ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 6 LJUBLJANA MAREC 1972/ŠT. 1 Joža Arh, dipl. inž. DK: 669.18:669.046.558.8 Železarna Jesenice 621.746.32.01 ASM/SLA: D5g, D8p, EGm36 Uvajanje prepihovanja jeklene taline v ponvi s plinastim argonom* Prepihovanje jekla s plinastim argonom ali dušikom v ponvi se v proizvodnji jekla zelo hitro širi. Postopek je enostaven, prednosti pa so očitne. V prvi vrsti se jeklo s prepihovanjem homogeni-zira po sestavi in temperaturi. Možna je točna nastavitev livne temperature, razen tega se jeklo do neke mere tudi očisti nekovinskih vključkov. Kakšne rezultate smo dosegli pri uvajanju tega postopka v Železarni Jesenice, podaja to poročilo. UVOD Pri izdelavi se jeklo nujno onečisti tudi z nekovinskimi vključki. Temu se ne moremo izogniti. Vključki pa lahko poslabšajo kvaliteto in fizikalne lastnosti jekla do take mere, da za določene namene ni več uporabno. Danes komaj še dosegamo vedno strožje zahteve po večji čistoči jekla z normalnimi postopki izdelave. Jeklarji so torej postavljeni pred težko nalogo, kako izdelati čim čistejše jeklo. Pri teh prizadevanjih imajo v osnovi na razpolago dve možnosti: 1. izločanje vzrokov za nastanek vključkov pred dezoksidacijo. Tukaj si pomagajo z vakuumsko metalurgijo, ki pa je zelo draga. 2. izboljšati je treba pogoje za izločanje nastalih vključkov po dezoksidaciji. To drugo pa nam omogoča prepihovanje jekla z inertnimi plini v ponvi. Prepihovanje jekla z argonom je kot tehnološka faza v proizvodnji jekla v svetu že močno razširjeno in pri izdelavi kvalitetnih jekel vsesplošno v rabi. Prepihovanje jeklene taline z argonom v ponvi nam nudi nekatere prednosti dega-zacije jekla, oz. čiščenja (zmanjšanje količine oksidnih vključkov) je pa mnogo cenejše in enostavnejše. Te prednosti pa so v kratkem naslednje: * Predavanje sna strokovnem posvetovanju metalurgov v Mariboru oktobra 1971 — zaradi mešanja in izpiranja taline se pospešuje kinetika dezoksidacijskih postopkov — mešalni in flotacijski učinek izpiranja pospešujeta skepljanje in izločanje oksidov — dosežemo boljši izkoristek zlitinskih elementov, predvsem tistih z visoko afiniteto do kisika, če jih dodamo po dezoksidaciji in med izpiranjem z Ar — hitro se doseže homogenizacija taline v ponvi po temperaturi in sestavi — temperature jekla so lahko zaradi homogenosti in spremenjene viskoznosti nižje V predloženem poročilu bomo obravnavali rezultate in izkušnje, ki smo jih pridobili na nekaj več kot 100 šaržah, ki smo jih v ponvi obdelali z argonom in delno tudi z dušikom. TEORETIČNE OSNOVE DEGAZACIJE IN DEZOKSIDACIJE JEKLA Načeloma je možno s prepihovanjem jekla z inertnimi plini doseči znižanje kisika, vodika in dušika. Degazacijska, oziroma dezoksidacijska reakcija FeO + C = Fe + CO lahko teče le, če je parcialni pritisk CO, ki je proporcionalen produktu prostega ogljika in kisika v talini večji od vsote barometrskega pritiska, ferostatičnega pritiska in kapilarnega nadpritiska. Po drugi strani pa je CO reakcija tudi omejena s količino nuklijev, t. j. žarišč nastajanja CO. če pade Pco, se zmanjšuje število nuklijev in reakcija zamre. Te omejitve pri dezoksidaciji z ogljikom praktično odpadejo pri vpihovanju argona na dnu ponve, s čimer dosežemo kontinuirno razprše-vanje mehurčkov argona v jeklu. Ti mehurčki absorbirajo CO, H2 in N2, ko se dvigajo v talini navzgor. Vpihavanje argona povzroča močno mešanje taline, kar izboljšuje kinetiko gornje reak- cije. Zmanjšuje se vpliv difuzije okoli žarišča reakcije, povečuje se odstranjevanje