Prispevek k optimizaciji proizvodnje dinamo jekel UDK: 669.14.018.5 ASM/SLA: ST-f Koroušič, B., O. Kiirner, J. Arh Problematika proizvodnje dinamo jekel z 2 % Si in 0,25 % Al v električni obločni peči. Analiza posameznih etap: oksidacija, rajinacija, prebod, obdelava taline v ponovci. Termodinamična analiza reakcij med žlindro in talino v fazi rafinacije v peči. Obnašanje kisika v tekočem jeklu s posebnim poudarkom na kinetiko izločanja oksidnih vključkov v fazi mirovanja, prelivanja iz ponovce v ponovco in argoniziranja. UVOD Železarna Jesenice ima dolgoletno tradicijo na področju izdelave tk. i. elektrotehničnih jekel, oziroma dinamo in trafo jekel. Zaradi nenehnega naraščanja proizvodnih stroškov, zlasti drastičnega povečanja cene električne energije v zadnjem desetletju, si prizadevajo proizvajalci, pa tudi številni porabniki teh jekel, da je kvaliteta jekla v predelanem stanju čim višja. V železarni Jesenice proizvajamo dinamo jekla v 60-tonski električni obločni peči. Intenzivnejša proizvodnja EKC — kvalitet se je začela konec 1976. leta za oskrbo hladne valjarne. Današnja planska proizvodnja dinamo jekel znaša okoli 60.000 ton, kar predstavlja 12 % celotne proizvodnje železarne Jesenice. Z začetkom masovne proizvodnje teh jekel so se začele pojavljati različne tehnološke, in delno tudi kvalitetne težave. Pri litju jekla je največ težav povzročalo mašenje izlivnikov in mešanje žlindre in jekla pri prebodu peči. Ker ima železarna Jesenice v svojem investicijskem programu do 1985. leta nabavo VOD — postopka, kakor tudi napravo za vpihovanje Ca — zlitin, je razumljiva želja, da proizvodnjo dinamo jekel preusmeri na to novo tehnologijo, ki ima vrsto prednosti v primerjavi z obstoječo proizvodnjo. Toliko bolj je pomembno posneti sedanjo tehnologijo s procesnega, pa tudi z ekonomskega vidika, ker bo le na ta način možno izvršiti primerjavo med novo in staro tehnologijo. V članku so opisani nekateri rezultati iz raziskovalne naloge*, ki je del širšega projekta. Osnovni * Projekt C 2 — 0169: Tehnologija obdelave jekla s posebnimi postopki sekundarne rafinacije, 1981—1985 cilj projektne naloge je izboljšanje obstoječe tehnologije in komparativni študij pri prehodu iz stare v novo tehnologijo. 1. TEHNOLOGIJA IZDELAVE DINAMO JEKEL Le redko v metalurški literaturi zasledimo tako pomanjkljive informacije o določeni problematiki, kot je tehnologija izdelave dinamiko jekel. Največji del informacij se nanaša na tehnične karakteristike teh jekel (teksture, magnetne lastnosti, staranje itd.) (1—8), medtem ko je področje izdelave jekla (z izjemo nekaj informacij o izdelavi teh jekel v SM — pečeh) praktično nedostopno za strokovno literaturo (9—18). Zato je pri tovrstnih raziskavah zelo težko delati primerjavo med našimi praktičnimi izkušnjami in rezultati drugih avtorjev. Tehnološki proces izdelave dinamiko jekel v železarni Jesenice poteka po tk. i. klasičnem postopku: — 60-tonsko električno obločno peč uporabljamo za taljenje vložka, oksidacijo ogljika, rafinacijo v peči, — obdelava taline v ponovci (kar vključuje le-giranje Si in Al) po metodi dveh ponovc, — litje jekla v brame in njihova nadaljnja predelava v vroči valjarni. (I) Vložek je sestavljen iz grodlja (13 %), starega železa (33 %), ostanek je krožni material. Zaželeno je, da vsota oligo-elementov Cu + 8 X Sn ne prekorači mejo 0,5 %. Taljenje vložka izvajamo intenzivno z uporabo kisika za rezanje starega železa. Taljenje traja v povprečju 170 ± 26 min, kar pomeni, da je povprečna hitrost taljenja okoli 27 ton/uro. Po taljenju znaša povprečna sestava 1. preizkušanca: 0,52 % C, 0,11 % Si, 0,33 % Mn, 0,020 % P, 0,039 % S, 0,18 % Cr, 0,23 % Cu, 0,15 % Ni. V fazi