ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 7 LJUBLJANA DECEMBER 1973/ŠT.4 Prof. Ciril Rekar ZP Slovenske železarne, Ljubljana DK: 669.162.1:669.162.21:669.18.013.5 ASM/SLA: C21, Dl, D2, D3, D5 Najnovejši razvoj železarstva, možnosti za slovenske železarne IZVLEČEK ČLANKA Navedene so prognoze svetovne in jugoslovanske proizvodnje surovega jekla. V proizvodnji treh slovenskih jeklarn pa naj bi delež elektro jekla do leta 1985 dosegel vsaj 700.000 ton od 1—1.1 milijona ton. Obravnavani so odnosi grodelj — staro železo, potrebe bodočega uvoza starega železa iz inozemstva, domače in svetovne zaloge rude, koks-nih in drugih črnih premogov. Kratek oris karakteristik treh železarn ZP poudarja zlasti problematiko jeseniške železarne. Opisu najnovejših ukrepov in možnosti za znižanje porabe koksa in zvišanje proizvodnosti malih plavžev sledijo ocene kisikovih konvertorjev LWS, OBM, AOD in Uddeholmskega in možnost zamenjave SM peči z konvertorjem na Jesenicah. IRSID-ovo kontinuirno žilavenje je navedeno kot etapa v razvoju železarstva. Položaj in razvoj elektro jeklarn v ZP narekuje spremljanje »direktnih procesov«, proizvodnjo me-taliziranih peletov ter razvojne koncepte mini železarn. Stroge kvalitetne zahteve uvajajo v jeklarne dupleks in tripleks postopke, pri katerih se vedno bolj uveljavljajo kot zaključni agregati indukcijske peči za srednje in mrežne frekvence z evakuira-njem in brez njega. Da je mogoče tudi najmanjše železarne smiselno racionalizirati, kaže primer mini železarne v Decazeville-u. Proizvodnja koksa v Bakru po 1916, možnost kvalitetne proizvodnje nizkoogljičnih jekel v kisi-kovem konvertorju na Jesenicah priporočata, da Jesenice tudi v bodoče obdržijo proizvodnjo grod-Ija. Primrejane so med seboj štiri tehnološke alternative, ki kažejo, da je osnovno vprašanje jeseniške železarne preskrba s kvalitetnim jeklom po najugodnejših proizvodnih stroških in da ne bo lahka odločitev za najboljšo alternativo. Prognoza bodoče proizvodnje našega in svetovnega železarstva. Z izgradnjo obstoječih železarn v Sisku, Zenici, Nikšiču, Skopju in Smederevu — poleg obeh mini železarn v Splitu in Kumrovcu — pada delež železarn Jesenice, Štore in Ravne, združenih v ZPSŽ v jugoslovanski proizvodnji od leta do leta, če gle-gamo le na tone proizvedenega surovega jekla, če bodo po srednjeročnem načrtu vse naše železarne v letu 1975 proizvedle cca 4,8 milijona ton surovega jekla, slovenske pa le 800.000 ton, bo njihov delež s 684.000 tonami v letu 1972 nasproti skupno 2.650.000 ton padel v letu 1975 od 25,8 % na 16,6 %. Če pa bodo slovenske železarne proizvedle v letu 1985 1 ali 1,1 milijona ton nasproti optimistično predvideni jugoslovanski proizvodnji za isto leto 11 milijonov ton, bo znašal delež proizvodnje surovega jekla slovenskih železarn le še 9,0 ali 10 %. Po vrednosti bo pa bistveno večji. Ker bo proizvodnja surovega železa visokih peči na Jesenicah v letu 1975 dosegla komaj 200 tisoč ton — pod pozneje obravnavanimi pogoji — proizvodnja železarne štore pa se bo orientirala na osnovi dosežkov zelo uspešne poskusne kampanje letos v februarju na specialne, eksportno in komercialno interesantne grodlje, ki se bodo doma in na tujih tržiščih mogli meriti z grodlji tipov Sorel in Kugra, bo treba kupovati potrebno belo surovo železo za naše tri elektro jeklarne, zlasti v nam najbližje stoječem Sisku, ki bo po letu 1976 proizvajal okrog 1,0 do 1,1 milijona ton belega grodlja, torej več kot ga bo ta železarna sama potrebovala. Za naše razmere je upravičen račun, da se bo proizvedeno izgotovljeno jeklo vračalo od potrošnikov kot zbirno staro železo šele po 20 letih.1 Za preskrbo naših jeklarn bo torej tudi še po letu 1985 zaradi nezadostnih količin domačega starega železa potrebno uvažati največ za trdo valuto velike količine starega železa — ali polizdelke — če ne bi manjkajoče železo sami proizvajali kot čisti metalizirani vložek in čisto tekoče surovo železo. Če primerjamo proizvodnje, prognoze in rasti svetovne proizvodnje z našo, dobimo v sledeči tabeli navedene številke. Tabela 1: Primerjava rasti surovega železa in jekla na svetu in v Jugoslaviji v milijon tonah in v °/o Svetovna proizvodnja2 Jugoslavija3 grodelj sur. jeklo grodelj sur. jeklo 106 to 106 to % 106 to 106 to % 1952 147,9 208 — 0,27 0,44 1962 252,4 352 + 69 1,03 1,57 + 240 1972 446,0 629 + 79 1,82 2,65 + 69 1975 520 740 + 17 3,0 4,8 + 82 1985 720 1100 + 49 6,9 11,4 + 138 Prognoze možnosti svetovne proizvodnje (brez Kitajske) do 2000 kaže slika 1 (izračunane so za nekatere možnosti in verjetnosti). Svetovna proizvodnja surovega jekla zadnjih 25 let dosti redno narašča vsakih 10 let za ca. 70—79 % in se bo ta rast proti 1985 začela krčiti, pozneje pa še bolj, kot kaže prognoza slike 1; tudi razmerje med grodljem (jeklarski, sivi, ferozlitine) in surovim jeklom je bilo do lani približno kon- Slika 1 Prognoza svetovne proizvodnje jekla in železa (brez Kitajske) stantno 71:100, se bo pa pozneje verjetno pričelo zmanjševati zaradi večjega vračanja starega železa in ker proizvodnja železolivarn ne narašča tako močno kakor jeklarska. Precej drugačna je slika rasti jugoslovanske proizvodnje surovega jekla in grodlja. S startom 0,44 milijona ton surovega jekla v letu 1952 se je po izgradnji Zenice, Siska in deloma Nikšiča, Jesenic in Raven sunkovito dvignila v 1. 1962 za 240 % na 1,57 milij. ton in je dosegla lani 2,65 milij. ton — torej v obsegu normalne svetovne rasti za ca. 69 %. Po srednjeročnem načrtu pa naj bi zrasla v 3 letih do 1975 na 4,81 milij. ton, torej za 82%, v sledečem desetletju do 1985 pa dosegla ca. 10,4 milij. ton, torej za 138 °/o več. Po predvidevanjih naj bi v istem razdobju zrasla svetovna proizvodnja le za ca. 50 % in dosegla letno proizvodnjo surovega jekla okrog 1.100 milij. ton. Na glavo prebivalca in leto je znašala 1972 svetovna proizvodnja 160 kg surovega jekla, jugoslovanska pa 123 kg. Leta 1962 pa so bili rekorderji proizvodnje jekla Japonska, CSSR, ZRN in švedska z 915, 873, 709, 642, medtem ko so si bile SSSR, Avstrija in ZDA slične s svojimi 509, 540 in 590 kg (Luxemburga s ca. 16000 in Belgije s ca 1500 kg s temi ne primerjamo). Ocena prognoze za Jugoslavijo če bi hoteli uresničiti načrt, da bi proizvodnja surovega jekla zrasla od 2,65 milijona ton lanske proizvodnje na 11,4 milijona ton v letu 1985, bi rabili za teh dodatnih ca. 8,8 milijona ton (brez investicij v rudnike, energetiko, transport) — skromno računano — za vsako tono na leto ca. 8,8 X 250 USA dolarjev, torej ca. 2,2 milijardi $. Upoštevajoč obstoječo zadolženost naše železarske industrije in gospodarstva sploh, mislim, da tak načrt ni realen. Realen je še toliko manj, ker taka proizvodnja ne more biti ustvarjena brez ostalih njo celo presegajočih paralelnih investicij. Ne oziraje se na večkrat že izdelane in popravljene srednje in dolgoročne načrte jugoslovanskih železarn, bom poskusil sestaviti proizvodni načrt naših železarn, če upoštevam le tiste investicije, ki so v teku ali imajo možnost, da bodo izvedene pred letom 1985. V letu 1985 bi bila naša proizvodnja surovega jekla in surovega železa približno takale. (Naj bo dovoljeno odstopanje ± 10 % zlasti pri Zenici, Nikšiču in ZPSŽ. Mislim, da za leto 1985 še nismo upravičeni, da bi poleg močnejše Zenice s ca. 2,5 m. ton že delala »Železarna Prijedor« — s ca. 2,0 milij. ton začetne kapacitete). Predpostavljam, da v letu 1985 visoke peči v Varešu ne bodo več obratovale, da bo »Železarnica Skopje« glavni del surovega železa proizvajala v visokih pečeh (po tehnologiji Acieries de Normandie), da bosta Ilijaš in Štore v svojih elektroredukcij-skih pečeh proizvajala kvalitetni sivi grodelj iz uvoženih hematitov in da bodo elektro jeklarne ca. 150.000 ton grodlja dobivale od viškov sedaj obstoječih plavžev. (Glej tab. II.) Tabela II: surovo od tega surovo Železarna jeklo elektro jeklo železo v tonah v tonah v tonah ZPSŽ 1.100.000 700.000 260.000 Sisak 950.000 60.000 1.100.000 Zenica 2.500.000 120.000 1.650.000 Smederevo 950.000 20.000 590.000 Skopje 1.250.000 260.000 900.000 Nikšič 300.000 300.000 — Split in Kumrovec 250.000 250.000 7.300.000 1.710.000 4.500.000 Po mojih izračunih postavljeni proizvodni načrt je iz finančnega investicijskega gledišča močno optimističen, čeprav bi tedaj prišlo (ne upoštevajoč uvoz) na vsakega Jugoslovana in leto šele okrog 330 do 350 kg surovega jekla. Optimistična je tudi predpostavka, da bodo mogli biti paralelno izgrajeni energetski objekti in še ne obstoječa kovinska in strojna industrija, ki naj bi predelali dodatne — nove — cca 4,6 milijone ton surovega jekla. Koristno si je ogledati nekaj statističnih podatkov zadnjih let o svetovni proizvodnji, porabi, uvozu (in seveda izvozu) Fe-rud, proizvodnji grodlja in v primerjavi te s proizvodnjo surovega jekla. Svetovna proizvodnja železovih rud, Fe v rudah, surovega železa, surovega jekla v 106 tonah — surovega železa in surovega jekla v kg na prebivalca in leto je bila v preteklih letih sledeča (tab. III.) Tabela III: Proizvodnja rude Proizvodnja Leto povpr. ruda v °/o Fe 106 ton Fe v 106 ton surovo v 106 ton žel. v kg/ pr.2 sur. jeklo 106 ton vkš/ pr. 1 1965 52,2 624 325 326 99 460 140 1970 54,8 763 418 427 118 597 164 1971 55,2 770 424 423 115 583 157 1972 55,2 759 418 446 119 629 160 1972 Jugosl. 