ŽELEZARSKI ZBORNIK
IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 13	LJUBLJANA	JUNIJ 1979
Posebni postopki v proizvodnji kakovostnih in plemenitih jekel*
Dr. WoIfgang Holzgruber
1. UVOD
V uvodu predavanja o razvojnih smereh tehnologije v proizvodnji jekla bi rad najprej spregovoril o glavnih smernicah dosedanjega in prihodnjega razvoja porabe jekla in proizvodnih postopkov, v nadaljevanju pa bi prešel na jasno začrtane smernice v proizvodnji elaktro jekla in s tem tudi v proizvodnji kvalitetnih ter plemenitih jekel.
Svetovna potrošnja jekla stagnira pri ca. 750 milijonih ton na leto, kar ustreza povprečni porabi ca. 200 kg letno na prebivalca. V industrijsko razvitih državah porabijo letno 600 do 800 kg jekla na prebivalca, pri čemer pa moramo upoštevati izvoz teh dežel v dežele v razvoju.
Načelno lahko računamo srednjeročno s povečanjem svetovne porabe jekla, predvsem zaradi naraščanja števila prebivalcev in povečane letne porabe jekla na prebivalca v danes še malo razvitih industrijskih deželah. V razvitih industrijskih deželah bo proizvodnja jekla na prebivalca prej stagnirala ali celo nazadovala, obenem pa se bo težišče proizvodnje premaknilo v smeri kvalitetnejših izdelkov.
Na sliki 1 je prikazana približna ocena dolgoročnega razvoja proizvodnje jekla.
S predpostavko, da bo število prebivalcev v naslednjih 100 letih naraslo na približno 8 milijard in da se bo poraba jekla na prebivalca do takrat
* Referat na jeklarskem dnevu XXIV. strokovnega posvetovanja 6. oktobra 1978 v Portorožu.
Dr. Wolfgang Holzgruber, dipl. ing. met. je soustanovitelj firme INTECO — Internationale Technische Beratung Ges. m. b. H. A-8600 Bruck/Mur, Bahnhofstr. 9, Avstrija.
„Wandlungen in der Verfahrenstechnik bei der Herstellung von Qualitas und Edelstahlen"
UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9
1. EINLEITUNG
Als Einleitung zu meinem heutigen Vortrag iiber Trends in der Technologie der Stahlerstellung mochte ich zunachst einmal auf die groBen Linien der bisherigen und zukunftigen Entwicklung des Stahlverbrauches und der angevvendeten Erzeu-gungsverfahren eingehen und von dort in der wei-teren Folge iiberleiten auf die heute sich klar abzeichnenden Trends bei der Elektrostahler-zeugung und damit auch der Erzeugung von Qua-litats- und Edelstahlen.
Der Weltstahlverbrauch stagniert heute bei etwa 750 Millionen t/Jahr, was einem durch-schnittlichen Pro-Kopf-Verbrauch von etwa 200 kg per Jahr entspricht. Im Vergleich dazu liegt der Pro-Kopf-Verbrauch der Industrielander zwischen 600 und 800 kg, wobei aber der Export dieser Lander in die Entwicklungslander beriicksichtigt werden muR.
Grundsatzlich ist weltweit mittelfristig mit einem weiteren Ansteigen des Stahlverbrauchs zu rechnen, wobei als treibende Krafte des Stahlverbrauchs primar d as Bevolkerungswachstum und der steigende Pro-Kopf-Verbrauch der zur Zeit noch wenig industrialisierten Lander anzusehen ist. Dabei wird in den industrialisierten Landern die Pro-Kopf-Erzeugung eher stagniren oder so-gar zuriickgehen und der Erzeugungsschwerpunkt sich zu qualitativ hoherwertigeren Produkten verlagern.
Eine grobe Abschatzung der sich abzeichnenden langfristigen Entwicklung der Stahlproduk-tion ergibt die in Bild 1 gezeigten Zusammen-hange.
ustalila pri ca. 400 kg letno, bo letna svetovna proizvodnja jekla dosegla približno 3,2 milijardi ton. Najmanj 50 % te količine jekla bomo v obdobju 10 let ponovno uporabili kot staro železo, s tem pa bo celotna količina kovinskega vložka sestavljena iz 1,6 milijarde ton starega železa in 1,6 milijarde ton pomlajenega vložka v obliki surovega železa ali direktno reduciranih peletov. Danes še ni mogoče oceniti, v kateri smeri se bodo razvijali postopki direktne redukcije in prav tako še ne vemo, če jim bo uspelo izpodriniti zelo učinkovite plavžne postopke. Prav gotovo pa se bo delež direktne redukcije občutno povečal. S tem pa bodo nekje v sredini naslednjega stoletja postopki s kisikom dosegli svoj višek in nato se bo njihov pomen zmanjševal.
Unter der Annahme, daB sich die Bevolkerungs-zahl in den nachsten 100 Jahren bei etwa 8 Milliar-den Menschen einpendeln wird und da(3 der Pro-Kopf-Stahl-verbrauch bis dann eine Sattigung um 400 kg im Jahr erreicht haben wird, solite die Weltstahlerzeugung etwa 3,2 Milliarden t je Jahr erreichen. Mindestens 50 °/o dieser Stahlmenge vverden innerhalb eines Zeitraums von 10 Jahren wieder als Schrott eingesetzt vverden, womit der gesamte metallische Einsatz aus 1,6 Milliarden t Schrott und 1,6 Milliarden t jungfraulichen Ei-sen in Form von Roheisen oder direktreduzierten Pellets bestehen wiirde. Es ist heute noch nicht abzuschatzen welche Entwicklung die Direkt-Reduktionsverfahren nehmen vverden und ob es ihnen gelingen wird das iiberaus leistungsfahige Hochof en verfahren zu verdrangen. Sicher aber vvird der Anteil der Direkt-Reduktion noch erheb-lich ansteigen. Damit wiirde dann der Fall eintre-ten, daP etwa um die Mitte des nachsten Jahr-hunderts die Sauerstoffverfahren ein Maximum
Bild 1
Langfristige Entwicklung der Stahlerzeugung in der Welt nach W. Dettmering
Slika 1
Dolgoročni razvoj svetovne proizvodnje jekla po W. Dettmeringu
Fig. 1
Future development of world production of steel by W. Dettmering
V sredini prihodnjega stoletja naj bi več kot 50 % celotne proizvodnje jekla izdelali v električnih pečeh, pri čemer bodo posebno v deželah v razvoju, večji delež dobile mini jeklarne, ki bodo obratovale na osnovi starega železa in železove gobe in bodo tako prispevale k regionalizaciji svetovne proizvodnje jekla.
Ker so proizvodni procesi izpostavljeni visokim kakovostnim zahtevam in zaradi naraščajočega know-how, bodo plemenita jekla gotovo še dalj časa proizvajali predvsem v deželah, ki so znane kot klasične proizvajalke teh jekel. Zato je naloga jeklarske industrije v visclko industrijsko razvitih državah, da razvija in uporablja najmodernejšo tehnologijo, da bi bila lahko kos vse večjim zahtevam prihodnosti.
Če preidemo sedaj na proizvodnjo elektrojekla, lahko ugotovimo, da se elektroobločna peč, ki je bila prvotno univerzalna naprava za taljenje in jeklarsko tehnološko obdelavo, vedno bolj uporablja le za en sam namen, namreč za čimbolj ekonomično taljenje kovinskega vložka, pri čemer metalurška obdelava tekoče kovine stopa, predvsem v proizvodnji trgovinskih jekel, vse bolj v ozadje.
Kvalitetna in plemenita jekla še danes v glavnem proizvajamo v elektro-obločnih pečeh po kla-
durchlaufen vverden um dann in ihrer Bedeutung zuriickzugehen.
Mitte des nachsten Jahrhunderts sollten dann auch mehr als 50 % der Gesamtstahlerzeugung in Elektroofen hergestellt vverden, vvobei insbeson-dere in den Entvvicklungslandern eine Reihe von Ministahlvveriken auf der Basis Schrot oder Eisen-schvvamm einen vvachsenden Anteil einnehmen und so zur Regionalisierung der Weltstahlproduk-tion beitragen vverden.
Wegen der hohen qualitativen Anforderungen an den Produktionsprozefi und des eher noch zu-nehmenden knovv hovvs vverden Edelstahle sicher noch langere Zeit vorvviegend in den klassischen Stahl landern erzeugt vverden. Die Stahlinclustrie der hochiindustrialisierten Lander sieht sich daher vor die Aufgabe gestel.lt modernste Technologien zu entvviakeln und einzusetzen um den vvachsenden Anforderungen der Zukunft gerecht zu vverden.
Wenn vvir uns nun von diesem Hintergrund der Entvvicklung der Elektrostahlerzeugung zu-vvenden, so ist festzustellen, da8 der urspriinglich als universelles Schmelz- und Behandlungsgerat geschaffene Elektrolichtbogenofen hinsichtlich seines Einsatzes immer mehr einem einzigen Zvveck zugefiihrt vvird; dem moglichst vvirtschaft-
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Thomas+SM
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iStahl gesamt Jeklo skupgL^r' —
Elektroofen * Elektropeč
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ySchrottaufkommen Uporaba starega železa Direktreduktion? 'Direktna Redukcija?