taljenja dodajamo škajo ali rudo, apno, apnenec in jedavec v skupni količini okoli 6 % teže kovinskega vložka. (II) Oksidacija taline poteka s plinskim kisikom. Povprečna hitrost oksidacije ogljika (v času pihanja 20—45 min) znaša 0,62 % C/h. Med oksidacijo se v celoti odstrani Si, delno Mn, S, P in Cr, pri čemer se novo nastali oksidi (delno žvepla) prenašajo v žlindro. Po končanem pihanju dosežemo naslednje povprečne vrednosti: a) jeklo: 0,021 % C, 0,18 % Mn, 0,014 % P, 0,030 % S, 0,13 % Cr, 0,23 % Cu, 0,15 % Ni. b) žlindra: 29 % CaO, 17 % Si02, 19 % FeO, 8 % Fe203, 10 % MnO, 6 % MgO, 4 % A1203, 0,28 % P2Os, 3 % CaF2. c) temperatura taline: 1696 °C. (III) Cilj rafinacije taline je odprava žvepla in delno znižanje vsebnosti kisika preko preddezoksi-dacije taline z FeMn-suraffine. Povprečni čas rafinacije znaša okoli 65 minut, pri čemer se temperatura taline zniža za okoli 50 °C. Kot bomo pokazali v nadaljnji analizi, ta faza zasluži precejšnjo pozornost zaradi nekaterih pomanjkljivosti, ki niso v skladu s teoretičnimi osnovami procesa rafinacije jekla. (IV) Prebod taline iz peči izvršimo skupaj z žlindro v šamotno ponovco. Med prebodom dodajamo okoli 2/3 FeSi in le manjši del aluminija za vezavo kisika in zaščito Si pred oksidacijo. Zaradi legiranja taline s silicijem naraste temperatura taline na okoli 1965 K (= 1692 °C). Povprečni izkoristki legiranja so: ETA-Si = 93 % in ETA-A1 = 56 %. Sestava taline: 0,031 % C, 1,28 % Si, 0,37 % Mn, 0,025 % P, 0,023 % S, 0,10 % Cr, 0,22 % Cu, 0,15 % Ni, 0,078 % Al. Po času cca. 10 min se prelije talina iz 1. ponovce v 2. ponovco z dolomitno obzidavo in drsnim zapiralom. Pri tej operaciji se zadrži žlindra v celoti v l.ponovci. Talina se pri tem legira s preostalo količino Si in Al in takoj nato pokrije s sintetično žlindro (apno + jedavec). Mirovanje taline v 2. ponovci traja v povprečju 10 minut, nakar sledi litje v brame. 2. METALURŠKE ZAKONITOSTI V PROCESU RAFINACIJE TALINE V PECI IN PONOVCI Po končani oksidaciji ogljika ima talina zelo visoko vsebnost aktivnega kisika, ki je pogojena z vsebnostjo ogljika in mangana, pa tudi z oksida-cijskim potencialom žlindre. Čeprav del oksidativne žlindre odstranimo in dodamo večjo količino apna in jedavca, je vsebnost oksidov (FeO + MnO) še vedno visoka in se giblje okoli 13 do 15 %. 2.1 Rafinacija v peči (i) Vsebnost kisika, ocenjena po kriteriju ogljika, sledi iz analize reakcije: C + O = CO (1) Termodinamična analiza reakcije (1) daje naslednjo vrednost za aktivnost ogljika: Pco an = K, . % C (2) Z uporabo znane vrednosti K in empiričnih ugotovitev za Pco v fazi kuhanja šarže (Pco = = 1.0 bar) lahko enačbo (2) zapišemo v obliki: 0,0021 .Pco % C = 0,0875 (3) Aktivnost kisika pri povprečni vrednosti 0,024 % C znaša torej okoli 0,09 %. Po kriteriju oksidacijskega potenciala žlindre lahko izhajamo iz reakcije: Fe(I) + = (FeO) (4) V tem primeru velja relacija: aFeO ao Kd (5) Za konkretno sestavo žlindre v fazi rafinacije lahko po teoriji Čujka17 ocenimo vrednost aFeQ po relaciji: aFeQ = — — 0,223 (6) n' Po tej metodi dobimo vrednost aktivnosti kisika: a0 = 0,06. Če povežemo oksidacijski potencial žlindre z vsebnostjo ogljika, dobimo odnose, ki jih prikazuje slika 1. 