zasičenih mehurčkov in odstranjevanje dezoksidacijskih produktov. Praktično je množina odstranjenih plinov kisika, vodika in dušika odvisna od količine vpiha-nega inertnega plina. Tako je n. pr. za znižanje kisika v mehkem jeklu z 0,08 % C od 254 ppm na 40 ppm potrebno vpihati 4601 argona na tono jekla. Odgovarjajoči končni ogljik bi bil potem 0,064 %. Za znižanje kisika v jeklu z 0,36 % C od 54 ppm na 14 ppm pa 501 argona na tono jekla, pri čemer bi se znižal ogljik na 0,357 %. Za bistveno zmanjšanje vodika in dušika potrebujemo nad 10001 argona na tono jekla, kar praktično ni izvedljivo. Učinek dezoksidacijskih in degazacijskih reakcij je odvisen tudi od prisotnosti zlitinskih elementov v jeklu. Tako n. pr. prisotnost Cr in V zavira dezoksidacijo s C, medtem ko jo Ni pospešuje. Elementa, kakor Ti in V, povečujeta topnost N2 v jeklu. Tvorjenje stabilnih oksidov in nitridov zavira odstranjevanje CO in N2. Če je CO reakcija glavni mehanizem dezoksidacije, potem bi se močnim dezoksidantom, kot Al, Zr, Ti in Si, morali pravzaprav izogibati, dokler razplinjanje ni končano. Praktične izkušnje pa kažejo, da enake ali nižje vrednosti kisika, oz. enako ali ooljšo čistočo dosežemo s predhodnim legiranjem z Si in Al, oziroma z dodajanjem Al med pihanjem argona. Izpiranje taline v ponvi naj bi predvsem pri dezoksidaciji z aluminijem po ugotovitvah M. Wal-sterja in W. Feldhausa in obširnih raziskav na metalurškem inštitutu v Ljubljani izboljšalo čistočo jekla, ker se z močno turbolenco povečuje izločanje z A1203 bogatih vključkov. Najnižje vsebnosti oksidov dobimo, če se oksidi, ki se tvorijo, lahko izločajo, preden se jeklo strdi in če preprečimo ponovno oksidacijo med vlivanjem. PRAKTIČNI POSTOPEK PIHANJA IN IZKUŠNJE Vse že v uvodu navedene prednosti obdelave jeklene taline z inertnimi plini se da doseči pri rednem obratovanju le, če je postopek enostaven Slika 1 Vzidava poroznega kamna po sistemu Stoecker in Kunz in zanesljiv. Tega načela smo se vseskozi strogo držali in poenostavili vse do take mere, da pihanje sedaj ne predstavlja nobenih posebnih težav. Vpihavanje inertnih plinov v ponev se normalno vrši skozi porozni kamen, ki je na poseben način montiran v dno ponve, kakor kaže slika 1. Diametralno nasproti izlivku je v dnu ponve vzidana školjka, v katero se kasneje montira s pločevino oplaščeni porozni kamen. Predelava ponev na tak način je zamudna in draga. Tudi z vzidavo kamnov imajo ponovčarji dodatno delo. Kamni so uvoženi, tudi simteckt vezivo, ki ga je treba dodati običajni masi za vzidavo izlivkov, je uvoženo. Da bi poenostavili te praktične operacije in postali neodvisni od uvoza, smo porozne kamne zamenjali z navadnimi šamotnimi kamni, školjko smo odstranili, tako da do vrha oplaščeni kamen vzidamo v samo obzidavo dna. Fuge, ki ostanejo, pa naphemo s posebno ognjevzdržno maso. Takšnega kamna (med obratovanjem ni možno menjati, ampak ostane vzidan v dnu ves čas obra- Slika 2 Presek skozi ponev z vzidanim poroznim kamnom tovanja ponve. V dno ponve je na mestu, kjer je vzidan kamen, treba le izvrtati luknjo, kar lahko opravijo obratni ključavničarji sami, kar je razvidno iz slike 2. Slika 3 prikazuje navaden samotni kamen, gol in oplaščen. Iz slike 4 pa je vidna primerjava med novim kamnom, ki je zdržal 11 šarž, pa skozenj nismo pihali (v sredini), in kamnom, skozi katerega smo pihali 6 šarž, vzdržnost ponve pa je 10 šarž (na levi strani slike). Inertni plin, bodisi argon ali dušik, vodimo iz jeklenke preko reducirnega ventila in gumijaste cevi do