2000
Jahr/ Leto
2050
20 40 60 BO 100 120 KO 160 ISO 200 220 240 260
Raffinationszeit in Minuten Čas rafinacije v minutah
BLLd 2
Schmelzverlauf eines legierten Vergiitungsstahles nach dem Zvveischlackenverfahren im basischen Lichtbogen-ofen (nach M. Signora, R. Cardano und L. Toni)
Slika 2
Potek šarže legiranega jekla za poboljšanje po klasičnem dvožlindrinem postopku v bazični elektroobločni peči (po M. Signora, R. Cardano in L. Toni)
Fig. 2
Melting course of heat-treatable steel using classical two-slag process in a basic are furnace. (by M. Signora, R. Cardano and L. Toni)
sičnem dvožlindrnem postopku, pri katerem traja celotna šarža praviloma 5 do 6 ur. Na sliki 2 vidimo primer poteka celotne šarže legiranega jekla za poboljšanje. Vzrok za tako dolgo rafiniranje moramo iskati v dejstvu, da hitrosti reakcij, ki potekajo na fazni meji med kovino in žlindro v toku od-fosforenja in odžveplanja, ne moremo poljubno povečati, dokler se pogoji za prehod materiala bistveno ne izboljšajo.
Razvoj zadnjih deset do dvajset let je prinesel celo vrsto novih delnih postopkov in dodatnih postopkov za obdelavo jekla v ponovci ali v posebnih posodah, katere so uvedli v prakso, da bi tako povečali ekonomičnost postopkov in dosegli boljše rezultate glede vsebnosti nezaželenega fosforja in žvepla ter nekovinskih vključkov.
2. Jeklarska obdelava v peči
Če najprej spregovorimo o postopkih za intenziviranje posameznih faz v procesu med rafinacijo taline v elektroobločni peči, moramo seveda na prvem mestu omeniti vpihovanje plinastega kisika za žilavenje — znižanje vsebnosti ogljika. S tem dosežemo 10 krat večjo hitrost žilavenja kot pri žila-venju z rudo, s 'tem pa skrajšamo čas žilavenja od 1 do 2 ur na samo nekaj minut. Razen tega pa smo lahko z uporabo plinastega kisika tudi prvič žilavi-li jekla z visoko vsebnostjo kroma, oz. mangana do nizke vsebnosti ogljika.
Razmere za odfosforenje pa so pri vpihovanju plinastega kisika neugodne, ker na fazni meji med kovino in plinskimi mehurčki sicer obstaja zadovoljiva FeO aktivnost, vendar pa manjka apno, ki je potrebno za razklop fosforjevega pentoksida.
Apno se sicer nahaja v žlindri, vendar pa je vsebnost FeO v žlindri odvisna od prehoda kisika s kovine v žlindro in je zato večkrat nižja od ravnotežne koncentracije FeO, ki ustreza vsebnosti kisika v jekleni kopeli in s tem njeni vsebnosti ogljika. S tem pa so metalurški pogoji za sproščanje fosforja v žlindri tako dolgo neugodni, dokler
lichen Einschmelzen des metallischen Einsatzes, wobei die metallurgische Behandlung des fliissi-gen Metalls vor allem bei der Herstellung von Handelstahlgiiten vveitgehend in den Hintergrund tritt.
Bei der Herstellung von Oualitats- und Edel-stahlen werden jedoch auch heute noch in grobem Umfang Stahle im Elektrolichtbogenofen nach dem klassischen Zvveischlackenverfahren herge-stellt, wobei Chargenfolgezeiten um 5—6 Stunden die Regel sind, wie dies am Beispiel des Schmelz-verlaufs eines legierten Vergiitungsstahles in Bild 2 gezeigt ist. Die Ursache fiir diese langen Raffinationszeiten ist in der Tatsache zu suehen, da(3 die Geschvvindigkeit der an der Phasengrenze Metall-Schlaoke ablaufenden Reaktionen der Entphosphorung und Entschwefelung nicht in beliebiger Weise beschleunigt vverden konnen so-lange nicht die Bedingungen fiir den Stoffiiber-gang wesentlich verbessert vverden.
Um auch bei der Herstellung dieser Stahle einerseits zu einer vvirtschaftlicheren Arbeitsvveise zu gelangen und andererseits auch bessere Ergeb-nisse hinsichtlich des Gehalts unervviinschter Stahlbegleitelemente wie Schwefel und Phosphor sowie der nichtmetallischen Einschltisse zu gelangen wurde in den letzten 10—20 Jahren eine Reihe von Verfahrensschritten und zusatzlichen Stahlbe-hadlungsverfahren, welche entweder in der Pfanne oder eigenen Behandlungsgefapen durchgefiihrt werden, entvvickelt und in die Praxis eingefiihrt.
2. BEHANDLUNGSMABNAHMEN IM OFEN
Wenn wir zunachst von Verfahrensschritten zur Intensivierung einzelner Proze(3abschnitte wahrend der Raffination der Schmelze im Licht-bogenofen sprechen miipte eigentlich an erster Stelle das Einblasen von gasformigem Sauerstoff zum Frisehen des Kohlenstoffs genannt werden. Damit wurde es moglich, die Kohlenstofffrischge-schwindigkeit um mehr als das 10-fache gegen-iiber dem Frisehen mit Erz zu erhdhen und so die Zeit fiir die Frischperiode von 1—2 Stunden
ustrezno zmanjšana vsebnost ogljika v jekleni kopeli proti koncu žilavenja ne omogoči višje vsebnosti FeO v žlindri.
Znano je, da je lokalno ločevanje mejnih faznih ploskev bistven vzrok za težave pri prehodu kisika v kovino, kakor tudi za odfosforenje, in da je s tem onemogočena univerzalna uporaba hitrega in cenenega vpihovanja kisika tudi pri višjih .začet-
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0,010	0,030	0,050 0,070
Phosphorgehalt vor dem Emblasen Vsebnost fosforja pred vpihavanjem
auf wenige Minuten abzukurzen. Auflerdem konn-ten durch Anwendung gasformigen Sauerstoffs erstmals auch Stahle mit hohen Gehalten an Cr bzw. Mn auf niedrige Kohlenstoffgehalte gefrischt werden.
Die Verhaltnisse fiir die Entphosphorung liegen jedoch beim Einblasen von gasformigen Sauerstoff ungiinstig, da an der Phasengrenze Metali —■ Gasblase zwar eine ausreichend hohe FeO-Aktivitat besteht, aber der fiir eine wirksame Abbindung des Phosphorpentoxyds notvvendige Kalk an dieser Stelle fehlt.
Der Kalk liegt zwar in der Sclacke vor, doch wird deren FeO-Gehalt durch den Sauerstoffuber-gang vom Metali in die Schlacke bestimmt und ist
Bild 3
Entphosphorung beim gleichzeitigen Einblasen von Sauerstoff und CaO-reichen Schlackenmischungen
'Slika 3
Odfosforenje pri istočasnem vpihavanju kisika in žlindri-nih mešanic bogatih s CaO
Fig. 3
Dephosphorisation at simultaneous injection of oxygen and slag mixtures bearing CaO
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Schlackenmenge in kg/t Količina žlindre v kg/t
1500 1520 15C0 1560 1580 Temperatur vor dem Einblasen in °C Temperatura pred vpihovanjem v °C
Bild 4
tjberlagerte Einfliisse auf die Entphosphorung im 20 t EO, durch Einblasen von gasformigem Sauerstoff mit Schla-ckenbildnern
Slika 4
Prekrivajoči vplivi na odfosforenje v 20 t elektro obločni peči zaradi vpihovanja plinastega kisika in žlindrotvornih snovi
Fig. 4
nace due to the injection of gasseous oxygen and slag Additive effect on dephosphorisation in a 20 ton are fur-forming substances
nih vsebnostih fosforja. Te neugodnosti lahko odstranimo tako, da istočasno s kisikom vpihavamo v jekleno kopel tudi apno, jedavec in FeO. S tem pa se v emulziji jekla, žlindre in plina, ki se tvori med vpihovanjem, poleg odličnih kinetičnih pogojev ustvarijo tudi tisti metalurški pogoji, ki omogočajo hitro odfosforenje pred razogljičenjem ali istočasno z njim.
Na sliki 3 vidimo primer rezultatov, ki jih dosežemo z vpihovanjem kisika in žlindrotvornih snovi. Po teh rezultatih lahko pri začetni vsebnosti fosforja od 0,015 do 0,075 % med vpihovanjem zmanjšamo vsebnost za 50 do 80 %, kar ustreza vsebnosti fosforja po vpihovanju 0,007 do 0,015 %. Dodaten vpliv ima še vsebnost ogljika v talini po vpihovanju (slika 4), saj določa vsebnost (FeO) v žlindri. Manjši vpliv imata še količina vpihane žlindre ter temperatura taline pred vpihovanjem. Načelno lahko z vpihovanjem žlindrotvornih sestavin v peč, potem ko smo odstranili žilavilno žlindro, pospešujemo tudi odžveplanje taline. Vpihovanje je zanimivo predvsem pri manjših talinah zaradi vodenja temperature.
damit eher niedriger als die dem Sauerstoffgehalt des Stahlbades und damit dessen Kohlenstoffge-halt entsprechende Gleichgewichts-FeO-Konzen-tration. Damit sind aber die metallurgischen Vor-aussetzungen fiir eine Abbindung des Phosphors in der Schlacke solange ungiinstig, solange nicht ein entsprechend niedriger Kohlenstoffgehalt des Stahlbades gegen Ende des Frischvorgangs hohere FeO-Gehalte in der Schlacke ermoglicht.