81-042 Slika 1 Ravnotežni odnosi med vsebnostjo FeO v žlindri in vsebnostjo ogljika v talini (faza rafinacije) pri T = 1918 K (= 1645 °C) Fig. 1 Equilibrium relations between FeO content in slag and carbon content in melt (refining phase) at T = 1918 K (= 1645 °C) (II) Dobljena analiza kaže, da je potrebno v fazi rafinacije izvršiti občutno znižanje vsebnosti aktivnega kisika, če želimo kontrolo mangana v talini. V nasprotnem primeru bo »odgor« mangana tako velik, da postane dodatek dragega FeMn-suraffine nesmiseln. Ta trditev je povsem v soglasju s praktičnimi rezultati, ki jih kaže slika 2. Iz teh podatkov je razvidno, da se pri razmerju FeO/MnO = 2,22 več kot polovica Mn oksidira in da torej Mn v teh količinah ne more bistveno znižati vsebnost kisika. Ker je v celotni fazi rafinacije vsebnost kisika visoka, so termodinamični pogoji za odpravo žvepla otežkočeni in edino visoka temperatura ugodno vpliva na kinetiko odžveplanja. To dejansko tudi dokazuje primerjava vsebnosti žvepla po končani oksidaciji, oziroma rafina-ciji taline (povprečne vrednosti): po končani oksidaciji: S0 = 0,030 % po končani rafinaciji: SR = 0,024 % Tudi v zadnji argument, ki smo ga omenili v zvezi z upravičenostjo faze rafinacije v peči, tj. odprava nekovinskih vključkov, lahko podvomimo, kajti pri tako visokem potencialu kisika v talini obstaja le manjša količina nekovinskih vključkov, kar smo dokazali s primerjavo med celotnim in aktivnim kisikom21. Iz vsega povedanega zaključimo, da je faza rafinacije v peči pri sedanji tehnološki shemi neutemeljena, zlasti preddezoksidacija s šibkim (toda dragim) dezoksidantom FeMn-suraffine in da bi jo Slika 2 Odvisnost med sestavo žlindre (FeO/MnO) in vsebnostjo Mn v talini v fazi rafinacije Fig. 2 Relationship between the (FeO/MnO) slag composition and Mn content in melt during the refining phase bilo mogoče v celoti odpraviti oziroma prenesti v ponovco, o čemer bomo spregovorili v naslednjem poglavju. 2.2 Procesi v ponovci Po prebodu taline iz peči poteka v ponovci vrsta procesov in reakcij, ki močno vplivajo na čistočo jekla in nadaljnja dogajanja v ponovci: 1. ogrevanje predzlitin, oziroma dezoksidantov do temperature tališča — Tm, 2. taljenje predzlitin, oziroma dezoksidantov, 3. ogrevanje na temperaturo tekočega jekla, 4. reakcija mešanja s tekočim jeklom, 5. reakcija v sistemu: tekoče jeklo — žlindra — — obloga — zračna atmosfera Od vseh reakcij imata največji pomen reakciji: Si_+ 2 0 = (Si02) (7) in 2 Al + 3 O = (A1,03), (8) oziroma medsebojni vplivi: 4 Al + 3 (Si02) = 2 (A1203) + 3 Si 2 Al + 3 (MnO) = (A1203) + 3 Mn (9) 10 Al + 3 (P205) = 5 A1203 + 6 P Zanimivo je vprašanje, kako vplivata prisotnost Si in Al na oksidacijski potencial taline. Analiza reakcije Si + 2 O = (Si02) daje naslednje informacije: A G7 = — 1,203 . 445 + 386,64 T (J/mol) log K7 = log asi022 = 31038 - 12,02 (10) aSi • a o T log aSi = log % Si + 0,321 % Si + 0,056 % Al (11) log a0 = log % O — 0,131 % Si — — 0,02 % Mn — 0,74 % Al — 0,133 (% P + % S) (12) Pri analizi enačbe (10) izhajamo iz naslednjih podatkov, oziroma predpostavk: 1. temperatura taline v 1. ponovci znaša v povprečju 1965 ± 14 K (= 1692 ± 14 °C), 2. povprečna teža taline v ponovci je 71,45 ton, 2. povprečna sestava taline v 1. ponovci naj bo identična sestavi taline pred prebodom z možnimi odstopanji pri C, S in P, 4. vsebnosti silicija in aluminija naraščata v skladu z enačbo legiranja: (O/o i) X = Xp + T]x . A X° . --(13) - - 100 pri čemer je X = dejanska vsebnost po končanem legiranju, Xp = vsebnost elementa X pred pri-četkom legiranja, Tjj = izkoristek elementa X pri le-giranju, (%) A X° = količina dodatka predzlitine (v %) (% i) = % udeležbe elementa x v predzlitini. Na osnovi teh podatkov lahko izračunamo aktivnosti Si in O (enačbe 11 in 12): log aSi = log 1,28 + 0,321 .1,28 + 0,056 . 0,078 = = 0,522 aSi = 3,30 log a0 = log % O — 0,131 . 1,28 — 0,02 . 0,37 — — 0,74 . 0,078 — 0433 (0,025 + 0,023) = log % O — 0,239 a0 = 0,577 . % O 31038 12,02 = 15,795 — 12,02 = 5772 A °/o Si = Msi 2M0 = 0,0711 ali 52 kg FeSi, 1000 — 51 oziroma r]si = ———. 