patentnega priključka na plašču ponve. Prepihovanje vršimo v ponovčni jami tako na električni peči kakor tudi v martinarni. Na električni peči smo v neposredni bližini jame ASEA peči postavili Honeywellow instrument za merjenje temperature jekla, tako da lahko temperaturo sproti kontroliramo in prekinemo s pihanjem, ko jeklo doseže potrebno livno temperaturo. V martinarni merimo temperaturo jekla le Slika 4 Primerjava med novim kamnom, med poroznim kamnom, ki je zdržal 11 šarž pa skozenj nismo pihali (v sredini) in med poroznim kamnom skozi katerega smo pihali 6 šarž pri vzdržnosti ponve 10 šarž pred prebodom. Temperatura jekla v SM peči je mnogo bolj homogena, padec temperature v ponvi pa mnogo manjši zaradi debelejšega sloja žlindre, zato pa je zanesljivost, s katero lahko zadenemo pravilno temperaturo livanja, tudi brez merjenja temperature v ponvi večja kot pri elektro šaržah. Pihanje traja normalno 7 minut; včasih več, včasih manj, odvisno od temperature jekla. Normalni pritisk je 2 atmosferi nadpritiska. Površina žlindre pri elektro šaržah pri tem rahlo valovi. Pri SM šaržah zaradi debelejšega sloja žlindre valovanja skoraj ni videti. Temperature jekla pred prebodom morajo biti pri šaržah, ki so izdelane v električni peči za 15 do 20° C višje kot pri nepihanih šaržah, pri SM jeklu pa le za 5 do 10° višje kot pri nepihanem jeklu. Vsi poskusi so bili doslej izvedeni na 60-ton-skih ponvah. PREISKAVE IN REZULTATI Program dela: Za prepihovanje taline v ponvi smo določili naslednje kvalitete jekel: Konstrukcijska jekla C 0562, St 52 Cb, Nioni-cral itd., jekla za cementacijo, ogljikova in nizko-legirana jekla za patentirano žico, jekla za pobolj-šanje, ogljikova in nizkolegirana jekla za elektrode in varjenje pod C02 jekla za kroglične ležaje jekla za posebne namene V fazi uvajanja prepihovanja taline v ponvi z argonom in dušikom je bil naš namen: — dobiti potrebne praktične izkušnje glede priprave ponve, vzidave kamna, vzdržnosti kamna in ponve, možnosti zamenjave poroznega kamna z navadnim šamotom itd. — dobiti osnovne parametre o pritisku plina v času pihanja in o primernosti zelo poenostavljene aparature za prepihovanje taline — določiti optimalne temperature taline v peči pred izpustom, v ponvi pred pihanjem in po pihanju plina za posamezne kvalitete — dobiti osnovne podatke o možnosti zamenjave argona z dušikom za prepihovanje taline v ponvi — dobiti osnovne podatke o učinkovitosti prepihovanja jeklene taline pri eno in dvožlindrnem procesu, o gibanju kisika, dušika, žvepla in fosforja, o vplivu na čistočo, na temperaturno homogenost v ponvi in homogenost v sestavi valjancev. Gibanje kisika Preiskave so obsegale jekla, izdelana v električni obločni peči in SM peči. Večina jekel iz električne peči je bila izdelana po dvožlindrnem postopku, t. j. z dezoksidacijo taline po oksidaciji z Al in Si v peči. V ponev pa smo Al dodajali ali med prebodom v curek jekla ali samo med piha- njem plina ali pa kombinirano, t. j. v curek in med pihanjem plina. Šarže, izdelane po enožlindr-nem postopku smo dezoksidirali z Al in Si v ponvi. Na enak način so bile izdelane tudi SM šarže. Vzorce za kisik smo jemali iz ponve pred pihanjem argona ali dušika in na 2 livni plošči. Razen kisika smo analizirali še P, S, N in Al. Na valjancih, t. j. na gredicah in trakovih pa smo analizirali poleg kisika še čistočo in homogenost v pogledu kemične sestave. Gibanje kisika je prikazano na slikah 5, 6, 7 in 8. Zmanjšanje kisika je največje pri šaržah, ki so izdelane po enožlindr-nem