Da(3 eine ortliche Trennung der Phasengrenz-flachen fiir den Sauerstoffiibergang ins Metali einerseits sowie fiir die Entphosphorung ande-rerseits die wesentliche Ursache fiir diese Schwie-rigkeiten war und damit eine universelle Anwend-ung des zeitsparenden und kostengiinstigeren Sauerstoffblasens auch bei hoheren Phosphorein-Iaufwerten verhinderte, wurde erkannt. Der Nach-teil kann in konsequenter Weise dadurch behoben werden, dap mit dem Sauerstoff gleichzeitig Kalk, FlufSsipat und FeO in das Stahlbad eingeblasen werden. Damit werden in der wahrend des Einblasevorgangs gebildeten Stahl-Schlacke-Gas-Emulsion zusatzlich zu den hervorragenden kine-tischen Bedingungen auch jene metallurgischen
Bil,d 5
Entschvvefelungsgrad vvahrend der Feinungszeit im Licht-bogenofen beim Einblasen von Schlacke bei Beginn der Feinungszeit nach Vordesoxidation mit Al und Fe Mn Si
Slika 5
Stopnja odžveplanja med rafinacijo v elektro obločni peči pri vpihovanju žlindre na začetku rafinacije po pred-desoksidaciji z Al in Fe Mn Si
Fig. 5
Degree of desulphurisation during the refining in an elec-troarc furnace at the injection of slag at the beginning of the refining process after the fore-deoxidization vvith Al and Fe Mn Si
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				Schlackenmischung:CaO-CaF2 -Žlindrina mešan/ca ~AI2 03 Schlackenmenge : 18 kg It						
										
				Temperatur Temperatura				1630	-1651.	rc
										
0,010 0,020 0,030 0,0i0 0,050 Schwefelgehalt vordem Einblasen Vsebnost žvepla pred vpihovanjem
Na sliki 5 so zbrani rezultati, dobljeni z vpihovanjem žlindre v 16-tonski elektroobločni peči. Iz rezultatov lahko razberemo, da pri začetni vsebnosti žvepla med 0,015 do 0,050 % dosežemo z vpihovanjem 55 do 90 % stopnjo odžveplanja, kar ustreza končnim vsebnostim žvepla 0,005 do 0,007 odstotka.
Razen začetne vsebnosti pa na rezultat odžveplanja vplivajo še drugi dejavniki, kar je razvidno iz slike 6.
Zanimiv je predvsem vpliv sestave žlindre, kar se izraža v razmerju med bazičnostjo Ca0/Si02 in vsebnostjo glinice. Najboljše rezultate dobimo pri razmerju med 0,25 in 0,50. Tu se ujema z rezultati, ki jih je dobil H. Grunner s sodelavci pri firmi
Voraussetzungen geschaffen, die einen raschen Ablauf der Entphosphorung vor oder gleichzeitig mit der Entkohlung ermoglichen.
Als Beispiel fiir Ergebnisse, welche beim Einblasen von Sauerstoff und Schlackenbildner er-zielt werden zeigt Bild 3. Danach kann bei Phos-phor-Anfangsgehalten von 0,015—0,075 % wahrend des Einblasevorgangs ein Phosphor-Abbau von 50—80 % erzielt werden, was Phosphorgehalten nach dem Einblasen von 0,007—0,015 % entspricht. Einen zusatzlichen Einflup iibt noch der Kohlenstoffgehalt der Schmelze nach dem Einblasen aus (Bild 4), da dadurch der (FeO)-Gehalt der Schlacke bestimmt wird. Einen geringen Einflufl hat noch die Menge der eingeblasenen Schlacke, sowie die Temperatur der Schmelze vor dem Einblasen.
Mannesmann z vpihovanjem žlindrnih mešanic v ponovco. Ta vpliv si razlagamo tako, da imajo visoko bazične CaO - CaF2 žlindre z vsebnostjo A1203 med 10 in 25 % pri razmeroma nizki likvidus temperaturi visoko topnost za kalcijev sulfid, s čimer so dani dobri fizikalni in metalurški pogoji za odžveplanje taline.
Glede gospodarnosti je zelo zanimiv podatek, da držanje v peči od 15 do 85 minut nima nobenega vpliva na celoten postopek odžveplanja. Pri daljšem držanju v peči sicer opazimo po vpihova-
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10 20 30 iO 50 60 70 80 90 Haltezeit im Ofen zvvischen Einbl. u. Abstich Čas v peči med vpihovanjem in izpustom
Grundsatzlich kann auch die Entschvvefelung der Schmelze durch Einblasen von Schlackenbild-nern in den Ofen im AnschluP an das Abziehen der Frischschlacke intensiviert werden, wobei das Einblasen in den Ofen vor allem bei kleinen SchmelzengrofSen aus Griinden der Temperatur-fiihrung interessant sein wird.
Ergebnisse, welche beim Einblasen von ■Schlacken in einem 16 t Elektroofen erzielt wer-den, sind in Bild 5 zusammengefaPt. Daraus ist zu ersehen, da(3 bei Ausgangsschwefelgehalten von 0,015—0,050 vor dem Einblasen ein Entschwe-felungsgrad von 55—90 % erzielt wird, was End-schwefeglehalten zwi;schen 0,005 und 0,007 ent-spricht.
Abgesehen vom Ausgangsgehalt beeinfluflsen jedoch auch andere Einflufigrofien das Ergebnis der Entschwefelung wie Bild 6 zeigt.
Interessant ist hier vor allem der Einflufi der Schlackenzusammensetzung, ausgedriiokt durch das Verhaltnis der Basizitat CaO/SiO, zum Toner-degehalt, wo bei Werten zwischen 0,25 und 0,50 die besten Ergebnisse erzielt werden. Dies steht in Obereinstimmung mit Ergebnissen welche H. Grunner und Mitarbeiter bei Mannesmann beim Einblasen von Schlackenmischungen in die Pfanne erzielt haben. Dieser Einflufi ist damit zu erklaren, dafi hochbasische CaO-CaF2-Schlacken mit Al20,-Gehalten zwischen 10 und 25 % bei ver-haltnismafiig niedriger Liquidustemperatur iiber eine vergleichsweise hohe Loslichtkeit fiir Kalzi-umsulfid verfiigen und damit gute physikalische
Bild 6
tjberlagerte Einflusse auf den Entsehwefelungsgrad beim Einblasen von Schlacke in den Lichtbogenofen zwischen Einblasebegin und Pfanne
Slika 6
Prekrivajoči vplivi na stopnjo odžveplanja pri vpihovanju žlindre v elektro obločno peč
Fig. 6
Additive effect on the degree of desulphurization at the blovving of slag into an are furnace
nju nadaljnje znižanje vsebnosti žvepla, kar je značilno za rafiniranje, vendar pa se ta efakt izravnava z ustrezno manjšim znižanjem vsebnosti žvepla med izpustom. Če pa je čas držanja v peči krajši in zato tudi znižanje vsebnosti žvepla manjše, lahko računamo s toliko večjim odžveplanjem med izpustom.
Vpihovanje žlindre v elektro obloenih pečeh daje predvsem pri manjših pečeh možnost za intenziviranje odžveplanja, istočasno pa tudi možnost za povečanje storilnosti peči.
und metallurgische Voraussetzungen fiir eine vveitgehende Entschwefelung der behandelten Schmelze mitbringen.
Von besonderem wirtschaftlichen Interesse ist jedoch die Tatsache, dafi die Haltezeit im Ofen zvvischen 15 und 85 Minuten keinen Einflufi auf die Gesamtentschwefelung ausiibt. Wohl wird bei langen Haltezeiten im Ofen nach dem Einblasen noch ein weiterer Abbau des Schvvefels, wie in der Feinungszeit iiblich, beobachtet, doch wird dieser Effekt vvieder durch einen entsprechend geringen Schwefelabbau wahrend des Abstiches
3. Jeklarska obdelava izven peči
Pri teži šarž nad 30 ton je primerno, da čim več obdelovalnih postopkov izvedemo zunaj peči v zato prirejenih livnih ponvah ali v posebnih obdelovalnih posodah, kot pri postopkih AOD in CLU, da bi pocenili proizvodnjo, pa tudi dosegli, predvsem z dodatnim mešanjem in izpiranjem, ugodne kinetične pogoje za potek metalurških reakcij.
3.1 Obdelava v ponovci
Za obdelovalne postopke v ponovci, ki jih bomo najprej obdelali, je potrebna ustrezna prilagoditev livne ponovce. Predvsem je potrebna obloga višje kakovosti na osnovi glinice, dolomita ali ma-gnezita, da bi zadostili dodatnim obremenitvam. Potrebna je tudi zasunska zapora v dnu ponovce, ker mašilni drog ne vzdrži daljših temperaturnih obremenitev. Uporaba mašilnega droga po obdelavi, kar je običajno za prejšnje ASEA - SKF naprave, pa ni zaželena.
Načelno lahko pri obdelavi taline v ponvi izvajamo naslednje postopke posamično ali v kombinacijah:
—	induktivno mešanje ali prepihovanje z argonom za premešanje in homogenizacijo taline glede temperature in kemične sestave,
—	vpihovanje praškastih trdnih snovi s pomočjo nosilnega plina za legiranje, dezoksidacijo in/ali odžveplanje taline,
wettgemacht. Ist dagegen die Haltezeit im Ofen kurz und der Schwefelabbau nach dem Einblasen entsprechend geringer, so kann mit einer umso starkeren Entschwefelung wahrend des Abstiches gerechnet werden.
Das Einblasen von Schlacken in den Elektro-lichtbogenofen stellt damit vor allem bei kleine-ren OfengroBen eine sinnvolle Moglichkeit zur Intensivierung der Entschwefelung bei gleichzeiti-ger Moglichkeit der Steigerung der Ofenleistung dar.
