciekłej stali, zależnie od pojemości pieca, stosowanej technologii rafinowania, temperatury stali na rynnie spustowej i stosowanych metod ochrony środowiska. Całkowity czas wytopu zawiera się w przedziale od 1 do 4 h.

2.4.2.2.    Wytapianie i rafinowanie stali w kwaśnym EPŁ

Z uwagi na chemiczny charakter kwaśnej wykładziny (Si02) możliwości rafinowania pieców tego rodzaju ograniczają się do odwęglania kąpieli. Konsekwencją tego jest konieczność starannego doboru wsadu metalowego pod względem zawartości fosforu i siarki, pierwiastki te bowiem nie mogą zostać usunięte z kąpieli w takim piecu. Wsad składa się z surówki, złomu obiegowego i kupnego złomu stalowego. Zawartość węgla we wsadzie jest utrzymyana na dość wysokim poziomie, tak że po stopieniu zawartość ta przekraczao o 0,2 - 0,4 % końcową zawartość węgla w stali.

Odwęglane zaczyna się od wdmuchiwania tlenu do kąpieli metalowej. Wywołuje to silne mieszanie się kąpieli metalowej ("gotowanie się”), podczas którego utlenia się węgiel zawarty w kąpieli. Równocześnie utlenia się Si i usuwane są z kąpieli gazy H2 i N2. Wszystkie zanieczyszczenia (tlenki) są wchłaniane przez żużel. W czasie topienia wsadu można do pieca wprowadzać piasek (Si(>2) w celu doprowadzenia składu chemicznego żużla do wymaganej płynności. Po osiągnięciu odpowiedniej zawartości węgla w kąpieli przerywa się dopływ tlenu i wprowadza krzem oraz mangan w celu wstrzymania reakcji „gotowania”.

Po usunięciu żużla kontroluje się skład chemiczny kąpieli i koryguje go w razie potrzeby. W końcu przeprowadza się odtlenianie kąpieli dodatkiem aluminium lub innego odtlenacza, wprowadzanego na strugę metalu w czasie spustu; unika się w ten sposób tworzenia się pęcherzy CO w czasie krzepnięcia odlewów. Dodatkowe odfosforowanie i odsiarczanie metalu można przeprowadzać w konwertorach AOD lub VODC (patrz rozdz. 2.4.9 i 2.4.10). [32, CAEF, 1997], [161, UK Environment Agency, 2002]

2.4.2.3.    Wytapianie i rafinowanie stali w zasadowym EPŁ

Wykładzina EPŁ oparta na alkalicznym MgO umożliwia rafinowanie metalu w samym piecu. Dlatego istnieje możliwość wykorzystywania we wsadzie dowolnej kombinacji złomu stalowego kupnego i obiegowego. Technologię wytapiania stali w zasadowych EPŁ stosuje się w przypadkach, gdy zawartości P i S we wsadzie przekraczają dopuszczalne wartości.

Odfosforzanie kąpieli metalowej odbywa się przez okresowe wprowadzanie do niej wapna podczas procesu topienia. Wdmuchiwanie do kąpeli tlenu powduje powstawanie tlenku fosforu, przechodzącego do żużla z tlenkami metali i innymi zanieczyszczeniami. Wapno

40

Kużnictwo i przemysł odlewniczy