postopku in pri patentirani žici, ki je izdelana v SM peči, kar je z ozirom na razlago v teoretičnem delu tudi razumljivo, šarže, ki so Elektro 2 žlindri Č0560,Č0562, St 52l/, 15 M n Ni, Č 1220 -G 25 %C irrmTTI pred pihanjem A r VTA oo pihanju Ar 90~ EŠj iz 9redic 80 70 H 60- S* ■B 40-\ g 30-20-10- Elektro 2 žlindri Kvalitete z ~0,25%C 1 70-60 •a ■4 70- m PnM' Pihanjem Ar V//A po pihanju Ar [\S3 iz gredic - s 1 I i Slika 5 Gibanje kisika pri elektro jeklu z nad in pod 0,025 °/o C '.lektro 7 žlindra lllllllll pred phanjern po pihanju iz gredic 120-110 100-90-80-§ 70- | 50-^40- JO-l 20 10 A Elektro 2 žlindri ČR 1 ] pred pihanjem j po pihanju I iz traku m 240- 220- 200- 180- 160- %0- D 120- -S 100- s 80- CL o. 60- iO- 20- % ; 1 Slika 6 Gibanje kisika pri jeklih, ki so izdelana z enožlindrnim postopkom in pri mehkem jeklu ČR 1 (0,08 % C, 0,10 % Si, 0,35 % Mn) izdelane po dvožlindrnem postopku so že v peči dezoksidirane do take stopnje, da do dezoksida-cijske reakcije v ponvi več ne more priti. Zato je zmanjšanje kisika pri teh šaržah v glavnem le posledica flotacijskega učinka plina s katerim izplakujemo talino. Elektro 2 žlindri Epp 2 IMpred pihanjem V/zAdo pihanju gredic 110-100-90 80-70 60- 3 50~ g iO- 30-20 10- E lektro 2 žlindri VAC 60 (H]]] pred pihanjem V77,1 oo pihanju ES3 iz gredic t H iz gredic nepihano m 80- 70-60- 5 501 -ic 6 40 O 5 30-20-10- Slika 7 Gibanje kisika pri jeklu za žico za varjenje pod praškom EPP 2 in za varjenje v zaščitni atmosferi COj — VAC 60 Gibanje fosforja in žvepla Po trditvah nekaterih avtorjev omogoča pre-pihovanje jeklene taline v ponvi tudi odžveplanje, nekateri pa tudi navajajo, da pride lahko do redukcije fosforja iz žlindre. Kakšni so ti odnosi pri nas, kaže slika 9. Pri šaržah, ki so izdelane po dvožlindrnem procesu, je fosfor ostal nespremenjen. Pri patentirani žici pa je opazno majhno SM - patentirana žica lllllllll pred pihanjem po pihanju ES3 iz gredic 130-120-110-100-90-80-| 70-5 60- e so o. 40 30 20-10- SM -patentirana žica pihano z W2 ni pihano Slika 8 Gibanje kisika pri jeklu za patentirano žico Elektro 2 žlindri SM -patentirana žica %f?S 0,015- 0,010 0,005 pred pihanjem Ar po pihanju Ar „ S c %P,S 0,030- 0,035- 0,(20- 0,015- 0,010- 0,005- ] pred pihanjem 3 po pihanju 5 I I m i Elektro sarze SM - patentiram žica % EO Jt»-80- 60-iO- 20- N2 pred pihanjem I N2 po pihanju Ar I N2 po pihanju N2 +6% ,7% m % 120-100-80-60 40-20- 1 N2 pred pihanjem £2) Ni po pihanju N2 -10% le čistočo po JK na odrezkih gredic 120 mm2 pri glavi, sredini in nogi pri dveh ingotih. Ker so plastični vključki pretežno funkcija žvepla, zato za primerjavo ne morejo priti v poštev. Med seboj smo torej primerjali le oksidne vključke. Sliki 11 in 12 prikazujeta primerjavo čistoč med pihanimi in nepihanimi elektro in SM šaržami. Primerjava je narejena pri elektro šaržah med 84 rezultati pihanih šarž in 125 rezultati nepihanih šarž. Pri patentirani žici pa je povprečje izračunano iz 27 Elektro jeklo Ogljikom jekla z ■0,25%C običajna tehnologija \ obdelano z Ar ali N Slika 9 Gibanje P in S pri prepihovanju jekla z argonom odnosno dušikom zmanjšanje fosforja med pihanjem. Rahlo tendenco k zmanjšanju je opaziti tudi pri žveplu. Zmanjšanje žvepla med pihanjem je večje pri SM šaržah kot pri elektro šaržah. Gibanje dušika Na začetku smo za prepihovanje jekla v ponvi uporabljali izključno argon. Zaradi visoke cene argona smo prešli na dušik, ki ga imamo doma dovolj. Ker so absolutne vrednosti dušika različne pri različnih kvalitetah in načinih izdelave, smo