3. BEHANDLUGSMAJJNAHMEN AUJ3ERHALB DES OFENS
Bei SchmelzgroBen iiber 30 t wird es sinnvoll, moglichts viele Behandlungsschritte auBerhalb des Ofens entweder in der dafiir adaptierten GieBpfanne selbst oder in eigenen Behandlungsge-faBen, wie beim AOD- und CLU-Verfahren, durch-zufiibren, um einerseits moglichst kostengiinstig zu arbeiten und andererseits vor allem giinstige kinetische Bedingungen fiir den Ablauf metallur-gischer Reaktionen durch eine zusatzliche Ruhr-oder Spiilbehandlung zu schaffen.
3.1. Pfannenbehandlung
Die Durchfuhrung von Pfannenbehandlungs-verfahren, welche zunachts besprochen werden sollen, setzt einmal eine entsprechende Anpassung der GieBpfannen voraus. Im allgemeinen wird hier eine hoherwertige Zustellung auf Tonerde-, Dolomit- oder Magnesitbasis gefordert werden miissen um den zusatzlichen Beanspruchungen
Bild 7
Entschvvefelung von 201 Schmelzen beim Einblasen von Schlacken in die Pfanne (Zustellung: Hoch AI2O3)
Slika 7
Odžveplanje taline 20 t šarže z vpihovanjem žlinder v po-novco (Obloga: visok AhOj)
Fig 7
Desulphurization of 20 ton melt by blowing of slag into the ladle (Lining high AI2O3)
(o
oi
to <
(o
40 -
11
30-20-
10 ■
Schlackenmischung Zlindrina mešanica Schlackenmenge Količina žlindre Temperatur Temperatura Ejnblasedauer Čas vpihavanja
CaO-CaF2 -Al2 03 10-20kglt 1550- 1700°C 3-4 Minuten
nach 3-facher graph Korr.f3(x1) po 3-kratni grafični kom f3(x,)
0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 Schvvefelgehalt vor dem Einblasen Vsebnost žvepla pred vpihovanjem
—	izvajanje vakuumiranja za odplin je vanje (zmanjšanje vsebnosti vodika), dezoksidacijo (vakuum — ogljik — dezoksidacija), oziroma razoglji-čenje na najnižje vsebnosti ogljika (predvsem v proizvodnji jekel, ki so odporna proti koroziji),
—	dodatno elektro obločno ogrevanje na zraku ali pod znižanim tlakom za kritje temperaturnih
gerecht zu werden. Weiters ist eine Ausriistung mit SchieberverschluB zweckmaBig, da eine Stop-fenstange der langeren Temperaturbelastung nicht standhalt und ein Einsetzen der Stopfenstangen nach der Behancllung, wie dies bei den friiheren ASEA-SKF-Anlagen gemacht wird, nicht immer wlinschenswert ist.

izgub, ki nastopijo pri dolgotrajnejšem obdelovanju, oziroma pri dodajanju večjih količin legirnih elementov, s čimer to omogočimo.
K temu bomo obravnavali nekaj primerov:
Vpihovanje žlinder in žlindrnih mešanic
v ponovco
Na sliki 7 so prikazani podatki, ki smo jih dobili pri vpihovanju žlindr za odžveplanje taline 20-tonske šarže iz elektro peči v ponovci z visoko glinično šamotno oblogo. Pri vsebnosti žvepla pred vpihovanjem 0,010 do 0,035 % smo dosegli 60 do 80 % stopnjo odžveplanja. Končne vsebnosti žvepla so bile med 0,004 in 0,007 %.
Tudi pri vpihovanju v ponovco opazimo precejšen vpliv sestave žlindre na rezultat odžveplanja. Najboljše rezultate smo dobili pri razmerju CaO: Si02: A1203 okrog 0,4 do 0,6, kar je razvidno iz zgornjega dela na sliki 8. V primerjavi z rezultati vpihovanja v peč se zdi, da so številke pomaknjene k višjim vrednostim, kar lahko razložimo s tem, da žlindre naknadno sprejmejo glinico iz obloge in pride zato pri izvrednotenju do navideznega efekta.
V nasprotju z vpihovanjem v elektro obločno peč tu količina žlindre med 10 in 20 kg/t ne vpliva na rezultat, prav talko tudi ne temperatura po vpihovanju. Ne glede na to, ali smo taline po vpiho-
+ 10 i o -10
		S		1	
		o_			
/	$ c O			C s	L
.					
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Schlackenzahl (Ca0)/(Si02),(AI203) Žhn&mo število (Ca 0)/(Si02),(A^O^
1.2
to
c
D O.
ki
<b 5>
'S
+10 tO -10
							
	0	0 o	o	o D	°0	o°%o	
	00	u 0	0	D D O	o	0 o	
							
10 12 It 16 Schlackenmenge in kg Količina žlindre v kg					8 20 /t /t		
							
	° o	o			t o 0 0 ° o o.	3° O	
<	0 0				1	°su „ OOtg,	
	-						—
1560 1580 1600 1620 1640 1660 1680 Temperatur in °C Temperatura v °C
Grundsatzlich konnen bei einer Schmelzbe-handlung in der Pfanne folgende Behandlungs-maBnahmen entweder einzeln oder in Kombina-tion angevvendet werden:
—	Induktives Riihren oder Ar-Spulen zur Durchmischung und Homogenisierung der Schmel-ze in bezug auf Temperatur und chemische Zu-sammensetzung
—	Einblasen pulverformiger Feststoffe mittels eines Tragergases zum Legieren, Desoxydieren und/oder Entschwefeln der Schmelze
—	Durchfiihrung einer Vakuumbehandlung zum Zwedke der Entgasung (Wasserstoffabbau), der Desoxydation (Vakuum-Kohlenstoff-Desoxyda-tion) bzw. der Entkohlung auf niedrigste Kohlen-stoffgehalte (insbesondere bei der Erzeugung von korrosionsbestandigen Stahlen)
—	Zusatzliche Lichtbogenbeheizung an Luft oder unter abgesenktem Druck zur Abdeakung der bei langerer Behandlungsdauer auftretenden Tern-peraturverluste bzw. um den nachtraglichen Zu-satz groBerer Mengen von Legierungselementen moglich zu machen.
Dazu sollen nun einige Beispiele besprochen werden:
Einblasen von Schlacken und Schlackenmi-
schungen in die Pfanne
Ergebnisse, welche beim Einblasen von Schlacken zur Entschvvefelung von 20 t-Elektroofen-Schmelzen in einer Pfanne mit hochtonerdehalti-ger Zustellung erzielt wurden, sind in Bild 7 dar-gestellt. Bei Schwefelgehalten vor dem Einblasen zwischen 0,010 und 0,035 % konnte ein Entschwe-felungsgrad zwischen 60 und 80 % erzielt werden. Die Endschwefelgehalte lagen damit zwischen 0,004 und 0,007 °/o.
Auch beim Einblasen in die Pfanne wird wieder ein deutlicher EinfluB der Schlackenzu-sammensetzung auf dais Ergebnis der Entschwe-felung beobachtet, wobei die besten Ergebnisse bei einem Verhaltnis von CaO : Si02: A1,03 um 0,4 bis 0,6 erzielt werden, wie das obere Teilbild in Bild 8 zeigt. Gegeniiber den Ergebnissen des Einblasens in den Ofen erscheinen die Zahlen zu hoheren Werten verschoben, was unter Umstan-den damit zu erklaren ist, daB die Schlacken nach-
Bild 8
Uberlagerte Einfliisse auf die Entschvvefelung beim Einblasen pulverformiger Schlackenstoffe in die Pfanne
Slika 8
Prekrivajoči vplivi na odžveplanje pri vpihovanju praška-stih žlindrinih snovi v ponovco
Fig. 8
Additive effect of influences on the desulphurization at the blowing of pulverized slag substances into the ladle
vanju takoj izlili (temperature med 1560 in 1600° C) ali pa smo jih pred tem še degazirali (temperature med 1650 in 1680° C), smo dobili praktično vedno primerljive rezultate.
Vpihavanje CaSi v ponovco
Na sliki 9 so prikazani rezultati vpihovanja kalcijevih legur po preddezoksidaciji z aluminijem v ponovce s kapaciteto 70 do 120 ton. Kot lahko razberemo iz rezultatov, pri vpihovanju v šamotne ponovce skoraj ne presežemo 50 % stopnje odžve-planja in pri 70-tonskih ponovcah pride do večjih razsipanj. Pri 120-tonskih ponovcah, pri katerih
traglich noch Tonerde aus der Zustellung aufge-nommen haben und damit dieser Effekt in der Auswertung vorgetauscht \vurde.
Im Gegensatz zum Einblasen in den Lichtbo-genofen hat eine Schlackenmenge zwischen 10 und 20 kg/t keinen EinfluB auf das erzielte Ergeb-nis. Ebenfalls ohne EinfluB bleibt hier der Ein-fluB der Temperatur nach dem Einblasen. Unab-hangig davon ob die Schmelzen nach dem Einblasen sofort vergossen wurden (Temperaturen zwi-schen 1560 und 1600'C) oder ob sie nachtraglich noch entgast wurden (Temperaturen zwischen 1650 und 1680' C), wurden praktisch immer ver-gleichbare Ergebnisse erzielt.
100
Bild 9
Ergebnisse beim Einblasen von CaSi (CaCa) in Giesspfannen mit Schamotte bzvv. Dolomitzustellung
Slika 9
Rezultati pri vpihovanju CaSi (CaCz) v livno ponovco s samotno oziroma dolomitno oblogo
Fig. 9
Results of blovving of CaSi (CaCz) into a casting ladle vvith fireclay Lining and dolomite Lining
<
90
C90 70
60
O)
40
^ 30
10
										
		i-								
		k	A	i		k.				
		i	, k							0
			m	i 9			•	8 o	o °	
				...............	o 0 o 1»°	o		O-	oo^, 0	
					o	0 o /				
				v						
0	70t Schamottepfanne /i _ • 120t Schamottepfanne /S 1	120t Dolomitpfanne /L i i i i i						o motno ponovco omotno ponovco olomitna ponovco				
0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 Schwefelgehalt vor dem Einblasen Vsebnost žvepla pred vpihovanjem
je možna tudi globlja potopitev in je manjši kontakt s kislo oblogo ponve, dobimo boljše rezultate kot pri 70-tonskih.