38,9 3,49 1,35 1,76 85 2,65 128 V letu 1972 so nekateri veliki proizvajalci nakopali rude s povprečno 55,2 % Fe, uvozili rude, proizvedli grodlja v 106 tonah in v kg/prebiv. in leto na primer. (Gl. tab. III.) Očitno je, da so potentni proizvajalci jekla tudi potentni proizvajalci grodlja, ne glede na to, ali imajo doma rude in ali so te bogate. Razen SSSR so med navedenimi vsi tudi veliki uvozniki bogatih rud. Tabela IV: Proizvodnja Uvoz Proizv. grodlja Države rude °/o Fe 106 ton Fe 106 ton Fe 106 ton kg/ preb./l OECD 127 41,5 53 48 112 298 SSSR 208 54,0 113 — 92 373 ostale SEV 11,5 21,1 3,3 20,0 26,1 249 Japonska 1,4 58,0 0,8 70,0 74 695 USA 76,3 58 44 23,0 80,6 385 Celo nasproti državam SEV brez SSSR je Jugoslavija s 85 kg grodlja proti 249 kg na prebivalca in leto v ozadju in za okrog 30 % pod svetovnim povprečjem (gl. vire pod 2 in 3.) Ocena preskrbe z rudami ljubijskih rudišč Proizvodnja surovega železa na Jesenicah, v Si-sku, Zenici in Smederevu gravitira k ljubijskim, Zenica še k slabšim vareškim rudam, železarna Skopje bo izkoriščala zlasti rudnik Tajmište. Ljubijske (A + B + C[-fC2) rezerve rude so bile 31. 12.1971 ocenjene (ugotovljene) za centralna, južna, vzhodna rudišča, za Vidrenjak in Omarsko na 307 milijonov ton, verjetno so pa blizu 470 milij. ton (vračunan brand in bazične revne rude). V letu 1972 je bilo iz ljubijskih rudnikov odpremljeno 2 milijona ton, v glavnem iz centralnega rudišča. V jeseni je tam pričela obratovati nova pralnica, ki daje dobro rudo s 53 % Fe, ima pa letno kapacitete le ca. 700.0001 pri izkoristku 81,5%. Čeprav je odkopna kapaciteta ljubijskih rudnikov danes pri ca. 4 milijonih ton letno, pa tako zvišanje proizvodnje v ljubijskih rudnikih ni v skladu niti z ugotovljenimi niti z domnevnimi rezervami, ki bi bile izčrpane v 30 ali v 20 letih. Tudi če bo proizvodnja belega grodlja narasla v železarnah, ki gravitirajo k Ljubiji od ca. 3,3 milijona ton na ca. 5,1 milijona ton, bodo te visoke peči želele dobiti ca 4,7 milijona ton Fe, predvsem v prani rudi, za kar bi bilo potrebno odkopati ca. 11 milijonov ton surove rude. Če bo proizvodni načrt »Ljubije« za vseh pet rudišč realiziran, bo mogla »Ljubija« dobaviti v tisoč tonah4 : v letu 1975/76 po letu 1976 surove rude 5,100 10,490 prane in sušene rude 4,475 9,115 Skupno bo od skopane rude 10,000 21,700 To pomeni, da naj bi »Ljubija« povišala odkop od lanskih (1972) ca. 2,0 milijonov ton najprej na čez 10,0 milijonov ton, za kar bi poleg investicij v rudnike morali zgraditi še do 6 pralnic in 2 sušil- niči (za Tomašico), po tem obdobju pa naj bi se dvignil odkop na skoraj 22 milijonov ton in bilo bi zgrajenih še 5 pralnic in 2 sušilnici. Predpostavljamo, da bo Zenica za skupno ca. 1.550.000 ton železa vsipala v svoje plavže vareške koncentrate s 350.000 ton železa, 1,200.000 ton železa pa kot surove ljubijske limonite in prane rude; da bo Smederevo polovico potrebnih količin Fe (ca. 300.000 ton) prejemal kot prano rudo iz Ljubije z 52 % Fe, kar odgovarja ca. 700.000 ton odkopane rude. Potem bi v smislu tabele II morali rudniki »Ljubi j a« odkopati: za plavže v Zenici . . . . 3,1 milij. ton rude za plavže v Sisku.....2,4 milij. ton rude za plavže na Jesenicah ... 0,4 milij. ton rude za plavže v Smederevu. . . 0,7 milij. ton rude za navedene plavže vsega 6,6 milij. ton rude, katero bi bilo potrebno skoro 2/3 prati in s tem obogatiti. Ko bo pozneje pričela rabiti rudo še projektirana železarna v Prijedoru, bi se ta količina dvignila v I. fazi za 3,1 na ca. 10,0 milijonov ton kopa letno. Za nadaljnje 3,1 milij. ton ali vsega na čez 13 milijonov ton bi morala Ljubija odkopati, če bi morala dodatno oskrbovati še projektirani drugi plavž z 2000 m3 v Smederevu. To pomeni, da bi Ljubija izčrpala svoje rezerve rude z nad 45 % Fe v ca. 25 letih. Oddaljenost rudnikov Ljubija do Zenice znaša 308 km, do Siska le 104, do Jesenic 404, do Smede-reva 539 km. Da se življenjska doba Ljubije podaljša, bi bilo upravičeno, da bi se Smederevo orientiralo na dovoz ruskih rud po Donavi, Jeseni-nice pa na dovoz bogatih rud preko 228 km oddaljene, torej skoro za polovico bližje luke za rudo v Bakru. Pri za 11% zvišanih tarifah pride 1000 kg Fe v prani ljubijski rudi na 520 N din, v aglo-rudi s 45 % Fe na 485 N din, v Itabiri (baza 65,5 % Fe) na 550 N din. V Smederevu je ljubijska ruda proporcionalno dražja. Pri vsipih le ljubijske rude v jeseniških plavžih bi znašale količine žlinder ca. 650 do 600 kg, pri ugodnih mešanih vsipih, npr. Itabira + Ljubija pa pod 400 kg na t grodlja; temperatura zraka in % 02 bi morala biti višja, poraba koksa bi se zmanjšala od ca. 650 na 500—550 kg, to je za ca. 80 do 120 din (pri delu brez olja, katerega bi plavži sprejeli okrog 70kg/tono). Proizvodnost bi proporcionalno zrasla in s tem bi se zmanjšali vsi ostali fiksni stroški topilniških in drugih obratov. Če bodo v Ljubiji hoteli zvišati proizvodnjo rude le za okrog 5,0 milijonov ton in če bodo zgradili prepotrebne pralnice itd., bo to zahtevalo za vsako tono na leto vsaj 100 $ investicij. Pri 10-letnem odplačevanju in 10 % obrestih bi znašala odplačila in obresti ok. 370 din za 1000 kg Fe v rudi. 1000 kg Fe frco. Jesenice bi stalo: 520 + 370 = okrog 800 do 900 din. To je za 40 do 45 % dražje kot stane 1000 kg Fe v Itabiri frco. Jesenice. Elektroplavži v Iljašu, zlasti pa plavž v Storah pri proizvodnji specialnega grodlja so odvisni od uvoza čistih Fe-rud z najnižjim % Mn, P in ostalih elementov. Da bi se življenjska doba ljubijskih rudišč podaljšala, je torej utemeljeno, da se plavži v Smederevu, ki so daleč od Prijedora in ki imajo svojo luko ob Donavi, oskrbujejo z rudami iz Ukrajine ali centralnih rudišč SSSR, — Jesenice pa deloma z bogatimi rudami iz Brazilije, Mauretanije in podobno preko Bakra. Oris naših treh železarn Železarna Ravne, Štore in Jesenice so s svojo malo proizvodnjo posebno poglavje našega železarstva, zlasti velja to za Jesenice, ki so mogle začeti uveljavljati zelo pozno za današnji razvoj in možnosti potrebne obnove, modernizacije in veljavne ekonomske principe. Med seboj se te tri železarne po zmogljivosti in proizvodnih programih razlikujejo, se pa tudi dopolnjujejo. V nekaj letih bodo mogle zares predstavljati logično in organsko celoto. Mimo tega ležijo na ozemlju, kjer znaša potrošnja predelovalne strojne industrije, obrti, gradbeništva in prebivalstva okrog 500 kg na leto in prebivalca. To se pravi — upoštevajoč še odjemalce preko Sotle in Kolpe — da njihova proizvodnja, zlasti če jo bodo izvozile velik del za potrebe tega okoliša, niti ne bo zadostovala. Karakteristike teh treh železarn bi v glavnih črtah mogli takole orisati: Ravne so se po osvobojenju s premišljenimi in sistematičnimi investicijami razvile od neznatnega proizvajalca plemenitih jekel v važno podjetje s kvalitetnim programom. Železarna more proizvajati v svojih petih elektroobločnih in dveh indukcijskih pečeh letno do 220.000 ton jekla. To so v glavnem nizko, srednje, visoko legirana konstrukcijska, orodna, brzorezna jekla, ki bodo valjana, vlečena, kovana, ulita. Ravne kot jeklarna plemenitih jekel ima kapacitete, ki so za tovrstne proizvajalce zelo velike. Temu primerno imajo visoke prodajne cene in pri majhni tonaži je med vsemi tremi jeklarnami njihova prodajna realizacija relativno najvišja. V glavnem so Ravne že izgrajene. Investicijska sredstva potrebujejo, da bi znašal delež dokončnih izdelkov v celotni realizaciji vsaj 60 %. štore so z jeklarske strani mini-železarna, ki končuje gradnjo 40-tonske elektro obločne peči, štirižilni »Concast« livni stroj za gredice 100 do 140 0. Valjarna je že zgrajena, in sicer bo znašala njena kapaciteta z malimi dopolnitvami letno 150.000 ton žice, drobnih in srednjih profilov ter ploščatega jekla, zlasti peresnega. Tudi če bi ostala stara martinovka v obratu, bo v štorah proizvodnja jekla postala za potrebe valjarne premajhna. Prej ali slej bodo morali dobiti drugo elektro peč. Paralelno z jeklarsko proizvodnjo teče zelo važna livarska proizvodnja. Livarna kokil naj krije potrebe slovenskih železarn. Livarna valjev in no-dularne litine imata velike možnosti za nadaljnji razvoj. To potrjuje predvsem dejstvo, da je elektro-redukcijska peč s kapaciteto 18.000 KVA v poskusni februarski kampanji letos dokazala, da more z uvoženim hematitom Itabira proizvajati specialne vrste surovega železa za nodularne ulitke, ki tem daje neposredno izredno ugodno in čisto feritsko strukturo, ne da bi bilo za to potrebno posebno žarjenje. V Jugoslaviji bo potreba tovrstnega