100 = 94,9 % (praktično: 93 °/o). Pri tem nastanejo Si02 — vključki v količini: 0,0124) MSi02 60,08 A Si02 = ■„,„- . A O = —-- . (0,09 = 0,152 % 2M0 32 Ker smo dodali teoretično količino Al 0,135 %, ostane v talini 0,135 — 0,091 = 0,0441 % Al, oziroma izkoristek Al znaša le 32,5 %. (praktična vrednost: 55 %) V praktičnih pogojih delujeta istočasno Al in Si, tako da je končni rezultat kompleksna reakcija med številnimi reaktanti v tekočem jeklu, žlindri in s površino ognjevarnega gradiva. Zanimivo je vprašanje, koliko je lahko celotnega kisika v ravnotežju s talino in nekovinskimi vključki, ki nastanejo po prebodu. Odgovor na to vprašanje smo poskušali poiskati s quasi-teo-retično izpeljano enačbo22: c 7 1692 + 273 = 3,775 K7 = 5962 Za oceno vsebnosti kisika, če bi kisik bil pod kontrolo reakcije Si + 2 O = (Si02), uporabimo 1. predpostavko, da je aSi02 = 1. To pomeni, da smo v talino dodali najprej FeSi. V tem primeru bi znašala ravnotežna vsebnost kisika: 36676 log % Oc + log fQ = 0,25 log — 10,34 62076 T + aAI ■ asi • 10 aMn ■ aSi — 21,82 10 (14) = 0,0124 % . K7. f20 y 3,3 . 5962 . 0„ Če izhajamo iz predpostavke, da je vsebnost kisika pred prehodom znašala okoli 0,09 %, potem lahko ocenimo »odgor« silicija: a n 28<086 A 0 = 32 . (0,09 — 0,0124) = Z uporabo te enačbe in podatkov o sestavi taline v 1. ponovci dobimo naslednje podatke: ao = 0,0062 Oc = 0,0086 % Pri sedanji tehnologiji mora talina v 1. ponovci mirovati 10 minut (dejansko miruje 8,04 ± 2,22 minute). V tem času poteka proces izločanja vključkov, ki se nadaljuje tudi v fazi prelivanja in mirovanja taline v 2. ponovci, oziroma v fazi litja taline. Na sliki 3 je prikazana teoretično možna kinetika izločanja, ki je izračunana na osnovi matematičnega modela in bo detajlno opisana na drugem mestu20'23. Iz slike 3 je razvidno, da na hitrost izločanja zelo ugodno vpliva faza prelivanja, ki jo lahko okarakteriziramo z energijo mešanja e = 44 W/t20. Precejšnje izboljšanje čistoče taline bi prineslo Ker istočasno dodajamo tudi Al, ta takoj reagira s kisikom v talini, tako nastanejo A1203 vključki po reakciji: a) 2 Al + 3 O = (A1203) ali se reducirajo Si02 — vključki po enačbi: b) 4 Al + 3 Si02 = 2 A1203 + 3 Si Potrebno količino Al za kompletno redukcijo Si02 — vključkov izračunamo iz stehiometričnega razmerja: 4 M A % Al = 0,08 0,06 Prehod Mirovanje v l samotni ponovci Zadrževanje žlindre v 1. ponovci Argoniziranje v 2. dolomitni ponovci LITJE V KOKILE IV Petna žlindra šamotna ponovca Prelivanje iz /. v 2. ponovco [1 1/3 FeSi Nova 4 Al * žlindra \£*44W/T ^ E=0 -—&L32TL 3 M, AI 4 .26,98 — .ASi02 = t—7TTT7 . 0,152 = 0,0910 3 .60,086' Slika 3 Teoretično izpeljana kinetika izločanja nekovinskih (oksidnih) vključkov pri izdelavi dinamiko jekla (kvalitete EKC-18) Fig. 3 Theoretically deduced kinetics of precipitation of non-metallic (oxide) inclusions in manufacturing electric steel (EKC-18 quality) nadaljevanje intenzivnega mešanja s plinskim argonom v količinah okoli 2001 Ar/min. Na ta način bi dosegli znatno nižje vsebnosti oksidnih nekovinskih vključkov (ki so pretežno korundnega tipa). Po naši oceni bi se znižala vsebnost celotnega kisika od sedanjih 68 ± 20 ppm na okoli 36 ppm. Znižanje vsebnosti kisika bi se pokazalo zlasti v fazi litja, ker bi s tem odpadle težave okoli ma-šenja izlivnikov, ki pri sedanji tehnologiji predstavljajo precejšnji problem. SKLEPI IN NAPOTKI ZA PRAKSO V tuji in domači literaturi zasledimo le redke raziskave, ki se nanašajo konkretno na probleme tehnologije izdelave dinamiko-jekel. Večina raziskav se nanaša na študij uporabnih lastnosti, zlasti vpliv sestave, predelave in drugih tehnoloških dejavnikov na električne in strukturne lastnosti. Zelo malo (in tudi ti so večkrat kontradiktorni) zasledimo uporabnih podatkov o jeklarski praksi. 