Za dobre rezultate odžveplanja pri vipihava-nju CaSi je poleg globine vpihovanja in drobno porazdeljenih legur zelo pomembna tudi uporaba bazično obloženih ponovc pri istočasnem pokritju taline z visoko bazično prestrezno žlindro. V tem primeru lahko pri začetni vsebnosti žvepla med 0,015 in 0,030 % dosežemo reproducibilne končne vsebnosti žvepla med 0,002 in 0,008 %, kar ustreza 70—90 % stopnji odžveplanja.
Vpihovanja žlinder in kalcijevih legur
na stopnjo čistosti
Kolikor kažejo doslej izvršena izvrednotenja talin, ki smo jih odžveiplali z vpihovanjem žlinder, ni mogoče ugotoviti sprememb stopnje čistosti in porazdelitve nekovinskih vključkov v primerjavi z neobdelanimi talinami. Bistvene razlike pri izvred-notenju talin s primerljivimi vsebnostmi žvepla tudi ni mogoče pričakovati.
Drugačne pa so razmere pri vpihovanju kalcijevih legur, ker gre pri tem tudi kalcij v jeklu v raztopino ter s tem sodeluje pri nastajanju oksid-nih in sulfidnih vključkov. Tipičen vključek, ki na-
Einblasen von CaSi in die Pfanne
Ergebnisse, welche beim Einblasen von Kalzi-umlegierungen im AnschluB an eine Aluminium-vordesoxydation in Pfannen mit 70 und 1201 Kapazitat berichtet werden, sind in Bild 9 darge-stellt.
Daraus ist einmal abzulesen, daB beim Einblasen in Schamottepfannen ein Entschvvefelungs-grad von 50 °/o kaum iiberschritten wird, wobei vor allem bei Pfannen mit 70 t verhaltnismaBig groBe Streuungen auftreten. Bei 120 t-Pfannen, bei welchen auch eine groBere Eintauchtiefe moglich ist und weniger Kontakt mit der sauren Pfannen-zustellung besteht, werden bessere Ergebnisse als bei 70 t-Pfannen berichtet.
Um beim Einblasen von CaSi gute Entschvve-felungsergebnisse zu erzielen, ist, abgesehen von der Einblasetiefe und den feinverteilten Einbrin-gen der Legierung, die Verwendung basisch zuge-stellter Pfannen bei gleichzeitiger Abdeckung der Schmelze mit einer hochbasischen Auffangschla-cke von wesentlicher Bedeutung. In diesem Fall konnen bei Anfangsschvvefelgehalten zwischen 0,015 und 0,030 % reproduzierbare Endschwefel-gehalte zwischen 0,002 und 0,008 % entsprechend einem Entschwefelungsgrad zwischen 70 und 90 % erreicht werden.
stane pri dezoksidaciji z aluminijem ter naknadni obdelavi s kalcijem, je prikazan na sliki 10. Pri tem gre za CaO - AI20, — žlindrin vključek s približno 45 % A1203 in 40 % CaO, ki raztaplja do 30 % CaS.
10 (Um
a) Einschluss Vključek
b.jAl(45°/oAl203
EinfluB des Einblasens von Schlacken und
Kalziumlegierungen auf den Reinheitsgrad
Soweit die bisher durchgefiihrten Ausvvertun-gen von Schmelzen, vvelche durch Einblasen von Schlacken entschwefelt wurden, zeigen, kann im Vergleich zu unbehandelten Schmelzen keine Ver-anderung im Reinheitsgrad und in der Verteilung der nichtmetalischen Einschlusse nachgevviesen vverden. Ein vvesentlicher Unterschied ist auch kaum zu ervvarten, vvenn Schmelzen mit vergleich-baren Schvvefelgehalten ausgevvertet vverden.
Anders liegen hier die Verhaltnisse beim Einblasen von Kalziumlegierungen, da dabei auch Kalzium im Stahl in Losung geht und damit bei der Bildung der Oxyd- und Sulfideinschliisse vvirksam vvird. Ein typischer EinschluB, vvie er
Bild 10
Nach Behandlung mit Aluminium und Kalzium gebildetes Schlakkenteilchen
Slika 10
Žlindrin vključek, nastal po obdelavi z aluminijem in kalcijem
Fig. 10
Slag inclusion formed after treatment vvith Ca and Al
c.)Ca(^0%CaOj d.)S(^30%CaS)
Ker se pri takšni obdelavi kalcij topi v jeklu, učinkuje še tudi pri tvorjenju nekovinskih vključ-kov med strjevanjem. S tem pa se spremenijo tudi vrste vključkov, ki jih ugotovimo pri analizi, kakor kaže slika 11.
Modifikacija vtključkov, ki ostanejo v jeklu zaradi obdelave taline s kalcijem, vpliva pri nelegi-ranih in malolegiranih jeklih na žilavost jekla, kar je razvidno iz slike 12, v kateri primerjamo kon-trakcijo v smeri debeline debele pločevine za neobdelane in s kalcijem obdelane taline v odvisnosti od vsebnosti žvepla.
700
I 1
S.
8 c 80
J^ 60
Schmelzen mit annahernd gleichen O- S -Gehalten Taljenje s približno enako vsebnostjo 0 in 5
« g
40
.g -c
o
11 20
5 S
3 (b ^
0
Al-Desoxydation Al-desoksidacija
A+B+C - 53 D, 21


Al- Oesoxydation Al- desoksidacija + Nachbehanalung obdelava mit Ca Si s Ca S i A+B+C =13 -D =70
/a
B C D ABC , Schlackentyp (n. Jernkontoret) Tip vključkov (po Jernkontoret)
nach einer Desoxydation mit Aluminium und einer anschlieBenden Kalziumbehandlung der Schmelze gebildet vvird, ist in Bild 10 gezeigt. Es handelt sich hier um ein Kalkaluminat-schlackenteilchen mit etwa 45 % A1203 und 40 % CaO, in vvelchem bis zu 30 % CaS gelost ist.
Da bei einer derartigen Behandlung das Kalzium im Stahl gelost vvird, ist es auch bei der Bildung der nichtmetallischen Einschlusse bei der Erstarrung noch vvirksam. Damit andern sich aber auch die bei der Schlackenausvvertung fest-gestellten EinschlujBtypen, vvie aus Bild 11 zu ent-nehmen ist.
Die aufgrund einer Ca-Behandlung der Schmelze bevvirkte Modifikation der im Stahl verbleiben-den Einschlusse iibt bei unlegierten und niedrig-legierten Stahlen auch einen EinfluB a-uf die Zahigkeitseigenschaften des Stahles aus, vvie aus
Bild 11
Durschnittswerte der Schlakkenausvvertung nach Jernkontoret von unbehandelten und Ca-behandelten Schmelzen
Slika 11
Poprečne vrednosti izvrednotenja vključkov po Jernkontoret za neobdelane in s Ca-obdelane taline
Fig. 11
The average values of marks of inclusions after Jernkontoret for the melts treated vvith Ca and vvithout treatment
Bild 12
Zveza med vsebnostjo žvepla in kontrakcijo v smeri debeline pločevine (po Niirnberg s sodelavci)
Fig. 12
The correlation between the sulphur content and the re-duction of area in the direction of plate thickness
i?
Ol i c 3
Zusammenhang zwischen Schwefelgehalt und Einschnii- ^ 2. rung in Richtung durch die Dicke bei Grobblechen	c ^
.c
(nach Niirnberg u. Mitarbeitern)	o
Slika 12	ipi ^
Povečanje produktivnosti z obdelavo v ponovci
Na sliki 13 vidimo, kako lahko obdelava v ponovci z dodatnim ogrevanjem in s prenosom redukcijske periode v ponovco poveča storilnost elektro obločne peči. Če talimo dve uri in upoštevamo že skrajšan čas za žilavenje in rafinacijo pri klasičnem dvožlindrnem postopku, celoten čas trajanja šarže skoraj ni krajši od petih ur. Proizvodna storilnost peči znaša tako približno 10 ton na uro.
Če pa pri največjem izkoristku vpihovanja, ži-lavenja in rafinacije vključno z medfaznim odžlin-dranjem te postopke skrajšamo na nekaj več kot eno uro, je možno skrajšati celoten čas od šarže do šarže na 3 1/2 ure. S tem pa povečamo storilnost peči na približno 15 ton/uro.
Če elektro obločno peč uporabljamo samo za taljenje in žilavenje, znaša čas od šarže do šarže 2 3/4 — 3 ure, kar ustreza storilnosti peči 18 ton
Schwefelgehalt in 10'3% Vsebnost žvepla v 10~3 %
Bild 12 zu erkennen ist, in vvelchem die Einschnii-rung in Richtung durch die Dicke von Grobblechen von unbehandelten und Ca-behandelten Schmelzen in Abhangigkeit vom Schwefelgehalt gegeniibergestellt ist.