grod-lja znašala 25.000—30.000 ton, 25—20.000 ton pa bo lahko prodano v sosednje države za ceno, ki je približno za 1/3 višja od cene za hematitni grodelj. V zadnjih petih letih se je namreč proizvodnja nodularne litine v Evropi skoraj podvojila in dosegla ca. 1,4 milijone ton, v USA pa se je povečala za 2 in polkrat na preko 2 milijona ton. Njen delež je proti navadni litini v Evropi v razmerju 1:10, v USA že 1:5. Da bodo navedeni začrtani program mogli brez kvalitetnih nihanj izvesti, bo potrebno pri TH peči uvesti dupliciranje z mrežno indukcijsko pečjo, kjer naj se sestave grodljev korigirajo in prilagodijo željam kupcev. Brez uvedbe najhitrejših kemičnih analiz — za potrebe plavža in jeklarne — tak nenadni kvalitetni razvoj ne bo mogel uspeti. Primerni aparati (na primer analiza 36 elementov v 50") so dragi. V principu v Štorah ni osnovnih tehnoloških problemov. Potrebni bodo seveda še veliki napori, da se bodo »nove Štore vhodile«. Gradnja nove jeklarne in dodatnih objektov je angažirala velika investicijska sredstva in bo trajalo nekaj let, da bodo najhujše finančne skrbi prebredene. Jesenice, nekdaj največja jugoslovanska, danes največja slovenska železarna, je po osvoboditvi povečala 5 obstoječih SM peči in postavila dve novi, postavila 2 elektropeči po 60/70 ton; plavža — nekoliko rekonstruirana — sta dobila 1969/1970 novo aglomeracijo in pa predvideni mnogo večji plavž, nove večje kauperje. Vendar novi večji plavž ni bil grajen, ostala sta oba prejšnja plavža neznatno rekonstruirana, s premerom talilnika 3.3 m. Potrebne pa bodo še rekonstrukcije v okviru rednih velikih remontov. V aglomeraciji in pri plavžih bo potrebno odpraviti številne druge pomanjkljivosti. Poleg izboljšav in ukrepov za razširjenje proizvodnje je bila zgrajena nova vroča valjarna na Beli (blu-ming-Kvarto, Steckel - valjarna, žična valjarna, HO-profili, jeklovlek), ki jo morajo dopolniti s sodobnimi opremami za hladno valjanje vroče valjanih trakov in pločevin, kvalitetna mehka elektrojekla, slabo in srednje legirana jekla in nerjaveče pločevine. Enako potrebno je povečati kapacitete žičarne. Tak program je izredno zahteven iz investicijskega in tehnološkega gledišča. Edino znatno povečanje letne proizvodnje —■ znatno glede obsega realizirane vrednosti — bo omogočilo hitrejši odpis bremen. Za to pa je predpogoj kvalitetno surovo jeklo, katerega proizvodni stroški bodo odvisni od tehnološke poti, za katei-o se bo potrebno na osnovi treznih in objektivnih primerjalnih študij odločiti. Preden pričnemo obravnavati, katere naj bodo te odločitve, si oglejmo, kaj je bilo v železarski tehnologiji v zadnjih letih novega, kar bi moglo biti za nas, posebno za Jesenice, sprejemljivo in koristno. ŽELEZARSKE NOVOSTI Za majhnost naših treh železarn so pomembne le tiste novosti in smeri razvoja, ki odgovarjajo njihovim proizvodnim in kvalitetnim programom in realnim možnostim. Proizvodnja grodlja v plavžih Pri projektiranju novih rekonstruiranj obstoječih plavžarskih obratov, pri vodenju plavžarske proizvodnje je glavna pozornost posvečena kvaliteti rude, odgovarjajoči pripravi rudnega vsipa in vsipa sploh. Bogatenje, pranje, sušenje, po potrebi praženje, drobljenje, mletje, klasiranje se praviloma opravljajo pri rudnikih. Tam, kjer med temi operacijami nastane mnogo frakcij pod 200 do 400 mikronov (prevladujejo naj frakcije pod 100-mi) se opravlja proizvodnja in žganje peletov prav tako pri rudniku ali pred vkrcanjem. V železarnah proizvajajo pelete le, če so rudniki zelo blizu ali če je žganje kombinirano z metalizacijo ali s predredukcijo in za to obstojijo ugodni pogoji. Stroj za sintranje vlažnih mešanic rud od 0—3 mm (0—5 mm), 4—5 % koksa 0—3 mm in apnenca 0—1 mm na rešetkah (običajno DW-Lloyd stroj) je postal najvažnejši agregat sodobnih plavžarskih obratov. Proizvedeni sinter mora biti trden, vsebovati vsaj 90 % Fe kot Fe203, torej zelo reduk-tiven, mora biti toliko bazičen, da je vsip plavža samohoden. Odvisno od kvalitete in termostabilno-sti surove ali pražene rude je običajno v vsipu plavžev 50—80 % sintra. Ker je le pri fizikalno in kemično nespreminja-jočih se sestavah vsipa mogoče doseči maksimalne proizvodnje plavžev brez motenj in zastojev, mora plavžar zahtevati najboljšo opremo za predpriprave, klasiranje, tehtanje in kemijske kontrole. Če so ti pogoji doseženi, postane plavž termični agregat z najmanjšo možno porabo koksa, oz. kalorij, ki dela z regularnostjo parnega stroja. Sodobni Dwight-Lloyd »sinter trakovi« imajo naprave za nasutja od 350—500 mm višine, po potrebi v slojih, delajo z 20 mm debelim slojem 5—15 mm (5—20) sintra na rešetkah (»posteljica«), vžig nasutja je širok, globok in enakomeren. Ne uporabljajo več separatnih hladilnih trakov, ampak raje povečujejo celotno sesalno površino traku za ca. 30—35 % za ohlajenje in močnejšo oksidacijo sintra, ki ga po drobljenju in klasiranju z običajnimi trakovi transportirajo do silosov plav- ža. Cone sesanja, prepihovanja, izkoriščanja toplote se z zasunki morejo regulirati. Na takih trakovih proizvedeni sintri imajo stopnjo oksidacije okrog 95 °/o, so trši, po drobljenju dajejo enakomernejše granulacije in bistveno manj povratka, v splošnem pod 20 %. Tako opremljene in tehnološko vodene aglomeracije dajejo netto sintra z zrnom nad 15 mm skoro 40 ton na m2 sesalne površine/24h (na pr. Decaze-ville 14 m2 sesalne, 3,5 m2 centralne, 7 m2 hladilne površine). Le pod takimi pogoji je tudi mogoče doseči, da rabijo mali plavži brez starega železa v vsipu in brez mazuta pri vsipu z 500—550 kg žlindre in temperaturi zraka okrog 950° C le 510 kg koksa (300 m3 — plavž v Decazeville). V aglomeracijah se izogibajo delati sinter z bazičnostjo 1.1—1.3, ki je slabo reduktiven. Prevladujejo proizvodnje sintrov z = 1.6—1.8, tako Si02 da pri odgovarjajočem deležu čiste, termostabilne kosovne — pražene ali surove rude — plavži delajo z žlindrami od 0,9—1,1 bazičnosti. Izjema so siliko aluminatne rude, kjer z eks-tremnim dodatkom pod 1 mm zmletega apnenca (90 % pod 500 mi) proizvajajo sinter z bazičnostjo 4,4—4,7, da iz FeO — silikoaluminatov nastanejo dobro reduktivni kalcijevi feriti (Mondeville: plavž 825 m3 kor. vol. — žlindre 1000 kg/tono, — zrak 1200°; žrelni plin 80—90° C, 16 % C02; 515 kg koksa + 72 kg mazuta in katrana/tono). Ker imajo le Jesenice dva mala plavža s 0 3,3 m in cel. volumni 162 m3 pri peči I in 143 m3 pri peči II, oziroma s površinama talilnikov po ca 8,6 m2, velja le za te oceniti, koliko in pod katerimi pogoji bi ta dva plavža zmogla dati največjo možno količino grodlja na dan in uro. Jasno je, da se taki plavži ne morejo meriti glede specifičnih storilnosti in porab koksa z rekordnimi številkami, kot so na primer: plavži 14 m 0 — 10.000 ton gr/24h — 300/350 kg žl„ — 385 + 70 = 450 kg suhega koksa na tono grodlja — če računamo, da je razmerje kg koksa enak kg mazuta — temperatura zraka 1150—1250° C in si. Mali plavži morejo sicer racionalno proizvajati grodelj, vendar pa bo ta vedno dražji kot ga dajejo sodobni veliki plavži. Že samo deleži osebnih, splošnih, vzdrževalnih in upravnih stroškov so bistveno višji. To pa more biti kompenzirano z odgovarjajočo kvalitetno jeklarsko proizvodnjo, za katero bo plačana proporcionalno višja cena: specialna jekla, specialni končni izdelki. Pri plavžih je mogoče oceniti njihovo storilnost najboljše s količino koksa (koks + olje), ki more zgoreti pred šobami v talilniku in katerega ne sme biti več kot nastalega plina pred šobami talilnik prenese. Tega bo toliko manj, kolikor manj bo prišlo v talilnik goriva (koksa in olja), kolikor manj bo jalovega dušika (z 02 obogačen zrak), kolikor manj bo žlindre (bogat vsip); vsip naj ne bo pregost, razdelitev plina naj bo enakomerna, gra-nulacija vsipa enakomerna in primerna za pretok plinov pri kratki pogrezni dobi, količina žlindre in grodlja po teži večja kot je aerodinamični pritisk plinov (temp. od 800—1000° C, pr ca. 0,6 atn), da ne pride do kipenja vsipa na poti navzdol v talilnik. Pod optimalnimi in ne spreminjajočimi se pogoji moremo za peč I in II računati z 0,80 kg koksa na m2 talilnika in uro — zrak 950°; 02 v zraku do 23 %, 70 kg mazuta, obseg indir. redukcije = 50 % brez apnenca v vsipu — žlindre največ 380 do 400 kg. Pri porabi brutto koksa 600 kg (550 kg koksa + 50 kg olja) bi morali dati obe peči dnevno vsaj 550 ton grodlja ali do 190.000 ton grodlja letno. Iz čistih rud izdelan grodelj je plemenit, čist in tekoč vložek za predelavo v plemenita jekla. Zaradi bistveno nižjih cen za težka olja so bili v zadnjih 10—15 letih opravljeni številni poskusi in študije5, kako zvišati vbrizgavanje olj in s tem znižati porabe koksa. Ker so obratovalni pogoji raznih plavžev, obseg reaktivne cone, izkoristek CO in podobno zelo različni, rezultati niso enotni. Faktorji zamenjave koksa z oljem variirajo od 0,9 do 1,5, količine olj pa se pri enostavnem vbrizgavanju v šobe gibljejo med 30—100 kg. So