1. Priprava vložka je na splošno zelo pomembna operacija pri izdelavi jekla. Pri sedanji tehnologiji se je ustalila praksa, da je vložek sestavljen iz treh osnovnih komponent: 1. grodelj: teža okoli 8—10 ton, cca. 13 % udeležba, 2. krožni material: 30—32 ton, 54 % udeležba, 3. staro železo: 25 ton, 33 °/o udeležba, 2. Približna ocena termične bilance pokaže, da bi uporaba tekočega grodlja namesto sedanje prakse, tj. uporabe »mrzlega vložka« prinesla precejšnje prihranke pri energiji, ki smo jih ocenili na 4.600.000 kWh/na leto. 3. Zanimivo je vprašanje žvepla v vložku. Naša ocena je pokazala, da največ žvepla prinese kovinski vložek, in sicer grodelj, oziroma kokilni liv. Del žvepla prinese tudi nekovinski vložek v obliki sulfida, oziroma sulfata (žgano apno reda velikosti 0.1 % S). 4. Povprečni časi za posamezne delovne faze so naslednji: — taljenje: 170 ± 26 min (1. proba), trajanje faze: 170 ± 26 min — oksidacija: 218 ± 31 min (2. proba), trajanje faze: 48 + 5 min — rafinacija: 252 min (3. proba), trajanje faze: 65 ± 3 min — prebod: 283 ± 32 min, trajanje faze: cca 4 min — čas zadrževanja v 1. ponovci: 8 + 2 min — čas prelivanja iz 1. v 2. ponovco: 8 min (podatek iz obrata) — čas zadrževanja v 2. ponovci: 10 + 1,6 min 5. Fazo taljenja karakterizirajo naslednji tehnološki podatki: — povprečna hitrost taljenja vložka je 27 ton/h, — povprečna vsebnost ogljika v 1. preizkušancu je 0,52 ± 0,20 % C. Nekaj manj kot polovica analiziranih šarž ima vsebnost ogljika pod predpisano mejo: 0,5 % C in 12 % šarž celo manj kot 0,3 °/o C. Posledica tega stanja je upočasnjeno izkuhavanje šarže z znanimi negativnimi vplivi na odpravo plinov in nekovinskih vključkov, podaljšanje faze taljenja zaradi naogljičenja taline in pdb. 6. Faza oksidacije s plinskim kisikom ima pri izdelavi dinamiko jekel velik pomen. Oglejmo si osnovne tehnološke značilnosti sedanje prakse: — povprečna hitrost razogljičenja znaša 0,01 % C/min, kar pri nizkolegiranih jeklih štejemo v zelo počasno oksidacijo. Vzrok za to je iskati v nezadostni intenziteti pihanja kisika, ki bi po normativih znanih jeklarn morala znašati v naših pogojih min. 0,30 m3 02/tono, min. in max. 0,50 m3n 02/tono, min. Na ta način bi dosegli hitrost razogljičenja (pri C = 0,5 °/o v 1. preizkušancu): min. 0,024 % C/min in max. okoli 0,04 % C/min. S tem bi skrajšali čas oksidacije od sedanjih 48 + 5 min na 20, oziroma celo na 12 minut. 7. Povprečna vsebnost ogljika po končanem pihanju leži v predpisanih mejah (0,02—0,03 % C). Vsebnost Mn je nekoliko nizka (X = 0,18 % Mn). Temperature se gibljejo okoli 1696 + 27 °C. 8. Posebno pozornost zasluži sestava žlindre po končani oksidaciji. Analiza je pokazala, da je bazičnost (B = °/o CaO/% Si02) znatno nižja od optimalne (B = 1,75), kar ima direktni vpliv na oksidacijski potencial žlindre in s tem na hitrost oksidacije ogljika (v l.fazi pihanja, ko je % C 0,2). 9. Termodinamična analiza sistema žlindra — talina je pokazala, da je po končanem pihanju s kisikom doseženo skoraj ravnotežno stanje, kar je pomembna ugotovitev raziskav. Namreč s tem se odpira možnost, da proces kontroliramo z merjenjem kisika v talini in na osnovi teh meritev damo zanesljiv podatek o: % C, % Mn, % FeO v žlindri. 10. Cilj rafinacije taline v peči je doseči primerno termično stanje taline pred prebodom, zagotoviti predpisano sestavo taline in preprečiti dvig vsebnosti dušika. Tudi pri tej fazi obstaja vrsta odprtih vprašanj, ki bodo predmet nadaljnjih raziskav. — V preoksidirano talino (po naši oceni je a0 = 0,09) dodajamo FeMnS/nizek C), ki kot šibki dezoksidant reagira s kisikom in so zato izgube Mn okoli 50 %. 