Produktionssteigerung durch Pfannen-behandlung
Wie durch Anvvendung einer Pfannenbehand-lung mit Zusatzbeheizung und Verlegung der Reduktionsperiode in die Pfanne die Leistung eines Elektrolichtbogenofens gesteigert werden kann, geht aus Bild 13 hervor, wonach unter der Annahme einer Einschmelzzeit von zwei Stunden und einer bereits verkiirzten Frisch- und Feinungs-periode beim klassischen Zvveischlaokenverfahren Chargenfolgezeiten von 5 Stunden kaum unter-schritten werden. Damit wird eine Erzeugungslei-stung des Ofens von etwa 10 t/h erzielt.
Bild 13
Vergleich des Zeitaufwands fiir die Herstellung von 50 t-Schmelzen nach dem klassischen Zvveischlackenverfahren, dem Zwei-schlackenverfahren mit Einblasen und einem LBO kombiniert mit Vakuum — Heiz-Anlage
Slilka 13
Primerjava potrebnega časa za 50 t-šarže po klasičnem dvožlindrinem postopku, dvožlindrinem postopku z vpihovanjem in EOP kombinirane z vakuumsko-ogrevalno napravo
Fig. 13
The time necessary for a 50 ton charge using — classical two-slag process — tvvo-slag process and injection — an are furnace combined with vacuum or using a heat-ing installation
Klassisches Zvveischlackenverfahren Flicken Klasičen postopek z dvema žlindrama /Krpanje
Einschmelzen Raztal/evanje
Zfinschen•/ /Žilavenje /
Feinen Rafinacija
iRazVOt/h
Abschlacken Vlek žlindre
2)
3)
Abstich Izpust
Zweischlackenverfahren mit Einblasen Postopek z dvema žlindrama in vpihovanjem
Einschmelzen	Fr.	II *		Einschmelzen
B&l Raztaljevanje	Zil.	\\Raf.		Raztaljevanje
\Ut /h
Abstich Izpust
Lichtbogenofen komb. mit Vakuum-Heiz-Anlage Elektroobločna peč kombinirana z vakuumsko-ogrevno-napravo
1181/h | £0. 1
VH - Anlage VO-Naprava
	Einschmelzen	Fr.		Einschmelzen	Fjr.
	Raztaljevanje	Zil.		Raztaljevanje	Zil.
J"Rafinacija^ l-iRafinacija I _*Mhacija\
[L^ilj ~ P*?! - I pj^i-l
— Eiriščhmeižen Ein. rn p ____jZil VfA Raztaljevanje \Zii m Raz___cu z
0 1 2 3 4 5 6 že i t in Stunden Čas v urah
o Ca behandelt - Obdelovano s Ca • nich behandelt neobdelano
na uro. Končna obdelava taline se potem izvrši v vakuumski ogrevalni napravi, za kar je potrebnih še dodatnih 45 do 60 minut.
Med obdelavo taline v vakuumski ogrevalni napravi poteka legiranje, pri čemer zaradi dobrega premešavanja taline z induktivnim mešanjem, oziroma prepihovanjem z argonom, dosežemo natančne analize jekla.
3.2 Postopek z uporabo posebnih naprav za
obdelavo jekla
Poleg postopkov, ki jih izvajamo neposredno v livni ponovci, so razvili konvertorske postopke, predvsem za žilavenje visoko legiranih kromovih jekel. Ti postopki omogočajo najnižje vsebnosti ogljika brez uporabe vakuuma. Sem prištevamo AOD- in CLU- postopka, pri katerih CO-par-cialni tlak v odpadnem plinu predvsem proti koncu periode žilavenja zaradi dodajanja inertnega plina k plinu za žilavenje toliko znižamo, da omogočimo najnižje vsebnosti ogljika, ob precejšnjem preprečevanju odgora kroma.
Na sliki 14 smo primerjali potek kroma in ogljika pri AOD- in CLUpostopkih v primerjavi z žilavenjem s plinastim kisikom v elektro obločni peči in z vakuumskim žilavenjem s kisikom v livni ponvi. Iz primerjave je razvidno, da pride pri žila-venju s plinastim kisikom v elektro obločni peči zaradi visokih parcialnih tlakov CO pod 0,20 % C kljub visokim temperaturam do močnega odgora kroma, izkoristek kroma po žilavenju pa je med 70 in 85 %.
Postopka AOD in CLU sta glede izkoristka kroma z 80—90 % občutno boljša, kljub nižjim temperaturam, kar je posledica znižanja parcialnega tlaka CO v odpadnem plinu zaradi dodajanja inertnega plina k plinu za žilavenje.
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Werden dagegen unter bestmoglicher Ausniit-zung der Einblaseverfahren, Frischperiode und Feinungsperiode einschliefilich Zvvischenabschla-cken auf zusammen knapp iiber eine Stuncle ge-kiirzt, so erscheinen Chargenfolgezeiten von 3 1/2 Stunden moglich. Damit kann eine Ofenleistung von etwa 14 t/h erzielt werden.
VVird der Lichtbogenofen nur fiir Einschmel-zen und Frischen eingesetzt, so sollten Chargenfolgezeiten von 2 3/4 bis 3 Stunden moglich sein, was einer Ofenleistung von 18 t/h entspricht. Die Fertigbehandlung der Schmelze erfolgt dann in der Vakuum-Heiz-Anlage wofiir ein zusatzlicher Zeit-aufvvand von 45—60 Minuten erforderlich ist.
Wahrend der Behandlung der Schmelze in der Vakuum-Heiz-Anlage erfolgt das Legieren, wobei aufgrund der guten Durchmischung der Schmelze durch die induktive Umriihrung bzw. Argon-spiilung eine hohe Analysentreffsicherheit erzielt vvird.
3.2. Verfahren unter Verwendung eigener BehandlungsgefaBe
Neben den Verfahren, welche direkt in der GieCpfanne durchgefiihrt vverden, vvurden insbe-sondere fiir das Frischen hoch-Cr-legierter Stahle Konverterverfahren entvvickelt, vvelche die Erzie-lung niedrigster Kohlenstoffgehalte ohne Anvven-dung von Vakuum ermoglichten. Dazu zahlen das AOD- und CLU-Verfahren, bei welchen durch Zu-satz von inerten Gasen zum Frischgas der CO-Partialdruck im Abgas vor allem gegen Ende der Frischperiode sovveit abgesenkt wird, daB die Erzielung niedrigster Kohlenstoffgehalte bei vveit-gehender Vermeidung des Cr-Abbrandes moglich vvird.
Als Beispiel vvird in Bild 14 der Chrom- und Kohlenstoffverlauf beim AOD- und CLU- Verfahren im Vergleich zum Frischen mit gasformigem Sauerstoff im Elektrolichtbogenofen und dem Va-kuum-Sauerstofffrischen in der GieBpfanne gegen-iibergestellt. Daraus erkennt man, daB beim Frischen mit gasformigem Sauerstoff im Lichtbogenofen aufgrund des hohen CO-Partialdrucks unter
Bild 14
Abbrand von Chrom und Kohlenstoff beim Frischen hoch Chrom legierter Stahle bei verschiedenen heute iiblichen Verfahrensvarianten
Sliika 14
Odgor kroma in ogljika pri žilavenju visokolegiranih kromovih jekel pri različnih variantah novo uvedenih postopkov
Fig. 14
Oxidizing loss of chromium and carbon at the oxidation process in chromium high alloyed steels at various pro-cesses used today
0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0 Kohlenstoffgehalt in % Vsebnost ogljika v %
I 1
L 1 /
02/V0D /ra_ VOD
I AOD
I I
ICL I
1750° 1750° 1680° 1900°
Clgw. far Fc-Cr- C- Sc hmelzen nach W.E Dennis u FD.Richardson
Ravnotežje za Fe-Cr-C- tal. po WEDennisu in FD.Richar.
Najboljše pogoje za popolno žilavenje visoko legiranih ikromovih jekel pa daje VOD-postopek, ki ga izvajamo vponovci, ker najprej žilavimo pod znižanim tlakom med 30 in 40 torri, proti koncu procesa pa izvedemo še rafinacijsko razogljičeva-nje samo z izkuhavanjem s pomočjo prepihovanja z argonom pod pritiskom, iki je znižan na približno 1 torr. S tem postopkom se skoraj popolnoma izognemo odgoru kroma in izkoristek kroma znaša 96 do 98 °/o.
Na sliki 15 sta prikazana še poteka za ogljik in kisik pri opisanih postopkih. Pri žilavenju 'S čistim kisikom v elektro obločni peči ima talina zelo visoke vsebnosti kisika. Razmeroma visoke so tudi vsebnosti kisika pri AOD- in CLUnpostopkih na začetku žilavenja pri atmosferskem pritisku. Proti koncu procesa pa se delež inertnega plina v žilavil-nem plinu močno poveča, s tem pa se zniža parcialni tlak CO v odpadnem plinu, tako da je možno nadaljnje žilavenje ogljika brez naraščanja kisika. V primerjavi s temi tremi postopki so vsebnosti
Bild 15
Der Verlaut von Kohlenstoff und Sauerstoff von Cr-Ni-Stahlen beim AOD-CLU- und VOD-Verfahren
Slika 15
Potek ogljika in kisika za Cr-Ni jekla pri AOD-, CLU- in VOD-postopku
Fig. 15
The trend of carbon and oxygen for the CrNi steels at the AOD, CLU and VOD processes
kisika pri VODHpostopku, ki ga vedno izvajamo z močno zniženim parcialnim tlakom CO, med celotnim žilavenjem nizke, končne vsebnosti pa so enake ali pa le nekaj nižje kot pri AOD- in CLU-postopkih.
4. ZAKLJUČKI IN POVZETEK
Potem, ko sem podal dolgoročno prognozo razvoja proizvodnje jekla na splošno in še posebej za proizvodnjo elektro jekla, sem poskušal s pomočjo nekaterih izbranih primerov podati pregled tistih postopkov, ki jih danes vse bolj uporabljamo, da bi pospešili proizvodni proces in dosegli kvalitetnejše rezultate z izrabo kinetičnih spoznanj, kljub močno skrajšanemu času obdelave.