večje, če so temperature zraka višje, na pr. 1100 do 1250° C, če je zrak obogačen s kisikom — na 23, 25, 27 % O,. Čeprav se s tem zvišajo izkoristki CO in H2, se znižajo specifične proizvodnosti plavžev manj, kot bi pričakovali. Splošno je pri tem ovira količina saj, ki se pri večjih dodatkih olj zaradi nepopolnega izparevanja in zgorevanja pred šobami prične tvoriti, zavirati regularnost obratovanja in izkoristek CO; zlasti pa saje ovirajo čiščenje plina in delovanje čistilcev. Raziskovanja in poskusi, ki sta jih v zadnjih letih opravljali IRSID6 in ATH7, obetajo zamenjavo koksa z oljem po IRSID-u na tono grodlja za ca. 140 do 180 kg. S posebno šobo, podobno Ven-turi-cevi se vpihava vroč zrak, ki v dolgem cilindričnem delu, kjer se je presek zožil na ca 10 % vstopnega preseka dobi nadzvočno hitrost. V del, kjer se šoba začne širiti, se vbrizgava olje. Do 160 ali celo do 200 kg olja na tono grodlja je bilo mogoče pri poskusih vbrizgati in doseči popolno zgorevanje brez tvorbe saj. (»Tuyeres a onde de choc«). Pri porabi 600 kg koksa na tono grodlja in zamenjanem faktorju samo 1,0 bi to pomenilo, da bi se mogla pri malih plavžih znižati poraba koksa n. pr. od 600 na 440 ali celo 400 kg/t. V plavžu v Hagondange, ki ima 12 pihalnic, bodo opravljeni industrijski preizkusi s takimi šobami v teku daljše dobe. Dali naj bi vse parametre, potrebne za oceno in primerjavo proizvodnih stroškov, ki so kompleksni problem: cena koksa ali olja, dodatni stroški za zvišanje pritiska, za zvišani kisik, vprašanje optimalnih izkoristov CO in H2, optimalnih storitev, sestave žrelnih plinov ter njihovo kemično in ekonomsko oceno itd. ATH na drugi strani še ni zaključila svojih poskusov, s katerimi je do sedaj dosegla popolno izparjanje in sežig mazuta s tem, da mazut kot emulzijo s paro (3 do 15 kg H20/t) vbrizga v vroči zrak, doseže pop. izparenje in preko neštetih »mikro eksplozij« popolno pretvorbo mazuta v CO in H27. C. R. M. je ob koncu leta 1972 zaključil 8 mesecev trajajoče poskuse na plavžu tvrdke Cockerill v Seraingu8. Kot je razvidno že iz študije, citirane pod (5) bi bila najuspešnejša zamenjava koksa z gazifikacijo olj zunaj plavža in z vpihavanjem od C02-H20-CxHu očiščenega in na 1000—1100° C pregretega plina v trebuh plavža. Po predposkusih v C. R. M. so bili leta 1971 industrijski poskusi izvršeni v plavžu s premerom talilnika 4,5 m, ki je normalno proizvajal okrog 450 ton Thomas-grodlja dnevno, pri porabi 545 kg koksa, 76 kg olja na tono, temperaturi zraka 800° C in z zamenjalnim faktorjem koks/olje ca. 1,02. Na razpolago so imeli na uro 8000 Nm3 plina z 88—90 % CO + H2; z le 2—3 % C02 + H20 in z 6—7 % N2. Rudni vsip je pretežno mineta. Slika 2 kaže razdelitev plina, vpihovanega %H, 20 10 Injekcija (25Hm plina >79kg olja/tgrodlja - " " plina/i grodlja Plin: C0' H± = 88-90 V. UP -- 2— 3 •/. H,' 6-7 V. stena 12 3 oddaljenost od stene v metrih Slika 2 Razdelitev plina v plavžu 0 4.5 m Seraing brez olja in razdelitev plina, vpihovanega z 79 kg olja. Zlasti v tem primeru je mogoče ugotoviti, da je razdelitev plina proti sredini ugodna in da se vpihani plin in olje aditivno dopolnjujeta v svojem dejstvu glede prihranka koksa. Rezultate navaja tabela V. Tabela V. Preskusne periode 12 3 4 Koks ... v kg/t grodlja Olje ... v kg/t grodlja Reformiran plin v Nm3/t grodlja Zamenjalni faktor kg koks/kg olje Zamenjalni faktor kg koks/Nm3 plina 545 523 439 310 76 — 79 125 Ostali podatki: koks z 85 % C, temp. zraka 800°, zračna vlaga 10g/Nm3 suhega zraka, (Si) — 0,5 °/o. Zaključna serija 4 je trajala prekratko, da bi mogel biti posplošen doseženi prihranek ca. 245 kg koksa, ki presega vse do sedaj znane rezultate. Umevno je, da po taki poti zvišan obseg indirektne redukcije zviša tudi proizvodnost. Vpihovanje kisika v konvertorje skozi dno še nedavno se je zdelo, da bo žilavenje s kisikom v LD (LDAC oziroma LDOLP) konvertorju izpodrinilo vse Thomas konvertorje in vse SM in podobne ognjiščne peči. Zlasti so temeljile take napovedi na izredni storilnosti največjih LD in LDAC konvertorjev, kakovosti njihovih jekel, možnostih, da se ves proces žilavenja eksaktno kontrolira in avtomatizira9. Tedaj tudi ni kazalo, da se bo posrečilo vpihovanje kisika skozi dno, zlasti da bi rešili številne razmeroma majhne, vendar pa ekonomične Thomas jeklarne v minetnih področjih. Napori francoskih in belgijskih jeklarjev po rojstvu LD-konvertorja v letu 1950/52, da bi izkoristili pri Thomas konvertorjih kisik za vpihovanje skozi dno, katerega bi hladili z vodno paro, s C02 in podobno, so pripeljali šele 1969. leta do uspeha. Za hlajenje so tedaj pričeli uporabljati najprej naravni plin, potem pa efektivnejše kurilno olje. število bakrenih šob so pri 24 t Thomas konvertorju št. 7 v Rombas zmanjšali od 300 na 6 -notranja bakrena cev 0 20 mm za vpihovanje kisika 165 Nm3/min in 12 atm, zunanja železna s spiralnimi rebri za dovajanje hladilnega olja — 10 atn, 85,8 % C — 13,4 % H2 in 3 l/t jekla (gl. si. 3 in 4). — proces in konstrukcija konvertorja se imenuje LWS (po investitorjih — Creusot-Loire, de Wendel, Spruncks & Co.). Poročila o tem so obširna in detajlna10. — Ker je žilavenje skozi dno manj burno, je bilo mogoče zvišati nivo taline od 78,5 na 96 cm, težo pa od 24 t na 30 t. — Izdelana jekla so — 412 425 425 I I " T Ji' \ i !! ji j! .; ii 1,02 — 1,02 1,02 i ' j! jI II M l! !i ogljikovo jeklo — 0,24 0,24 Slika 3 Razporeditev šob v LWS konvertorju Shema LWS konvertorja Slika 4 LWS konvertor v Rombas imela C: 0,02—0,04 %, Mn: 0,03—0,07 %, P ca. 0,025 %, S ca. 0,015 %, N2 ca. 0,0015 %, H2 — 0,0004 do 0,0007 %, 02: 0,08—0,10 %; temperatura se dvigne na 1615° C. Žlindra ima normalno sestavo Tho-mas žlinder s 17 % P205, % Fe je za 3 % višji, % MgO pa nižji. Obrabi dna in sten sta sinhroni-zirani in je poraba dolomita pri 500 šaržah ca 3—5 kg/t jekla. Proizvodni in časovni izkoristek sta se pri LWS konvertorju zvišala za okrog 67 %. — Zaradi razkroja olja znaša % H2 0,0005—0,0008, zato jeklo med 50—60" premešajo s C02 —, N2 — ali Ar ter se H2 zniža na 0,00025 do 0,00035 (2,8 — 3,9 cm3/100 gr). Izdelane bilance kažejo, da je mogoče uporabljati znatne količine odpadkov ali metaliziranih peletov; pri grodlju s ca. 0,8—1,0 % Si, 4 % C in 0,6 % Mn bi bilo mogoče šaržirati teh v količinah 25—30 % kovinskega vložka. Namesto 64 Nm3 02 pri fosfornem grodlju in 30 % odpadkov se rabi pri jeklarskih grodljih ca. 52/60 Nm3 02; šarže se podaljšajo za ca 5' (žilavenje 15' mesto 10'). Ob ogledu prvega 24-tonskega Thomas-konver-torja za 30 ton v Rombas (junij 1973) po LWS postopku so se ob 400 talinah postopoma zatalile 3 šobe od šestih. Te tri so prevzele obremenitev s kisikom za vseh 6. Zelo uspelo je tudi vpihovanje na pod 500 mi zmletega apna skozi šobe. Ena sama šoba prenese 1/3 vsega apna, ki je potreben za tvorbo fosfatne žlindre. — Izplakovanje H2 v jeklu vršijo z N2 in z zrakom med zadnjimi 40—60" —. Ker so vse regulirne in deloma avtomatizirane instalacije pri tem prvem LWS konvertorju vidne, je le tu mogoče zasledovati delovanje črpalk za olje, pritiske, dodatke 02 — zraka — dušika — potek žilavenja. — Preseneti zmanjšanje akustičnih efektov. LWS postopek je nov, velik uspeh v jeklarstvu. V minetnih revirjih začenjajo predelovati obstoječe Thomasove na LWS-konvertorje: kvaliteta jekla je enaka jeklom LD, oziroma LDAC konvertor j ev; brez spremembe notranjih dimenzij se zviša teža talin za okrog 30 °/o, proizvodnost pa za 25—30 %; zdržnost obzidja je večja; lažje je avtomatizirati proces. Ni še rešeno vprašanje enostavnega čiščenja plinov brez zgorevanja, ker zvišani % H2 v plinu razširi eksplozijsko področje in bo verjetno, zlasti pri manjših konvertorjih, potrebno vžgati plin pod kotli s prebitki zraka, podobno kot v prvi fazi razvoja LD konvertorjev. Ker so proizvodni stroški SM-jekel previsoki celo tam, kjer imajo odveč koksarniškega plina in katranov, jeklarne so pa zadosti visoko grajene, se SM peči podirajo in zamenjujejo z LWS konver-torji. V jeklarni v Hagondange so na primer v 5 mesecih porušili 1 SM-peč za 170 ton in 4 SM peči za 120 ton. 2 Thomas konvertorja za 45 ton predelujejo v LWS za 60 ton in bo en sam zmogel proizvodnjo, ki bo za ca. 20 % večja kot je bila proizvodnja 4 SM peči. Prav tam bodo v LWS konvertorja predelali še 2 Thomas za 25 ton. To se dogaja tudi v ostalih Thomas jeklarnah, gradijo se pa tudi novi objekti in konvertorji za 60, 100, 120 ton, ki so grajeni kot simetrične, centrične LD hruške. OBM konvertor11 je tehnološko in konstruktivno podoben LWS konvertorju. U. S. Steel Corp. in Maxhiitte so v letih 1970/71 razvile svoj prvi 40-tonski konvertor, kjer 02 prav tako vpihajo skozi dno, le da je tu hladilno sredstvo naravni plin. Ta sicer manj učinkovito hladi šobe, vendar zadostno. Po zaključnem izplakovanju in preme-šanju z N2 — Ar odpravijo tudi tu v jeklu raztopljeni H2 do zahtevanih najmanjših ppm. V Franciji, Luksemburgu in Belgiji je