11. Legiranje in končna dezoksidacija, spremljana s kombiniranimi dodatki CaSi in CaSiAl, je vsekakor ključna delovna operacija v celotnem tehničnem procesu. 12. Po sedanji tehnologiji dodajamo cca. 13 kg 98 % FeSi/t in okoli 1,3 kg Al/tono v 1. ponovco. Zaradi visoke aktivnosti kisika v talini se precejšnji del Al oksidira (izguba na Al je ocenjena na okoli 70 °/o) in manjši del Si (izguba okoli 12 %). 13. V tekočem jeklu so termodinamično stabilni samo A1203 vključki. Zaradi eksotermnega učinka raztapljanja Si in reakcije Al in Si s kisikom pride do dviga temperature za cca. 55 °C. V fazi miro- vanja poteka proces izločanja A1203 — vključkov, ki pa ni tako učinkovit. Po naših ocenah se v času 8 minut odpravi le okoli 18 % vseh vključkov, prisotnih v talini. 14. Naslednja zelo pomembna je faza prelivanja taline iz ponovce v ponovco. Naši grobi izračuni so pokazali, da pri tej operaciji dovedemo okoli 44 W/t energije, ki prispeva velik delež k intenzivnemu izločanju oksidnih nekovinskih vključkov. 15. Analiza kinetike izločanja nekovinskih vključkov v ponovci kaže, da bi dosegli zelo ugodne rezultate glede čistoče jekla, če bi fazo mirovanja taline v 2. ponovci nadomestili s fazo mešanja taline z Ar. Pri intenziteti mešanja, npr. 200 1 Ar/min in s povprečnim časom mešanja 20 minut bi lahko dosegli znatno nižjo vsebnost celotnega kisika, ki bi se sukala okoli 36 ppm v primerjavi s sedanjim stanjem — 68 + 20 ppm. S tem bi odpadle tudi številne težave okoli mašenja izlivnika pri ulivanju, ker bi se vsebnost A1203 — vključkov znatno znižala. Literatura 1. Borisenko, V. G. et al: Rafinacija trafo jekla pri termični obdelavi, Stal, 1 (1963) s. 81—83 (DK — 981210 — 41) 2. Koroleva, V. A., M. I. Ševstjuk: Študij pogojev tvorbe nitridov aluminija v trafo jeklu pri ogrevanju, Stal 11 (1966) s. 1038—1041 (DK — 981211 — 41) 3. Ageev, G. A. et al: Nove vrste hladno-valjanih elektrotehničnih jekel, Stal 5 (1967) s. 453—455 (DK — 981212 — 41) 4. Levin, A. M. et al: Aluminij v proizvodnji hladnovalja-nega trafo jekla, Stal 5 (1967) s. 459—462 (DK — 981213 — 41) 5. Levin, A. M. et al: Nekovinski vključki v hladnovaljani trafo pločevini, Stal 5 (1967) s. 462—467 (DK — 981214 — 41) 6. Javojskaja, T. N. et al: Obnašanje dušika v trafo jeklu pri termični obdelavi, Stal 12 (1968) s. 1131—1133 (DK — 981215 — 41) 7. Koncevaja, E. M. et al: Izdelava pločevine nizkoogljičnega trafo jekla z izboljšanimi magnetnimi lastnostmi, Stal 12 (1969) s. 1129—1130 (DK — 981216 — 41) 8. Borisenko, V. G. et al: Osnovni principi režima tehnoloških procesov proizvodnje elektrotehničnih jekel, Stal 8 (1969) s. 738—740 (DK — 981217 — 41) 9. Bohuš, O: Parametri, ki vplivajo na kvaliteto jekla pri izdelavi orientirane trafo pločevine, Hutnicke listy 3 (1969) s. 161—166 (DK — 981218 — 41) 10. Klemm, P., G. Naumarm: Eintwicklung tmd Produktion von hochwertigem Dynamoband, Neue Hiitte, H. 8 (1973) s. 469—475 (DK — 981219 — 41) 11. Družinin, V. V. et al: Strukturne spremembe v vroče valjani trafo pločevini z vsebnostjo do 0,12 °/o Al, Stal 9 (1974) s. 841—842 (DK — 981220 — 41) 12. Radin, F. et al: Raziskave faktorjev, ki prispevajo krhkosti visoko-silicijevih elektrotehničnih jekel, Stal 4 (1975) (DK — 981221 — 41) 13. Martin, P. et al: Praktische Erfahrungen zur Herstellung, zur Eigenschaften und Einsatzmoglichkeiten von kalt-geivaltzten Dynamobandern, Neue Hiitte H. 10 (1975) s. 593—595 (DK — 981222 — 41) 14. Papperhoff, W., W. Pitsch: Eisen-Silizium Legierungen mit hoheren Siliziumgehalten als Werkstoffe fiir die Elektrotechnik, Arch. fiir Eisenhiittemves., Nr. 11 (1976) s. 685—689 (DK — 981223 — 41) 15. Eršova, L. P. et al: O krhkosti hladnovaljane trafo pločevine, Stal 2 (1976) s. 171—174 (DK — 981224 — 41) 16. Bolling, F. et al: Hochvvertige Elektrobleche fiir die Energietechnik, Stahl u. Eisen Nr. 22 (1981) 17. Cujko, N. M.: Trafo-jekla, Izd. »Metallurgija« Moskva (1970) 18. Molotilova, B. G. et al: Žveplo v elektrotehničnih jeklih, Izd. »Metallurgija« Moskva (1973) 19. Interna poročila Železarne Jesenice: C 2/24 (Arh, Ravnik), 1977, ibid. C 2/25 (Arh), 1977, ibid. C 2/26 (Arh, Ravnik), 1977, ibid. (Senica), 1981 20. Koroušič, B., O. Kiirner, J. Arh: Določitev optimalnih tehnoloških pogojev modificirane in vakuumske tehnologije za izdelavo dinamiko jekla kot osnova za kakovostno in ekonomsko primerjavo med obema tehnologijama — I. del, Poročila Metalurškega inštituta v Ljubljani, december (1981) MI št. 895 (81-006) 21. Koroušič, B. et al: Application of oxygen probe for optimization of steel deoxidation, Voest-Alpine Conti-nuous Casting Conference (1981) 22. Koroušič, B. Wirkung der Stahldesoksidation auf die Entschwefelung und die Art der nichtmetallischen Einschliisse bei der Stahlerschmelzung, Radex-Rund-schau H. 3 (1980) s. 249—259 (DK — 981522 — 5) 23. Koroušič, B: Vpliv mešanja in sestave žlindre v ponovci na kinetiko izločanja nekovinskih vključkov in »odgor« aluminija, XXIX. jesensko posvetovanje strokovnjakov črne in barvne metalurgije ter livarstva Slovenije, Portorož 1. in 2. oktober (1981) ZUSAMMENFASSUNG In der fremden wie auch in der einheimischen Fach-iiteratur gibt es nur wenige Forschungsarbeiten die sich mit den konkreten Problemen der Technologie der Erzeugung von Dynamo Stahl befassen vviirden. Die meisten Forschungsarbeiten beziehen sich auf das Studium der Gebrauchseigenschaften, besonders den Einfluss der chemi-schen Zusammensetzung der Verarbeitung und anderer Technoiogischer Einfliisse auf die eiektrischen und Geftige-eigenschaften. Es gibt nur vvenige brauchbare Daten (und auch die sind manchmal vvidersprechend) iiber die Stahl-herstellungspraxis. Nach der zur Zeit angewendeten Technologie werden cca 13 kg 98 % Fe Si/t und etwa 1,3 kg Al/t in die erste Pfanne gegeben. Wegen der hohen Sauerstoffaktivitat in der Schmelze wird ein betrachtlicher Teil von Al (der Al Verlust wird auf 70 % geschatzt) und ein kleinerer Teil von Si oxydiert (etwa 12 %). Im fliissigen Stalil sind thermo-dynamisch bestandig nur die AI2O3 Einschliisse. Wegen des exothermen Effektes der Silizium-auflosung und der Reaktion von Al und Si mit dem Sauerstoff kommt zu einer Temperaturerhohung von cca 55 0 C. In der folgenden Ruhephase verlauft der Prosess der Ausscheidung von AI2O3 Einschliissen welcher aber nicht so sehr vvirkungsvoll ist. Nach unseren Schatzung vverden in der Zeit von acht Minuten nur etwa 18 % aller Einschliisse die in der Schmelze anwesend sind abgetragen. Die nachste sehr wichtige Phase ist das Umgiessen der Schmelze aus der ersten in die zweite Pfanne. Unsere groben Ausrechnungen zeigten, dass bei dieser Operation etwa 44 W/t Energie Zugefiihrt vvird die eine intensive Ausscheidung der oxydischen nichtmetallischen Einschliisse bevvirkt. Aus der Analyse der Ausscheidungskinetik der nichtmetallischen Einschliisse in der Pfanne ist zu ent-nehmen, dass giinstigere Ergebnisse in Hinsicht der Rein-heit des Stahles erziehlt vverden konnten vvenn die Ruhephase der Schmelze in der zweiten Phase durch eine intensive Argonspiilung zu ersetsen ware. Bei einer Spiilintensitat von zum Beispiel 2001 Ar/Min und einer durchschnittlichen Spiillzeit von 20 Minuten konnte ein befrachtlich niedriger Gesamtsauerstoffgehalt um etvva 36 ppm im Vergleich zum jetzigen Zustand 68 ± 20 ppm erziehlt vverden. Damit vviirden auch die zahl-reichen Schvvierigkeiten mit dem zuschmieren der Aus-giisse