Pri proizvodnji jekel v elektro obločnih pečeh smo desetletja, vse do danes nadaljevali prakso, prevzeto od postopkov žilavenja v pečeh in še posebej od SM-postopka. Žilavenje ogljika je po-
etwa 0,20 % C trotz hoher ProzeBtemperaturen ein verstarkter Cr-Abbrand auftritt und ein Cr-Aus-bringen nach dem Frischen zvvischen 70 und 85 % erzielt wird.
Das AOD-Verfahren und CLU-Verfahren liegen hinsichtlich des Cr-Ausbringens mit 80—90 % trotz niedrigerer ProzeBtemperaturen deutlich besser, was auf die Absenkung des CO-Partial-drucks im Abgas durch Inertgaszusatz zum Frisch-gas zuriickzufuhren ist.
Die besten Voraussetzungen fiir ein weitgehen-des Frischen hoch-Cr-legierter Stahle sind jedoch bei dem in der Pfanne durchgefiihrten VOD-Ver-fahren gegeben, da hier zunachst das Frischen unter abgesenktem Druck zwischen 30 und 40 Torr erfolgt und die Feinentkohlung gegen Ende des Prozesses allein durch Auskochen mittels Ar-Spii-len bei einem etwa auf 1 Torr abgesenktem Druck erfolgt. Damit kann der Cr-Abbrand nahezu voll-standig vermieden werden und es wird ein Cr-Ausbringen von 96—98 % erzielt.
0,01 0,02 0,03 0,05 0,07 0,10 0,20 Q30 0,50 Kohlenstoffgehalt in % Vsebnost oglj ika v %
Im folgenden Bild 15 wird noch der Verlauf von Kohlenstoff und Sauerstoff bei den besproche-nen Verfahren gezeigt. Man sieht daraus, daB beim Frischen mit reinem Sauerstoff im Lichtbogenofen sehr hohe Sauerstoffgehalte in der Schmelze auftreten. VerhaltnismaBig hoch liegen auch die Sauerstoffgehalte bei den bei Atmospha-rendruck durchgefiihrten AOD- und CLU-Verfahren am Anfang der Frischphase. Gegen Ende des Prozesses wird dagegen der Anteil von Inertgasen im Frischgas stark erhoht und damit der CO-Parti-aldruck im Abgas abgesenkt, sodaB ein weiteres Frischen des Kohlenstoffs ohne weiteren Anstieg des Sauerstoffs moglich wird. Im Vergleich dazu treten beim VOD-Verfahren, bei welchem immer mit stark erniedrigtem CO Partialdruck gefahren wird, wahrend des gesamten Frischverlaufs nie-drige Sauerstoffgehalte auf, wobei aber die Endge-halte gleich oder nur knapp niedriger als beim AOD- und CLU-Verfahren liegen.
tekalo z dodajanjem rude v žlindro pri istočasnem nenehnem ogrevanju. Takšen postopek je bil potreben pri SM^procesu, isaj je bilo le na ta način omogočeno učinkovito ogrevanje s plamenom, povečevanje temperature kopeli ter potrebne temperature izpusta. Istočasno pa je obstajal pri tem delovnem postopku in potrebni piltvi Ikopeli dober kontakt med kovino in žlindro, tako da so bili pri daljšem času omogočeni tudi dobri rezultati pri reakcijah med kovino in žlindro.
Ta delovni postopek smo najprej prenesli tudi v periodo rafinacije v eldktro obločni peči, kjer je bila vsa skrivnost v dolgotrajnem ležanju pod skrbno pripravljeno rafinacijsko žlindro, s čimer smo najprej dosegli počasno nižanje vsebnosti kisika z difuzijsko dezoksidacijo, za tem pa še znižanje vsebnosti žvepla. Namesto da bi z dobrim mešanjem jekla in žlindre ustvarili dobre kinetične pogoje za potek reakcij, smo to prepuščali času in le v izjemnih primerih pomešali jeklo z žlindro.
Prva znaka za opustitev tega delovnega postopka, ki že sam po sebi ni najprimernejši za elektro obločno peč, sta bila žilavenje s plinastim kisikom za skrajšanje periode žilavenja ter že pred tem posamezna uporaba Perrinovega postopka. Perrinov postopek je močno pomešanje jekla s staljeno žlindro med izipustom v ponovci. S tem postopkom intenziviramo odžveplanje. Omeniti moram še prakso hkratnega izpusta rafinacijske žlindre.
V letih med 1960 in 1970 je postalo očitno, da se je začel uvajati nov proces, saj smo preizkusili celo vrsto postopkov za intenziviranje dezoksida-cije ter reakcij med jeklom in žlindro. V to časovno obdobje spadajo poleg že uvedenega postopka obdelave v vakuumu še razvoj prvih aparatov za vpihovanje praškastih snovi v talino jekla, s kate-
Konverter in Behandlungsstellung Konvertor v delovnem položaju
4. SchlulJfolgerungen und Zusammenfassung:
Ich habe versucht im AnschluB an eine langer-fristige Prognose der sich abzeichnenden Entvvick-lung der Stahlerzeugung im allgemeinen und der Elektrostahlerzeugung im besonderen an Hand einiger ausgewahlter Beispiele einen Uberblick zu geben iiber jene Verfahren und Verfahrensschritte, welche heute mehr und mehr angewendet werden um den Prozefiablauf zu beschleunigen und um trotz stark verkiirzter Behandlungszeiten durch Ausniitzung kinetischer tlberlegungen auch in qua-litativer Hinsicht bessere Ergebnisse zu erzielen.
Bei der Herstellung von Stahlen im Elektrolichtbogenofen wurde Jahrzehnte hindurch die von den Herdfrischverfahren und hier vor allem dem SM-Verfahren ubernommene Praxis fortgefuhrt und wird auch heute vielfach noch angewendet. Danach erfollgte das Frischen des Kohlenstoffs durch Erzzugabe zur Schlacke bei gleichzetiger standiger Beheizung. Diese Verfahrensweise war beim SM-ProzeB notwendig, da nur auf diese Art eine wirkungsvolle Beheizung durch die Flammen-gase und eine Steigerung der Badtemperatur sowie die Erzielung der geforderten Abstichtemperatu-ren moglich war. Gleichzeitig war bei dieser Ar-beitsweise und der dabei notigen flachen Badtiefe ein guter Kontakt zwischen Metali und Schlacke gegeben, sodaG bei der langen Zeit auch gute Ergebnisse bei den Metall-Schlackenreaktionen er-zeielt wurden.
Diese Arbeitsweise wurde zunachst auch auf die Feinungsperiode im Elektrolichtbogenofen iibertragen, wo ein langes Liegen unter einer sorg-faltig bereiteten Feinungsschlacke das Geheimnis war um durch Diffisionsdesoxydation zunacht einen langsamen Sauerstoffabbau und im AnschluB daran einen Abbau des Schwefels zu erzielen. Anstatt gunstige kinetische Bedingungen fiir den Reaktionsablauf durch eine innige Durch-mischung oder Durchriihrung von Stahl und Schlacke zu schaffen zog man es vor die Zeit fiir sich arbeiten zu lassen und Stahl und Schlacke nur fallweise durchzuriihren.
Erste Anzeichen zur Abkehr von dieser an sich fiir den Elektrolichtbogenofen nicht unbedingt zweokmaBigsten Arbeitsvveise waren einerseits die Einfiihrung des Frischens mit gasformigem Sauerstoff zur Verkurzung der Frischperiode und ande-rerseits eigentlich schon vorher die vereinzelte An-wendung des Perrinverfahrens, einer innigen Durchmischung des Stahles mit einer vor-
Bild 16
Das UDDACON-Verfahren zur Behandlung und Beheizung von Metallschmelzen
Slika 16
UDACON-postopek za obdelavo in ogrevanje kovinskih talin
Fig. 16
The UDDACON — the process for the treatment and heat-ing of metal melts
Konverter in Gieflstellung Konvertor v položaju — -
SchieberverschluR Zasunsko zapiralo
rimi najprej nismo dosegli dobrih rezultatov. Sem prištevamo tudi prve naprave ASEA — SKF in naprave Finki za obdelavo talin v ponvah pri istočasnem ogrevanju in induktivnem mešanju, oziroma prepihovanju z argonom, potem ko je bilo ugotovljeno, da z mešanjem in prepihovanjem v elektro obločnih pečeh ne moremo pričakovati ugodnih rezultatov glede pospeševanja reakcij med jeklom in žlindro ter da dolgotrajno prepihovanje z argonom v ponvah zaradi temperaturnih izgub ni mogoče.
V to obdobje prištevamo še razvoj funkcionalnih zapor z zasunom in kakovostnih obzidav za ponve, s čimer so bili tudi po tej strani omogočeni pogoji za prenos metalurške obdelave v ponov-ce.
Istočasno smo se intenzivno ukvarjali tudi z izboljšanjem postopka za proizvodnjo malo ogljič-nih visoko legiranih kromovih jekel. Ta razvoj smo zaključili najprej z uvedb ob postopka žilave-nja v vakuumu, po 1970. letu smo uvedli postopek AOD, 'končno pa še postopek CLU.