nujno zamenjati Thomas konvertor je z LWS — in ustaviti drage SM jeklarne. Na področju OBM konvertorja pa naj ta predvsem omogoči ustavitev SM peči kapacitet od 80 do 250 ton. Za LWS in OBM konvertorja lahko rečemo, da sta na pohodu in se z njima začne renesansa že na smrt obsojenega Thomas konvertorja, pa tudi postopno odmiranje SM peči po 100 letih njene dominacije v proizvodnji kvalitetnih jekel, ki pa je nasproti 02 — konvertorskim jeklom predraga. Ta dva konvertorja bosta gotovo postala nevarna tekmeca LD in LDAC konvertorjem. Ce jeseniški železarji dosežejo in obdržijo proizvodnjo surovega železa pri 200.000 ton letno, bi z vložkom 70 % tekočega grodlja in 30 % lastnih odpadkov, starega železa, metaliziranih peletov mogli s proizvodnjo 35-tonskega LWS konvertorja ustvariti letno ca. 260.000 ton (2 zaporedni talini po 35 ton), pri zvišani proizvodnji ca. 300.000 ton grodlja pa 400—450.000 ton kvalitetnega O, - konvertor-skega jekla, zlasti mehkih silicijevih in visokolegi-ranih kvalitet, kjer naj bo % C pod 0,02 %. SM peči 1—5 bi bile porušene, SM peči 6 in 7 bi mogli biti za rezervo. Ker LWS-konvertor namesto naravnega plina rabi kurilno olje — pride predvsem v poštev. Kot kaže študijski predprojekt, bi mogla biti po- stavljena v obstoječo martinarno taka konvertor-ska instalacija brez večjih konstrukcijskih sprememb in posegov. Zelo ugodno je hitro zaporedje konvertorskih šarž tam, kjer se vlivajo jekla na »konti-strojih«. Ti so železarni Jesenice potrebni in so tudi predvideni. Več o teh možnostih pozneje. Linde Division od UNION-CABIDE — Corp. in Joslyn so 8 let razvijali AOD-konvertor, ki je bil namenjen s kapaciteto 17 ton za proizvodnjo Cr in CrNi nerjavnih in visokotemperaturnih jekel12. Žilavenje v konvertorju v elektro-obločni peči prej staljenega surovega jekla poteka z 02 in Ar, katerih razmerje se menja od 3:1 na 2:1 in končno na 1:2. Po fazi odžvepljanja, legiranja, dezoksida-cije sledi še izplakovanje z Ar. Na tono jekla porabijo 15—25 m3 02 in 18—23 m3 Ar. Tako tehnologijo uporablja tudi jeklarna v ILssa-Viola, ki proizvaja letno za 40.000 ton takih jekel, spada pa k C. M. I. Princip prvotno s paro hlajenega LWS konver-torja sta za proizvodnjo Cr-CrNi-nerjavnih jekel za Uddeholm v jeklarni Degerfors razvila O. Johns-son in A. Eriksson13. Shema poskusnega konver-torja in potek štirih faz procesa — oksidacija Si — oksidacija C — dezoksidacija in redukcija s Fe Si — izplakovanje vodika z Ar brez vakuuma — kažeta sliki 5 in 6. Poraba Ar je znižana na ca. samo 1 Nm3/t jekla ter se zniža % H2 na 5 ppm. 70-tonski konvertor je v gradnji. V kateremkoli kisikovem konvertorju iz čistega grodlja in čistih odpadkov izdelano jeklo je kvalitetno, je tudi kvalitetnejše kot so ogljična in nizko Slika 5 Projekt konvertor j a za Uddeholm postopek Slika 6 Potek žilavenja po Uddeholm postopku legirana martinska in elektrojekla. Konvertorji LWS in OBM so torej določeni za proizvodnjo kvalitetnih jekel, zlasti tistih z zelo nizkim C. Žilavenje je mirnejše, obraba sten in dna enakomerna, vzdržnost zelo velika, proizvodni stroški ugodni. Zaradi nižjih višin so tudi gradbeni in investicijski stroški manjši. To pa so prednosti, ki so pomembne pri sodobnih malih proizvodnih enotah, ne pa toliko pri kapacitetah jeklarn od 4 do 10 milijonov ton surovega jekla. IRSID-ovo kontinuirno žilavenje Istočasno, ko so se francoski metalurgi trudili rešiti problem vpihavanja kisika skozi dno kon-vertorjev, je IRSID v svojem institutu v Maizieres les Metz razvijal tehniko in instalacijo za kontinuirno žilavenje grodlja14. Mala industrijska naprava za žilavenje ca. 25 ton grodlja na uro je bila nato grajena od 1969 do 1971 v bližnji Thomas jeklarni v Hagondange. Ob zaključku dvoletnega kampanjskega obratovanja je bilo v začetku decembra 1972 predvajano delovanje te naprave za »affinage continu« pred številno mednarodno strokovno publiko, ki je mogla ugotoviti uspešnost tega postopka in veliko specifično storilnost majhnega in nizkega reaktorja, katerega je tudi mogoče postaviti v vsako SM- ali Thomas jeklarno. Izredno intenzivna specifična storilnost je dosežena z dejstvom, da skozi kratko kopje vpihavana kisik in zmleto apno na neprekinjeno dotekajoče surovo železo povzročata penečo se emulzijo grodlja — žilndre — plina. V zelo kratkem času tako žilavi j ena emulzija jekla s ca. 0,04—0,06 °/o C preko praga odteka v dekantator, kjer se žlindra in jeklo ločita in vsak po svojem koritu neprekinjeno odtekata. Izžilavljeno jeklo doteka v 40-tonsko peč z indukcijskim kanalom za mrežno frekvenco in 800 KVA moči, kjer jekla dezoksidirajo, po potrebi naogljičijo, legirajo in po ca. eni uri odlijejo v šaržno ponev. Za to rabijo na tono jekla 8 Kwh. Obe nagibni ponvi, ki dobivata iz mešalnika grodelj, reaktor z dekantator jem, industrijska indukcijska kanalna peč kot zaključni agregat — so kot celota in vsak zase metalurško in tehnično dognani in zanimivi. Slika 7 kaže shemo te naprave, slika 8 prerez LD jeklarne in slika 9 prerez jeklarne po IRSID-u, obe za 750.000 ton surovega jekla letno. Evidentno je, da je slednja cenejša v gradbenih stroških, za katere računajo, da so za ca. 1/3 nižji od odgovarjajoče LD-jeklarne za isto kapaciteto. Bistveno pocenitev pomeni čiščenje plina z enostavnimi mokrimi čistilci. To je mogoče zaradi dejstva, da penjenje emulzije v reaktorju v glavnem absorbira Fe^-aerosole, ki pri LD-konvertorjih zahtevajo izdatne investicije za čistilne naprave. Hlajenje je mogoče s starim železom, metalizi-rano rudo ali s surovo rudo. Navajamo primer za delo s starim železom: V reaktor pride na tono jekla: 785,5 grodlja z 4,5 % C, 0,7 % Si, 0,17 % S, 0,7 % Mn — temperatura je 1300° C; 42,2 Nm3 02, 58,3 kg apna, 280,8 kg starega železa, 6,3 kg rude (ki je ekvivalentna 6,3 X 4,5 — ca 28,5 kg starega železa). Iz reaktorja odhaja: 65 Nm3 plina z 80 % CO + 20 % C02 z fiz. in kem. toploto ca 193.000 kcal; 129,5 kg žlindre z bazičnostjo % CaO + MgO = 3,5 in 20 % Fe °/o SiO + 5205 1000,0 kg jekla z ca 0,06 % C, 0,015 % P, 0,15 % Mn in s temperaturo t = 1600° C. Izkoristek Fe ca 97 %. Energetska bilanca kaže, da pride v reaktor in se razvije v njem 441.700 kcal/to, — porabi in odhaja ista količina, ne upoštevajoč kalorično vrednost 52 Nm3 CO. Čeprav so na tono jekla sestava, količina in temperatura odhajajočih plinov konstantna, izkoriščanje plina na pr. za proizvodnjo pare v projektih še niso predvideli. Med številnimi drugimi poizkusi, kako priti do kontinuirnega žilavenja grodlja (BISRA, VOEST, WORCRA in dr.) je IRSID-ov postopek najbolj dognan. Njegovo predvajanje je dokazalo, da bi ta postopek nekoč mogel postati industrijsko pomemben. Potrebno pa je ugotoviti, da bi njegov razvoj zahteval še veliko dela in denarja. Nizka višina IRSID-ove instalacije, ki ima za veliko proizvodnjo zaradi svojih minimalnih višin prostora na mestu vsake podrte SM-peči, pa je dobila tekmeca v danes že preizkušanih OBM, LWS-kon-vertorjih, ki prav tako ne zahtevajo višin. Razvoj IRSID-ovega kontinuirnega žilavenja je prišel torej nekaj let prepozno ali pa kakih 10 let prezgodaj spričo naporov za računsko vodenje in avtomatizi-ranje kompleksnih proizvodnih procesov. prebod Kontrola dotoka grodlja ŽILAV EN JE PEČ z indukciskim kanalom Slika 7 Shema kuntinuirnega žilavenja IRSID Slika 8 Osnutek jeklarne LD — za 750.000 t jekla — 1973 Elektroobločne peči Visoka storilnost elektro-obločnih peči, bodisi da so to HP ali UHP, omogoča veliko proizvodnjo. Nekdaj določena za proizvodnjo specialnih in Iegi-ranih jekel, je postala elektro-obločna peč agregat za masovno proizvodnjo. Kratko trajanje šarž se lepo usklajuje s tehniko kontinuirnega vlivanja. O njih so bila napisana številna poročila, predavanja na kongresih ter primerjaj material pod (15). Ob v začetku navedeni proizvodni prognozi jugoslovanskih železarn za leto 1985 je delež elektro-jekla predviden z okrog 23 %, od tega je delež slovenskih železarn okrog 2/3. Kolikor bolj se manjša zaradi previsokih proizvodnih stroškov količina v SM pečeh izdelanega jekla, toliko večji bo moral biti delež elektro-obločne peči v jeklarski proizvodnji, ki je prvenstveno agregat za pretaljevanje starega železa, če računamo, da bo leta 1985 na razpolago ca 480 kg starega železa na tono surovega jekla, od tega ca 200 kg zbirnega starega železa, 280 kg pa svežih odpadkov (od lastne predelave in finalizacije), bo število elektro-obločnih peči moralo še naprej rasti, večale se bodo tudi njihove storilnosti in kapacitete. L. Fiige in sodelavci (16) navajajo sledeče specifične porabe starega in svežega železa na tono surovih ingotov za posamezne postopke v letu 1972: kisikovi LD, LDAC konvertorji 248 kg/t SM-peči 760 kg/t elektroobločne peči 930 kg/t Thomas-konvertorji 100 kg/t Skupno 405 kg/t Ker so možnosti, da kisikovi konvertorji, zlasti velikih kapacitet, zvišajo delež odpadkov, starega železa ali Fegobe na 300, s predgrevanjem