entfallen da der Gehabt von AI2O3 — Einschlussen betrachlich niedriger ware. SUMMARY Foreign and domestic references present only few investigations treating the concrete technological problems of making electric steel. Most investigations treat the applied properties, mainly the influence of composition, working and other technological processes on the electric and structural properties. Very few data (being even con-tradictory) as applicable data on the steelmaking practice can be found. According to the present technology about 13 kg oi 98% FeSi/t and about 1.3 kg Al/t are added in the first ladle. Due to high oxygen activity in the melt a great part of Al oxidises (Al loss is estimated to about 70 %) together with the smaller part of Si (loss about 12 %). In molten steel thermodynamically only AI2O3 inclusions are stable. Due to the exothermic effect of the Si disso-lution and the reactions of Al and Si with oxygen the temperature rises for about 55 "C. During the holding period AI2O3 inclusions precipitate but the process is not very efficient. According to our estimations only 18 % of ali present inclusions are removed in 8 minutes. The next very important step is pouring melt from ladle to ladle. Our rough estimations show that about 44 W/t energy is introduced in this operation and it con-tributes a great deal to intensive precipitation of oxidic, non-metallic inclusions. Analysis of the kinetics of non-metallic inclusions in the ladle shows that very favourable results on steel purity would be obtained if the holding period in the second ladle is substituted by melt stirring with argon. With the stirring intensity e. g. 2001 Ar/min and with an average stirring time of 20 minutes essentially lovver content of total oxygen can be obtained, being abaot 36 ppm in comparison with the present state of 68 + 20 ppm. Thus manv difficulties with stuffing of the pouring nozzle in casting can be eliminated since content of AI2O3 inclusions vvould be highly reduced. 3AKAIOTEHHE B AOManraeft h b AHTepaType 3apy6eacHbix cTpaH BecbMa peAKO 3aCAeAHM HCCACAOBaHHH, KOTOpbie KOHKpeTHO OTHOCHTCS Ha npoSAeinbi TeXHOAOrHH H3rOTOBAeHHK A™aMHb[X CTaAefl. EoAbHIHHCTBO HCCAeAO-BaHHH o6cyacAaioT H3yieHHe cboActb npHMeHeHHH 3thx CTaAefl, bah-HHHe cocTaBa, nepepaSoTKH h apythx TexH0A0riwecKHX aKTHBHOCTefl Ha SAeKTpHMecKHe h CTpyKTypHbie CBOHCTBa. onehb MaAo o6Hapyau&i aahhbie (ohh ace mcTo TaKace KOHTpaAHKTopHtie), KOTopue KacaraTca npaKTHKH eTaAeBaperaa AHHaMHHx CTaAefl. IIo TenepeuiHeft TexHOAOTHH Mbi Ao6aBAaeM b pacnAaB CTaAH npHČA: 13 kt 98 % FeSi (t h okoao 1,3 kt Al) t b nepBbift kobhi. BAaroAopa cHAbHofl aKTHBHOcra KHCAopoAa b pacnAaBe 3HaMHTe.u>Haa tac-Tb Al (noTepa Al cocTaBAaeT npnSA. 70 H) H MeHbiuaa iaeTca no-BbnueHHe T-pbi Ha npaSA. 55 °C. B a3e ycnoKoeHHa nponcxoAHT npo-Hecc BbiAeAeHna bkak>«ieHHfl A1203, xoth sto AefiCTBHe MeHee 3<}xt>eK-THBHoe. no Harnefl onemcu b 3-rofl 4>a3e b TeietuiH 8-mh MHHyi BbiAeAaiOTCa toabko npnSA. 18 % Bcex BKAKMeHHfi, eymecTByiomHx b pacnAaBe. CAeAyiomaa o>ieHb 3HaiHTeAbHaa a3a sto nepeAHBaHHe pacnAaBa H3 KOBiua b kobiu. HauiH rpy6bie paca3y ycno-KoeHHa pacnAasa bo btopom Kosme 3aMeHHAH c a3ofl CMeniHBaHHa pacnAaBa c Ar. nPH HHTeHCHBHOCTH CMeHIHBaHHa, ecAH B03MeM KaK npHMep 200 aht At/mhh. b npoaoaacehhh 20-th mhhyt mojkho 6bi 6biao no-AH^HTb ropa3AO SoAee HH3Koe coAep>KaHHe KHCAopoAa, KOTopoe 6bt cocraBAHAo okoao 36 ppm npH cpaBiicniiH c TenepemHHM coctoshhcm cx>Aep»aHHH 68 ± 20 ppm. Ha ochob3hhh stoto 6u Smah 0tka0hehbi TaKace MHoroMHCAeHHble 3aTpyAHeHHa, hto KacaeTca 3acopeHHa pa3-AHBOTHoro CTaKaHa npn pa3AHBKH, TaK KaK 6bi cymecTBeHHo yMeHb-uiHAocb coAepacaHHe BKAjoneHHfl A1203.