Danes smo torej v situaciji, ko se elektro ob-ločna peč vse bolj uporablja kot agregat za hitro in gospodarno taljenje kovinskega vložka, vse manj pa kot agregat za metalurško obdelavo. Ta tendenca se kaže tudi v uporabi vse močnejših transformatorjev in v razvoju vodno hlajenih sten in stropov, ki mu bo najverjetneje sledil razvoj vodno hlajenih ognjišč, itd. Skoraj vse metalurške obdelovalne postopke lahko danes izvajamo v za to prirejenih ponvah ali v posebnih posodah za metalurško obdelavo jekla. Predvsem velja to za žilavenje in iizgotavljanje visoko legiranih kromovih jekel, odpornih proti koroziji, kakor tudi za legiranje, dezoksidacijo, degazacijo in odžveplanje nelegiranih in legiranih jekel.
Razogljičenje in odfosforenje nelegiranih in malolegiranih jekel danes praktično še povsod izvajajo v elektro obločnih pečeh, ker je zamenjava žlindre v ponvi težka in zapletena.
Žlindro lahko sicer razmeroma enostavno zamenjamo pri konvertorskih postopkih (AOD in CLU) za žilavenje kromovih jekel, vendar pri teh postopkih ni možnosti za dodatno ogrevanje, ki bi bilo potrebno pri obdelavi malo legiranih jekel.
Nadaljnji razvoj metalurških postopkov je možen v smeri adaptacije livnih ponovc, ki bi omogočale izpust ali odsesavanje žlindre pri postopikih obdelave v ponvi. Druga možnost je, da konvertor-ske postopke opremimo s pripravami za ogrevanje, raziplinjenje in vpihovanje praškastih snovi.
Morda predstavlja že prezkusni konvertor UD-DACON pri Uddeholmu (slika 16) obdelovalno posodo prihodnosti. V tem konvertorju talino z in-duktorjem istočasno mešajo in ogrevajo, žlindro-tvorne sestavine, legirna in dezoksidacijska sredstva pa je možno vpihovati z inertnimi ali oksidir-nimi nosilnimi plini. Litje se izvaja direktno iz konvertorja z zasunsko zaporo.
geschmolzenen Schlacke vvahrend des Abstiches in der Pfanne, zur Intensivierung der Entschvve-felung. An dieser Stelle muB auch die Praxis des Mitlaufenlassens der Feinungsschlacke vvahrend des Abstiches genannt werden.
Dafi allenthalben ein UimdenkprozeB eingesetzt hatte, vvird in den Jahren zvvischen 1960 und 1970 deutlich, vvo eine Reihe von Verfahrensschritten mit dem Ziel der Intensivierung von Desoxydation sovvie Stahl-Schlacke-Reaktionen erprobt vvurden. In diesen Zeitraum fielen im AnschluB an die be-reits erfolgte Einfiihrung der Vakuumverhandluns-verfahren die Entvvicklung von ersten Geraten zum Einblasen pulverformiger Feststoffe in Stahl-schmelzen, ohne daB damit sofort durchschlagen-de Erfolge erzielt worden vvaren. Dazu zahlen aber auch die ersten ASEA-SKF- und Finkl-Anla-gen zur Behandlung von Schmelzen in der Pfanne bei gleichzeitiger Beheizung und induktivem Um-riihren bzw. Ar-Spiilen, nachdem man erkannt hatte, daB einerseits Riihrspulen bei Elektrolichtbogenofen keine Vorteile hinsichtlich einer Beschleu-nigung von Metall-Schlacke-Reaktionen ervvarten lieBen und daB andererseits ein Argonspulen in der Pfanne iiber einen langeren Zeitraum hinvveg vve-gen des Temperaturverlustes nicht moglich vvar.
In diesen Zeitraum fallt auch die Entvvicklung von funktionsfahigen Schieberverschliissen und hochvvertigen Pfannenzustellungen, sodaB damit auch von dieser Seite her die Voraussetzungen fiir die Verlegung von metallurgischen Behandlungen in die Pfanne moglich vvurde.
Gleichzeitig vvurde auch intensiv an der Verbes-serung der Verfahren zur Herstellung niedriggeko-hlter hoch-Cr-legierter Stalile gearbeitet und die-se Entvviaklung zunachst mit Einfiihrung der Vakuum frischverfahren und nach 1970 des AOD- und schlieBlich des CLU-Verfahrens abgeschlossen.
Wir befinden uns also heute in einer Situation, in vvelcher der Elektrolichtbogenofen immer mehr als Aggregat zum raschen und vvirschaftlichen Ein-schmelzen des metallischen Einsatzes benotigt vvird und immer vveniger als metallurgisches Be-handhmgsaggregat herangezogen vvird. Diese Ten-denz zeigt sich auch im Einsatz immer starkerer Transformatoren, der Entvvicklung von vvasserge-kiihlten Wanden und Decken, der voraussichtlich die Entvvicklung vvassergekuhlter Herde folgen wird u. s. w.
Nahezu alle metallurgischen Behandlungsschrit-te konnen heute entvveder in der dafiir adaptier-ten Pfanne oder in eigenen BehandlungsgefaBen durchgefiihrt vverden. Dies gilt heute vor allem fiir das Frischen und Fertigmachan hoch-Cr-legierter korrosionsbestandiger Stahle sovvie das Le-gieren, Desoxydieren, Entgasen und Entschvvefeln von unlegierten und legierten Stahlen.
Die Entkohlung und Entphosphorung unlegier-ter und niedriglegierter Stahle vvird heute prak-tisch noch iiberall im Elektrolichtbogenofen durchgefiihrt, da ein Schlackenvvechsel bei den
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Pfannenbehandlungsverfahren nur schvver und umstandlich durchzufiihren ist.
Ein Schlaokenwechsel kann zwar verhaltnis-maBig einfach bei den fiir das Frischen Cr-legier-ter Stahle entwickelten Konverterverfahren (AOD-und CLU) durchgefiihrt werden, doch verfiigen diese Verfahren wieder nicht iiber zusatzliche Be-heizungsmoglichkeiten, welche bei der Behand-lung niedriglegierter Stahle erforderlich waren.
Eine Weiterentwidklung der metallurgischen Verfahrensschritte erscheint daher in der Richtung moglich, daB entweder die bei Pfannenbehandlungsverfahren eingesetzten Giefipfannen so adap-tiert werden, dafi ein Abziehen oder Absaugen der Schlacke moglich wird oder, daB die Konverterverfahren zusatzlich mit Vorrichtungen zur Behei-zung, zum Entgasen und zum Einblasen pulverformiger Feststoffe ausgeriistet werden.
Moglicherweise stellt der bei Uddeholm als Versuchsanlage gebaute UDDACON-Konverter (Bild 16) bereits ein derartiges BehandlunsgefaB der Zukunft dar. Die Schmelze wird darin durch einen Induktor gleichzeitig umgeriihrt und aufge-heizt, wobei Schlackenbildner sowie Legierungs-und Desoxydationsmittel mittels inerter oder oxydierender Tragerga.se in die Schmelze eingebla-sen werden konnen. Das GieBen erfolgt ebenfalls direkt aus dem Konverter iiber einen Schieberver-schluB.
Mit diesem Ausblick will ich meine Ausflihrun-gen schlieBen und danke fiir Ihre Aufmerksam-keit.
SUMMARY
Beside the long-term prognosis of the development of steel manufacturing also Ihe review of those procedures is given which are nowadays more applied because of the intensification of the manufacturing and improvement and assuring the quality of steel.
Standard techno'!ogical processes in electric are furna-ces were long lasting since they were based essentially ori the experienees in the open- hearth furnaces.
After a long contaet of the steel melt with the care-fully prepared refining slag at first the carbon content oommenced to be slovvlv reduced due to the diffusional deoxidation, then the sulphur content \vas being reduced. Instead of achieving good kinetic conditions for reactions by a good stirring of slag and steel melt, the process was left to the diffusion and only in exceptional cases the steel was stirred with slag.
The first modernisation of the process \vhich itself vvas not the most suitable for the electric are furnace was achieved bv the introduetion of the gaseous oxygen in to refining in order to shorten the refining period, and before it also the Perrin process. Characteristic of the last process is intensive mixing of steel and molten slag in laddle du-ring tapping vvhich highly inereases the intensitv of desul-phurisation. At this occasion, also the practice of simul-taneous tapping of the refining slag must be mentioned.
In 1960 lo 1970 the steel-making development and re-search was direeted to the processes for intensification of deoxidaiion and reactions occuring betwen stel and slag. Beside the alreadv introduced treatments im vacuums, the first set-ups vvere developed for injeeting povvders into the oted me! t.
When found that stirriing and blo\ving in electric are furnaces does not give satisfaotory inerease of the reacti-on rates between the steel and the slag, and that long lasting bIowimg with argon in laddles is not possible due to temperature drap, the first ASEA — KSF, and Fimikl equipment appeared 'to treat the melt in laddles at the simultaneous heating and induetive stirring or blowing with argon.
Conditions to transfer metaHurgical treatment into laddles \vere given bv developing suitable closing devices with dampers and with development of the qua;lity linings for laddles.
Development for improving the manufacturing process for low carbon high alloyed cromium steel was clo-sed at first by the introduetion of the refining in vacuum. In 1970 AOD and finally also CLU process were introduced.
Today the electric are furnace is more and more used as a furnace for fast and economic melting. Therefore stronger transformers and special cooling svstems for the furnace are used. The metaHurgical treatment is transfe-red to specially adjusted laddles.
Decarburisation and dephosphorisation are stili rnuch occuring in the furnaces since changing slag in the laddle is difficult and complicated.
Slag cam be simply changed in a converter processes (AOD and CLU) but there is no possibilitv for additional heating needed in treating low alloved steel.
New idcas briing various combinations and adjust-ments of set-ups. Esipecially the pilot plant UDDAČON converter in Uddeholm is an interesting noveltv in this development.
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