celo na 400—450 kg/t, moramo vseeno računati s tem, da bo delež elektro jekla v svetovni proizvodnji rastel in da se bo gibal okrog 25 °/o. Naše železarne bodo torej s 23 % približno v isti vrsti. Čeprav ima elektro-obločna peč že dolgo tradicijo, je pa vendar še dosti pomanjkljivosti ener- +21300 +16000 -6500 +5400 L------' -34G0 Slika 9 IRSID Osnutek jeklarne za kontinuirno žllavenje 750.000 to.n jekla — 1973 getskega značaja, vzdržnosti zidovja in obokov (17), zlasti kadar gre za peči velikih storilnosti (HP in UHP-peči). Pojavljajo se tehnološke novosti, ki naj delo elektropeči omejijo le na fazo taljenja (glej poglavje o kombinaciji agregatov in postopkov). V vsakem primeru pa delo elektro-obločne peči zahteva, da so izpolnjeni nekateri pogoji, kot so na primer: Razvrščanje starega železa in svežih odpadkov po kvalitetah in vsebini kvarnih oligoelementov; priprava vložka s sodobnimi specialnimi stroji, da bi dosegli teže vložka od 1—3 ton/m3, za kar pa so potrebne znatne investicije, ki so najprimernejše kot centralizirane priprave v velikih zbiralnih in potrošniških okoliših. Elektrojeklo ima višje odstotke N in H kot SM-jeklo, kjer imamo neprekinjeno splakovanje s CO vse do preboda; še čistejša so LD jekla. To zahteva dodatne operacije za splakovanje in eva-kuiranje z natego, s pretakanjem, z raznimi dupleks in tripleks postopki. Pravzaprav je tehnologija proizvodnje čistih elektro jekel še v razvoju. Primeri vpihovanja dodatkov apna, apna jedavca, apna — grafita, CaC, — SiC, FeSi, CaSi ali po IRSID-u apna s kisikom skozi kopje v staljeno kopel kažejo, koliko možnosti je in koliko dela še čaka elektro-jeklarne. Velika ovira za večji razmah elektrojeklarstva je v Evropi in v svetu naraščajoče pomanjkanje elektroenergije, ki bo toliko dražja, kolikor manj je bo in kolikor večje bodo zahteve po konstantni in kvalitetni dobavi. Ta je mogoča le, če so na razpolago primerne rezerve za termo in nuklearne centrale za kritje sezonskih in dnevnih konic, za dobe remontov. Take zadostne rezerve močno podražijo investicije, ki so toliko večje, kolikor večja je poraba električne energije. Pričakovano konstantno pomanjkanje električne energije — in pričakovati je pomanjkanje energij vseh vrst — bo trajalo vse do tedaj, ko bodo smeli in mogli mimo »petih velikih« vsi »mali« proizvajati električno energijo v vročih plutonij-skih reaktorjih. Ni verjetno, da se bo to zgodilo že v prihodnjih 25 letih. Še mnogo bolj odmaknjena je možnost izkoriščanja neizčrpne sončne energije za proizvodnjo električne energije. Večja proizvodnja elektro jekla bo zahtevala večji uvoz grafitiranih elektrod s premeri 400— —550 mm. Pri porabi povprečno 5 kg elektrod na tono elektro jekla bomo morali uvoziti za ZPSŽ 3.500, oz. 5.000 ton letno, za proizvodnjo 1,700.000 ton elektro jekla ca 8—9.000 ton. Za navedene dimenzije in količine tovarna v šibeniku ni opremljena. Ce bi te količine proizvajali doma v za to zgrajeni novi tovarni, so za njo potrebne znatne investicije in bi ta proizvodnja zahtevala še dodatnih 100—120 milijonov kwh letno. To je vprašanje, o katerem bo UJŽ morala razmišljati. Indukcijske peči Jeklarske indukcijske peči, grajene za srednje frekvence od 1000—3000 Hz (5000), imajo funkcijo pretaljevanja legiranih jekel, ferozlitin, nikla in drugih dragih zlitin in kovin. V kvalitetnih železo livarnah uporabljajo indukcijske peči za mrežno frekvenco, največkrat z indukcijskim kanalom, ki prevzamejo od kupolk železo, da uravnajo kemično sestavo z zlitinskimi dodatki in njihovo temperaturo. — V novejšem času peč z indukcijskim kanalom za mrežno frekvenco dobiva pomen v Thomas, LDAC, v LD in elektro jeklarnah, da razbremenijo drage glavne talilne agregate zaključnih operacij: desoksidacija, legiranje, uravnavanje liv-ne temperature. SI. 10 kaže diagram (a) za porabo Kwh/t jekla za peči z enim induktorjem a 800 ali 1100 Kw, da obdrže nivo temperatur za kapacitete peči od 25 do 75 ton, oziroma z dvema induktor-jema a 800 oz. 1100 Kw za kapacitete peči 75—150 ton, diagram (b) za gornje pogoje pa hitrost pregrevanja v °C na uro, če se na pr. dodajo desoksi-danti FeMn, FeSi. Diagram SI. 11 daje primerjavo padca kisika v ppm po pomirjenju z 1.8'kg FeSi/t v elektroobločni peči (6 t) in peči z indukcijskim kanalom. IRSID-ova poročila o razvoju tehnologije mrežne indukcijske peči kot dopolnilnemu agregatu za poboljšanje kvalitet (znižanje vključkov, P, S, N) in proizvodnih stroškov ogljičnih in legi-ranih jekel so šele deloma dostopna (18). Taka peč, opremljena za evakuiranje, je razvita šele za do 20 ton kapacitete. Specifična storilnost (kW/t ) 50 100 Kapaciteta (1) 50 100 Kapaciteta (t ) Slika 10 Termične karakteristike industrijske peči s kanalskim induktorjem Vsebnost 0 Total Raztop. V ravnotežju Obtočna peč (61 ) A 0 <—1-1—> Peč s kanalom!8t) ▲ • - M ■ Slika 11 Primerjava dezoksidacije s FeSi v obločni in kanalski peči Metalizacija rud — direktni procesi Pri proizvodnji le 1 milijona ton surovega jekla potrebujejo vse tri jeklarne 1,1 milijona ton vložka. Ker bodo štore v bodoče proizvajale le specialne vrste livarskih grodljev, Jesenice pa edine dale letno 200.000 ton jeklarskega surovega železa, bodo vse tri jeklarne rabile letno skoro 1 milijon ton lastnih odpadkov, odpadkov od industrijske predelave in finalizacije ter zbirnega in uvoženega starega železa. Računajmo, da rabi 700.000 ton elektro jekla ca 50.000 ton surovega železa, 400.000 ton SM-jekla pa 200.000 ton surovega železa, potem bo potrebno računati z vložkom: ca 30 % lastnih odpadkov ali 300.000 ton jugosl. zbirno staro železo 200.000 ton (?) kupljeno surovo železo za el. jekl. 50.000 ton povratek od domače finalizacije 100.000 ton od tega ca 15.000 ostružkov) tekoče surovo železo 200.000 ton uvoz starega železa 750.000 ton 350.000 ton oz. 365.000 ton Ta količina starega železa bi mogla biti v celoti ali deloma krita z uvoženimi ali doma proizvedenimi metaliziranimi peleti ali briketi. če pa raču- f Vsebnost kisika (ppm) 100 -Dodatek- 1,8 kg FeSi 5 10 15 20 Čas y min po dodatku naj o naše železarne na izvoz vsaj 100.000 ton valjanih ali doma neobdelanih proizvodov, se od teh ne bodo vračali odpadki predelave in finalizacije, tudi ne po povprečno računanem vračanju po 20 letih. Še ostrejše se postavlja vprašanje uvoza Fe substance, če bodo naše jeklarne v bodoče pri intenzivnejšem izkoriščanju svojih kapacitet za 1,100.000 surovega jekla rabile ca 1,220.000 ton vložka in bo pri boljših tehnoloških ukrepih padla količina lastnih odpadkov pod 30 %. Primorani bomo dnevno uvoziti ali izdelati 1000 do 1100 ton Fe-surovin, sposobnih za neposredno pretaljenje in žilavenje. Naše tri železarne bi torej potrebovale ca. 350.000 do 400.000 ton v »direktnem procesu« izdelane metalizirane rude, peletov ali briketov. Ta količina bi zrasla še za okrog 200.000 ton, če bi pogasili plavže na Jesenicah in bi se orientirali na izključno proizvodnjo elektrojekla. Direktni procesi zahtevajo za metalizacijo žganih peletov redukcijska plina CO in H2, ki ju normalno proizvajajo s katalitično konverzijo predvsem naravnega plina po postopkih, ki so na prodaj. Plin CO in H2 pa je mogoče proizvajati tudi iz trdnih goriv, kot so nekoksni, črni premogi ali tudi domači tipa Zagorje. Svetovne zaloge nekoksnih črnih premogov so izredne in bodo za dolgo preživele nafto in naravni plin. Postopki, kakršen je na pr. Koppers-Totzekov, bi dal na tono zagorskega premoga ca. 1000 m3 očiščenega plina s ca. 66 % CO, 31 % H2, 3 % CH4, N2, C0219. Plinski generator za tak plin je grajen za zmlete premoge ali za mazut. Izdatki za glavne surovine za gazifikacijo goriv s paro in 02, za el. energijo, vodo, bi po približnih računih bili za proizvodnjo 1 tone Fe-gobe pri ceni 226 din za 1 tono Zagorskega, 400 din za tono črnega premoga, 560 dinarjev za tono mazuta (olje S) in 800 din za 1000 Nm3 naravnega plina na 736, 950 oz. 1600 din. Pri ceni 260 din za 1000 Nm3 naravnega plina, katerega dobiva danes železarna Sisak, bi prišli ti izdatki na ca. 890 din/tono Fe gobe. V primeri s premogom bi 1000 Nm3 naravnega plina ne smelo stati več kot 220 din. Pri taki ceni in pri ceni 540 din za 950 kg Fe v surovi Itabiri frco vagon Bakar, bi stala 1 tona Fe-gobe z ostalimi izdatki okrog 1380 do 1450 din. To je pa cena, katero je mogoče plačati le, kadar je zahtevan zelo čist in bogat Fe-vlo-žek. Izbirati in odločiti se je potrebno za: racionalno proizveden grodelj s 30 % železarskih odpadkov, žilavljen s ca. 55—60 Nm3 kisika v LWS (ali LD) konvertorju, ali pa staro železo — metalizirani -~-n" »i iPLjjLT ; 2 3 i s e r Slika 12 Proizvodnja redukcijskega plina po K. T. iz premogovega prahu Slika 13 Proizvodnja redukcijskega plina po K. T. z vplinjanjem olj- peleti z 0,5—1,0% C — 500—550 kwh in 5—6 kg. elektrod. Taka alternativa se postavlja za Jesenice, ne pa za Ravne in štore. Industrijsko preizkušeni in dognani so nekateri postopki, med katerimi je predvsem vredno omeniti: SLRN postopek s trdnimi gorivi, zlasti pa Purofer postopek (ATH — Oberhausen, za 500 ton na dan) in Midrex-postopek, katerega je razvil Korf do industrijskega in veleindustrijskega obsega. Ti postopki rabijo 3,2—3,5 mega kalorij za tono Fe-gobe. Poleg cen za rude ali žgane pelete določajo stroške in cene torej predvsem cene za uporabljane reducente, zlasti za naravni plin. Primerjajoč Purofer in Midrex-Korf postopka in naprave, je mogoče ugotoviti, da, čeprav sta oba dognana, ima pa Midrex-Korf z 2, oz. 3 napravami, zlasti pa z gradnjo objekta za 4 milijone ton meta-liziranih peletov v SSSR pred »ATH-Purofer« napravo, velik naskok. Najmanjša ekonomična enota naj proizvaja vsaj 1000 ton Fe gobe dnevno kot pelete ali brikete. To bi odgovarjalo potrebam naših elektrojeklarn. Za 330.000 ton metaliziranih peletov letno bi bilo potrebno uvoziti skoraj pol milijona ton žganih peletov z vsaj 95 % Fe203. Žgani ali metalizirani peleti so pa tudi hladilno sredstvo za kisikove kon-vertorje, do ca. 30 % rudnega vsipa so dobrodošli plavžarjem. Ce so predreducirani, se še dodatna zniža poraba koksa v plavžih. Ce ne bodo v bodoče države latinske Amerike in zahodne Afrike dobavljale le žgane pelete, ampak jih bodo tiste, ki imajo tudi naravni plin, na mestu metalizirale, potem v naših uvoznih lukah, Bakru ali Kopru ali tudi ob največjem potrošniku, ne bo potrebno graditi redukcijskih naprav. Drugače pa bi bilo postavljeno vprašanje, če bi šlo za izkoriščanje silnih odvečnih toplot v hitri plutonij ski nuklearni centrali, če bi taka bila zgrajena pri nas. Kombiniranje agregatov in postopkov že pred precej desetletji so bili opuščeni du-pleks postopki, kot so žilavenje v kislem konvertorju in rafinacija ter dokončanje taljin v SM ali elektroobločnih pečeh, predžilavenje v aktivnem mešalcu in dokončanje v SM peči in podobno. Dupleks ali celo tripleks postopki so sami po sebi dragi, upravičeni le takrat, kadar se z njimi bistveno izboljša kvaliteta ali z relativno manjšimi inve- sticijami bistveno dvigne proizvodnja, kar opraviči višje prodajne cene ali zniža proizvodne stroške zaradi večjih realizacij. IRSID-ovo kontinuirno žilavenje je primer za nujnost vključenja drugega finalnega agregata. To bo potrebno tudi pri vseh drugih kontinuirnih žila-vilnih procesih, ki so danes šele v fazi razvoja. Rafinacija, naogljičenje, legiranje in dezoksida-■cija nekvalitetnega Thomas jekla v 40-tonski indukcijski peči za mrežno frekvenco je afirmacija take peči za številne kombinacije, zlasti ker znaša njena nabavna cena le 1/4 do 1/3 cene za indukcijske peči ali indukcijske opreme za srednje frekvence za enake namene. Te cenene peči se morejo uspešno vključiti v delo malih in srednje velikih obločnih peči, da prevzamejo od njih vse zaključne operacije, ki rabijo po raztaljenju vložka za rafinacijo, legiranje in izdelavo talin le še 1/4 do 1/5 toka, katerega jim dajejo njihovi transformatorji, grajeni za velike talilne storilnosti. Elektroprenosnim podjetjem so dobrodošli diagrami enakomernega odvzema toka brez velikih periodičnih nihanj. Če so take zaključne peči opremljene še za evakuiranje izdelanega jekla, je to dodatna možnost za poboljšanje kakovosti. Indukcijsko dodatno gretje ponev razširja in poboljšuje »metalurgijo ponev« in se po kateremkoli postopku vršijo v ponvah: izplakovanje z Ar, N2, legiranje, dezoksi-dacije, evakuiranje velikih kovaških ingotov, evakuiranje z natego, s pretakanjem in podobno. Indukcijske peči, ali samo tuljave za srednjo frekvenco, v katerih se jeklo dokonča v vanje nameščenih amagnetnih ponvah z vakuumom ali brez njega, postajajo že redna dopolnitev žilavenja v ki-sikovih konvertorjih, zlasti tedaj, ko gre za izredno mehka in močno legirana jekla. Seveda so kombinacije dveh ali celo treh agregatov, na pr. po postopku ASEA-SKF, ASEA-MR drage in upravičene le tam, kjer naj se poboljša in dvigne proizvodnja specialnih in plemenitih jekel. Upoštevajoč kvalitete v kisikovih konvertorjih do skrajnosti razogljičenih nerjavnih, visokotempe-raturnih elektro jekel, realizirajo elektrojeklarne tudi zaporedje: elektro-obločna peč — kisikov konvertor — vakuumska indukcijska peč ali ponev. Sicer se pa prebije kot kvalitetna dupleks tehnologija: kisikov konvertor — indukcijska peč za mrežno ali srednjo frekvenco, z evakuiranjem ali brez. V skupino dupleks postopkov moramo šteti tudi pretaljevanje legiranih jekel pod žlindro, zlasti tistih visokolegiranih, ki neugodno kristalizirajo v navadnil kokilah. Vsestranske preiskave jekel, pretaljenih v številnih EPŽ pečeh na svetu in v 1-do 2-tonski na Ravnah, bodo omogočile primerjave raznih dupleks in večstopenjskih postopkov med seboj, dale odgovore na vprašanja, za katere vrste jekel so posamezni postopki najprimernejši in glede proizvodnih stroškov najugodnejši. ASEA-Stora (ASP) — postopek, o katerem so prvič poročali 1. 197020, je sestavljen iz serije operacij: razpršenje jekla v kapljice, ki se na dnu reci-pienta pod zaščitno atmosfero strdijo, v drugi posodi z vibriranjem med seboj stisnejo, nato v mrzlem stanju izostatično kompaktirajo v cilindrične sirovce pri 4000 atn., oblikovanci segrejejo na 1150° in pri tej temperaturi pod izostatičnim pritiskom 1000 atn. dokončno izdelajo kot konven-cionalni ingot za nadaljnjo vročo predelavo. Taka kombinacija granuliranja tekočega jekla z operacijami prašne metalurgije da seveda brzorezna jekla in druga z močnimi segregacijami v kvalitetah, katerih strukture so v vseh smereh pop. homogene. Primer miniželezarne v Decazeville Ta v centralni Franciji ležeča železarnica je poučen primer sodobnega koncepta, po katerem je bil zgrajen ta objekt, predvsem iz lokalnih, so-cialno-ekonomskih razlogov, leta 196921. Dejstva, da so morali okoliški premogovniki in železovi rudniki zmanjševati proizvodnje, da naj 80 km oddaljena koksarna še naprej dobavlja koks malemu plavžu s 300 m3 volumna, ki pa je mogel le majhen del hematitnega grodlja prodati lastni livarni in šibkim okoliškim livarnam, ni pa več mogel dobiti rentabilnih cen za večje količine in na večje razdalje — vse to je grozilo, da bi še bolj nazadovalo gospodarstvo tega centralnega dela Francije, ki velja za »nerazvit okoliš«. Neposredni sosed plavžu je ne velika valjarna valjanih cevi (obrat skupine Vallourec), ki rabi kvalitetna, ogljična in srednje-legirana jekla kot okroglice s premerom 85 do 160 mm, zlasti za APJ in podobne kvalitetne cevi. Čistost domačih rud Batere za obstoječi plavž, pomanjkanje starega železa v okolici, kvarni oligo-elementi v njem so narekovali, da se v projektu izključi proizvodnja elektro jekla. Slika 14 kaže shemo železarne v Decazeville, ki naj bi proizvajala od začetnih 90.000 ton končno 150.000 ton surovega jekla, predvsem za sosednjo valjamo cevi. Na razpolago so dobili za to izgradnjo ca 300 ffr. za tono jekla in leta. Zgrajena je bila DW-LI aglomeracija za 500 do .. _ , n CaO 600 ton bogatega bazičnega (1,7—1,8 =-) sjn- SiO tra s ca. 60 % Fe na dan. Ker ni zadosti lastne rude, uvažajo preko Bordaux-a še hematite Nimba in Ita-bira (65—60 % Fe), iz Bilbao pa tamkajšnje čiste piritne izpražke. Pred aglomeracijo se praženje lastne rude, drobljenje in Masiranje opravljajo pri rudniku; kosovna ruda z 8—40 mm gre neposredno v silose za vsip, ostale — 8 mm frakcije se zmeljejo in sintrajo na DW-LI traku, ki ima 14 m2 sesalne površine, 3,5 m2 izenačevalne in 7 m2 hladilne. Dobijo 41—45 ton sintra na m2/dan, frakcije pod 12 se vračajo, ostalo gre v plavž, ki dela brez starega železa, brez olja in 02, s temperaturo zraka od 950° C in porabi za 1 tono grodlja (4,3 % C, 2,3—2,5 % Mn, 0,50 Si) 510 kg koksa (11 % pepela). Ta grodelj konvertirajo v mehko jeklo v LD-konvertorju z le 15—18 ton kapacitete. Zaradi nesoglasja kapacitet plavža — konvertorja — livnih strojev, je pred konvertorjem 300-tonski mešalec — za konvertorjem pa pred 3 stroji za kontinuirno vlivanje 3 18—20-tonske CEM-BBC indukcijske Slika 15 Konti stroj z vrtečo kokilo in indukcijsko pečjo v jeklami Decazeville peči s kanalskim induktorjem, ki so opremljene za evakuiranje jekel. Peči imajo instalirano moč 900 kVA, 240 V, 50 Hz, kondenzatorska baterija 1110 KVAr. 800 kw pregreva 18 ton jekla, z 0,8° C na minuto. Za temperaturo 1650° in taline 18 ton rabijo 21 kwh/tono. Evakuiranje dosežejo na 0.3 Torr pri storilnosti 25 kg zraka na uro. Jeklo se vliva v treh vertikal, konti-strojih. Dotočne vmesne ponve imajo vsebino 800 kg, zapore so drsne. Iz razdelilcev teče jeklo tangencialno v kristalizatorje, ki se pa po postopku CLE vrtijo s 50—150 obrati na min. (norm. ca. 100), oscilirajo sinusoidno ter so tipa monoblok s 300 — 500 mm dolžine. Dolžine okroglic 4—6 m se režejo po dogovoru z valjamo (si. 15). Brezhibna površina in eksaktnost premera omogočajo valjarni prihranek dveh egalizacijskih operacij. Ali niso razlogi, ki so določili tehnološki koncept in investicijski program za to mini železarno, kjer sta obstajala le plavž in mala livarna, zelo podobni položaju in pogojem, v kakršnih se nahajajo dostikrat stare železarne? Ce računamo le 14 % za amortizacijo in obresti vloženega kapitala 45 milij. fr. frankov, ki bremenijo sedanjo skromno proizvodnjo, se mora taka obdržati na meji rentabilnosti le s specializirano proizvodnjo kvalitetnih jekel. Proizvodne alternative Zaradi nizke porabe jekla v Jugoslaviji v zadnjih 25 letih in počasnega naraščanja potrošnje in proizvodnje bo tudi še po obdobju 1985/1990 našim jeklarnam na razpolago premalo starega železa. Čistost starega železa in vložka sploh je važna zlasti za proizvodnjo mehkih jekel in jekel z najnižjimi odstotki ogljika, ki so in bodo na Jesenicah približno polovica proizvodnje. Potreben bo nakup velikih količin starega železa zunaj. Po S. Copu22 bodo železarne UJŽ pri planirani strukturi in proizvodnji in boljšem zbiranju morale uvoziti 1975. leta 0,380 milijonov ton, 1985. leta pa 1,1 ali celo 1,5 milijona ton starega železa. Železarne ZP naj bi proizvedle v letu 1985 1,000.000 ton jekla, od tega skoraj 700.000 ton elektro jekla — iz vložka 70.000 surovega železa in 700.000 ton lastnih svežih odpadkov in starega železa. Predpostavimo, da bo pri bodočih strukturah naših železarn 25 % lastnih in predelovalnih odpadkov, to je 250.000 ton, zaradi povečanega izvoza gotovih produktov le 80.000 ton vrnjenih od domačih predelovalcev, od UJŽ bi kvota od zbiranja dala največ 200.000 ton starega železa, plavža na Jesenicah še 200.000 ton grodlja, 70.000 ton pa kupljenega. Naše jeklarne bodo torej rabile po tem načrtu iz uvoza ca. 300—350.000 ton starega železa in metaliziranih peletov ali briketov. Uvoz starega železa je odvisen od deviznih dovoljenj, cene so visoke, nihajo, kakovosti večinoma ne odgovarjajo potrebam, volumske teže so majhne. Nečistih surovin pa ne prenese kvalitetni proizvodni program naših železarn. Izredno velike zaloge koksnih in črnih premogov na svetu, cene bogatih železovih rud, nizki prevozni stroški v veleladjah, so v veliki meri jamstvo, da bodo potrebne količine koksnih premogov, črnih premogov, bogatih rud, žganih ali celo metaliziranih peletov dohajale redno, da bodo cene racionalne in ne bodo presegale redne inflacijske rasti. Razvoj elektro j eklarn ZP nasprotuje razvoju našega elektro gospodarstva. Gradnja novih hidro, termo in nuklearnih central zamuja in zdi se, da se naša republika tudi leta 1985 pri potrebah ca. 12.000 gwh ne bo mogla izogniti stalnemu primanjkljaju električne energije, od 20 do 10 %, konkretno 1.000 do 2000 gwh letno. To bo najprej zadelo elektrojeklarne in ostale elektrometalurške proizvodnje. Bodoča participacija velepotrošnikov — to so tudi železarne — bo dražila električno energijo. Po sedanjem programu izgradnje bo morala samo jeseniška železarna participirati pri izgradnji novih energetskih in prenosnih kapacitet s svojim deležem za okrog 50 instaliranih in njej konstantno potrebnih MW. Spričo takšnih perspektiv smatram, da za naše tri železarne 70 °/o delež elektrojekla v celotni proizvodnji že presega zgornjo mejo za konstantnost in s tem ekonomičnost proizvodnje. Vprašanje, ali naj bo vse jeklo proizvedeno v elektroobločnih pečeh — Ravne in Štore drugače tako že ne moreta— ali pa naj bo še 300—400.000 ton jekla proizvedenega eAHHeHHa iorocAaBCKHX MeTaAAypnraecKHX 3aBOAOB, yMeHb-hihtch c 25,8 % npomAora roAa Ha Bcero 9—10 %. Ilpu cpaBHeHHii C BCeMHpHbIM npOH3BOACTBOM, npOH3BOACTB0 CTaAH b IOyrOCAaBHH, AaJKe h nocAe 1985 roAa 6yAeT eme He3HaiHTeAbHO, HecMOTpa Ha to, mto Ka>KyrnwHce roAOBoe noTpe6AeHHe CTaAH Ha >kmtcah noBbiceTca c 128 Kr. [ipnGA. na 500 kt. rio MHeHHio aBTopa He06x0AHM0, b3hb b yqeT iiMefoiiuisl b pacnopa^KeHHii cpeACTBa AAa HHBeCTHpoBaHHSi, yMeHbuiiiTb b AOATOCPOMHOM riAaHe kjrocaabckos nepHOH MCTaAAyprHH 11 MHAA. T. CTaAH npH0A. Ha 7,2 MHAA. t., npH 1ČM npOH3BOACTBO SAeKTpOCTaAH He AOAaCHO SbITb MeHbHie 1,6 MHAA. T. CTaTHCTHKa YKa3LIBaeT, mto SOAblllble npOH3BOAHTeAH CTaAII B cboio onepeAb TaiOKe SoAbinbie HMnopTepbi «eAe3Hoft pyAbi h SoAb-mbie npoAyueHTbi KeAe3-hoh pyAbi npeACTaBAHioT peBHpbi pyAHHii c coAep>KaHHeM »eAe3a CBbiuie 45 %, oqeHeHbi Ha 307 mhaa. t.; BMecTe c HH3KOKaHecTBeHOH pyAOH sanaebi npeACTaBAaioT 470 mhaa. t. npn roAOBofi pacKOnKH B KOAiraecTBe 6—7 mhaa. t., a noc.ve 1985 r. 10 mhaa. a bo3mo}kho aaace h 13 mhaa. t. b toa, 3anacbi >KeAe3Hofi pyAbi B AbK>6i«i 6yAyT BbrpaSoTaHbi B Tcieiuie 25—30 AeT. TaK KaK 1000 Kr. >KeAe3a b HMnopTHo0 JKeAe3Hoii pyAbi o6xoAaTca AemeBAe ot oSorameHHoft 2teAe3HOH pyAH H3 pyAHHKa AbioGna, to yMeCTHO AAa HaiHHX MCTaAAypriTMCCKHX 33B0AOB MaCTb 6oraTOH HAH ClfiOHCeHHOH PVAbI, TaiOKe B03M05KH0 H peA\'HHpOBaHHbie OKaraniH, HMnopTHpoBaTb. HcnoAHaa 3Ty iieAb, MoatHo npoAOAjKHTb cymecTBo-BaHiia pyAHHKa AbioSna. rcorpac^hmcckoe h, hto kacaetca cbipba, pacnoAoateHHe caobch-ckhx MeTaAAypriwecKHX 3aB0A0B, Tpe6yeT opHeHTHpoBKy np0H3B0A-CTBa SoAee Aopornx Ka^ecT CTaAH. Heo6xOAiiMO TaKace yBeAi«HTb AOAIO KOHeKHAKHX TOIIAHB a TaK>Ke CMecH ra30B CO + Hj, noAyqeHUX ra3H4>HKamie{i >khakhx tohaiib hah yrAa, BAVBaHHeM b pacnop aomhm b corAaciiH onbiTOB, KOTopbie cocToaAncb b CepanHry. PaccMOTpeHbi cnocoSbt LWS, OBM, AOD H cnoco6 H3 Uddel-holm-a, BapnaHTa h TexHHKa npoAYBKH c CMecbio Oj-nap Mepe3 aho KOHBepTopa. OnHcaHa B03M0>KH0CTb nepepaSoTKH HVrvna b CTaAb B KOHBepTOpe BAVBaHHeM KHCAOpOAa B MCTaAAVprHMeCKOM 3aBOAe EceHHye, b CAynae ecAH npoH3BOACTBO Hvrvna b 3tom 3aBOAe 6yAeTb npoAO/UKaTca. IlpHBeAeH cnocoS »affinage continu«, IRSIDA, KaK npiIMep yCT3H0BKH KOTOpbIH AaeT B03M0>KH0CTb BecTH HenpepbiBHoe (J>pHinoBaHiie HyryHa. Otmcmcho, mto pa3BHTiie 3AeKTp0Ayr0B0H neMH h TexH0A0mH np0H3B0ACTBa CTaAH, KorAa Borrpoc o »mhctoh CTaAH«, Tpe6yeT «jHCTyio iuhxty. AaHo onHcaHHe cnocoSoB np0H3B0ACTBa CTaAH Midrex-Korf h Purofer. IIpu paccMOTpe 3thx cnocoGoB mojkho 3aKAK>MHTb, HTO ČCTb B03M0>KH0CTb npHMeHHTb 3TH CnOCOČbl B HaiHHX MeTaAAyprimecKHX 3aB0Aax, noA ycAOBHeM, ecAH 6bi H3 hchakhx TonAHB hah H3 yrAa np0H3B0AHAH peAyKHHOHHbift ra3. rpy6bitt noA-CMOT yKa3aA, MTO a.vh 3TOfi UeAH npHpOAHblH ra3 He AOAJKeH 6bITb Aopo>Ke 220 ahh/1000 m3; yKa3aHO, ito np0H3B0ACTB0 peAVKUHOHHora ra3a no cnoco6y Koppers-Totzek-y peaAHa h3 6ypora yrAa pyAHHKa 3aropbe. Ophhhhbi cyiuecTByiomHX HanpaBAeHHil paaBHTna BceMHpHOH MeTaAAyprHH »ceAe3a sto 6oAbuibie 3anaca >KeAe3Hoft pyAbi. 3th 3anacbi oneHHBaioTCa noKa Ha 263 maa t.; npH mcm GoABnie ne m 72 ma. t. pyAbi coAepacaT cBbirne 55 % aceAe3a. KaacAbift toa BCKpbi-BaiOT HOBbie 3aAe>KH 2ceAe3Hofi pyAH b maa-ax T-ax. TaK»e HeT HeAOCTaTKa hto KacaeTca yrAa AAa KOKCHpoBaHHa; H3BecTHbie noKa 3aAe>KH ueHaTca Ha npnSA. 870 maa- t. Bce GoAee KpynHbie TpaHcnopTHbie eAeHHHbi yMeHbuiaioT pacxoAbi TpaHcnopTa MCTaAAyprnqeCKMX 3aBOAOB-rHraHTOB, pacno\o>KCHHe ko-TOpbix Ha 6epery Mopa hah BOAaHbix nyTeft. mhhh-MeTaAAyprmecKHe 3aBOAbi eMKOCTH 100—300.000 T. CTpoaTca b paHOiiax tac HaxoAHTca Goabiiioc hhcao norpcumcAcii h AoCTaTOHHoe koahmcctbo 5KeAe3Hora CKpana. TexH0A0nraecKaa AHHHa np0H3B0ACTBa cAeAyiomaa: 3AeKTpoAy-roBaa neqb (cKpan, ry6qaToe >KeAe3o) — HenpepbiBiiaa pa3AHBKa-npoKaTHbiH CTaH, c hcm 6oAee circiurHAii3np0BaiiH0H nporpaMMon. B CTaAenAaBHAbHbix 3aBOAax B KOTOpbix np0H3B0AHTca cneuHflAB-Haa CTaAb, a TaiOKe h b 3aBOAax KaMecTBeHHofl CTaAii, Bce GovBrne bboaatb b ynoTpeGAeHHe AynAeKCHbift, Aa«e H TpHnAeKCHbift cnocoGbi, t. e. 3AeKTpoAyroBaa nenb — O2 KOHBepTOp — HHAyKHHOHHaa nenb AAa cpeAHeH 4>peKBeHHHH hah peKBeHijHH ceTH KaK koiicmhlih arpe-raT, b KOTOpbiM oGbiKHOBeHHO o6opyAbiBaHHe AAa 3BaKynp0BaHHa. Apyraa BapnaHTa AvnAeKCHora cnocoGa npeACTaBAaeT: Oz KOHBepTOp (TaM rAe b pacnopa>KeHHH pacnAaBAeiiHbiii HyryH) — HHAYKHHOHHaa neMb, c hah 6e3 3BaKyHpoBaHHa. AaHO onncaHHe CTaAeriAaBHAbHora 3aBOAa b Decaseville, MOAeAH mhhii-MeTaAAVprimecKora 3aboaa c khcaopoahbim KOHBepTopoM, hh-AYKUHOHHbiMH nenbMH, c o6opyAaBaHHeM aah HenpepbiBHora npoH3-BOACTBa 3arOTOBOK AAH CTaAbHblX Tpy6. PaCCMOTpeHHe pbIHOqHbIX TpeHAOB, to KacaeTca CHaSaceHHH c CKpanoM, >KeAe3Hofl pyAofi, o0o>KeHHbIMH H MeTaAAHieCKHMH OKaTbllliaMH h KOKCOM, SAeKTpil-qecKoii 3Heprneft H 3AeKTpoAaMH aah 3AeKTpoAyroBoft nemi, Hac yKa-3biBaeT, «to 6yAymeMy pa3Bimno namnx MeTaAAyprimecKHX 33boaob, b ocoSeHHOCTH 3aBOAY EceHHue neo6xoAHMO noABeprayTb KpHTHHeCKO-My aHaAU3y. Heo6xoAHMO cpaBHHTb MeatAy co6oft B03M0>KHbie aAbTep-HaTHBbl npOH3BOACTBa C tomkh 3peHHH Ha Ka^eCTBO, Ha TeXHOAOrHK) npOH3BOACTBa, HHBeCTHpOBaHHH H 1TO KaCaeTCH 3aTpaTIiI epeACTB. Mojkho o>KHAaTb, pH-iiioBaHiic na 270—300.000 t b 35 t-om khcaopoahom KOHBepTope. H3 HMnopTHbix 6oraTbix 3KeAe30M ooo>KeHiibix OKaTbmieS npoH3BeAH 6bi HHCToe ry6qaToe aceAe3o; npoAYKT nepepaSoTKH npeACTaBAHA 6h He MeHee qe\i 60 °/o 3AeKTpocxaAH. TpeTbH aAbTepnaTHBa HaxoAHTCa nepeA pemeHHeM npeKpaTHTb npoH3BOACTBO qyryHa b AOMeHHbix neqax EceHHue h nepeneCTH iipoh3boactbo cbipoit CTaAH b 3AeKTpoAYTOBbie ne