za primerjavo vzeli le relativne vrednosti izražene v procentih. Iz slike 10 je razvidno, da naraste dušik, če jeklo obdelujemo z argonom za 6 %, pri uporabi dušika pa za 7 % pri elektro jeklu. Pri obdelavi SM šarž z dušikom znaša povečanje dušika v jeklu 10 °/o. 2,00-1,80-1,60-7,40-120-1,00-^ 0,80-8. O-60" 040- £ ° 0.20- 1 i % 1-700 90 1-80 ^ ■g -70 o -60 -50 | -40 g -30 o .j 1-70 Ž Slika 11 Primerjava vsebnosti oksidnih vključkov med običajno izdelanimi šaržami in prepihanim z Ar ali N pri elektro-jeklu z nad 0,25 % C SM jeklo Patentirana žica UMI] običajna tehnologija V/A obdelano z dušikom Slika 10 Narastek dušika pri prepihovanju jekla z dušikom in argonom čistoča jekla Po podatkih W. Deilmanna se predvsem zmanjša relativna velikost vključkov. Veliki vključki zaradi flotacijskega učinka splavajo na površino. Količina se torej bistveno ne zmanjša, pač pa le velikost. Pri vseh izdelanih šaržah smo zasledovali a s s o 2,00-1,80-1,60-1,40-1,20-1,00-0,80-0,60-0,40-020- % h 700 90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 5 6 a: Slika 12 Primerjava vsebnost oksidnih vključkov med običajno izdelanimi šaržami in prepihanimi z dušikom pri jeklu za patentirano žico rezultatov pri pihanih šaržah in 68 rezultatov pri izraženo predstavlja to v obeh primerih nekaj več nepihanih šaržah. Zmanjšanje količine oksidnih kot 10-procentno zmanjšanje količine oksidnih vključkov je očitno, ni pa tako drastično, kot to vključkov, s čimer smo na začetku lahko zado- prikazujejo nekateri tuji avtorji. V odstotkih voljni. Tabela 1 Ingot A C »/o . 10-: P % . 10-3 S %. io-3 Al % . 10-3 vzorec 1 1 štev. 2 3 2 3 1 2 3 1 2 3 1 G 55 55 59 14 15 16 14 14 14 35 35 46 2 55 55 53 16 14 12 13 14 14 37 36 37 3 55 56 55 16 13 13 14 15 15 28 31 31 4 55 55 56 16 14 14 15 15 15 25 29 30 5 55 56 57 16 17 15 14 13 14 36 36 35 6 54 53 52 16 13 12 14 12 13 37 36 36 7 55 55 57 15 15 13 14 14 15 38 36 35 8 55 55 57 16 15 15 13 12 13 32 37 35 9 56 57 58 15 13 14 13 13 13 40 36 37 10 56 57 55 11 15 13 13 13 13 35 37 33 11 55 57 56 14 15 13 14 12 12 37 36 34 12 57 56 56 14 14 13 13 13 13 38 37 38 13 55 57 55 14 14 14 12 12 12 39 40 38 14 55 55 54 14 15 13 13 12 12 39 37 39 15 56 55 53 16 13 14 12 12 12 34 35 34 16 N 57 58 58 15 15 15 12 13 13 43 44 40 Tabela 2 04 7740 C %. 10-2 P %. io-3 S %. io-3 Al %. 10~3 vzorec 1 štev. 1 2 3 2 3 1 2 3 1 2 3 1 G 48 48 48 17 18 19 26 24 24 41 42 41 2 51 48 47 24 24 23 25 24 25 44 49 45 3 50 48 47 23 23 24 26 25 24 44 49 49 4 49 48 47 22 24 22 25 23 25 48 45 44 5 47 51 47 23 24 24 24 25 24 45 45 48 6 51 47 48 24 23 22 27 26 25 50 47 47 7 49 47 47 21 25 25 25 24 25 48 46 45 8 48 46 48 20 21 22 24 23 24 50 49 48 9 47 47 47 21 21 21 23 22 23 49 52 47 10 48 47 48 23 21 21 24 24 23 49 51 51 11 48 48 48 19 20 21 24 24 23 44 45 44 12 48 48 48 18 18 19 24 23 22 42 43 42 13 48 48 48 17 19 18 22 23 23 42 41 42 14 48 48 48 18 19 18 22 23 23 44 43 42 15 48 47 48 23 21 21 22 23 24 44 45 43 16 47 48 48 19 18 18 23 24 23 43 45 43 17 48 48 48 18 19 19 24 24 24 44 43 41 18 49 48 48 20 20 19 24 25 25 45 44 45 19 46 46 47 18 19 19 22 23 22 44 44 45 20 45 47 47 17 19 18 23 24 23 44 44 42 21 N 44 45 47 17 18 20 22 20 23 43 42 42 Homogenost jekla — analiza blokovnih izcej Blokovne izceje predstavljajo razmeroma pereč problem, zlasti pri trših ogljikovih jeklih. Tako imamo n. pr. v proizvodnji patentirane žice velike težave zaradi nehomogenosti v ingotu in šarži. Pričakovati je, da bodo šarže, ki so prepihane z argonom, dosegle homogeno sestavo v talini cele ponve in da zaradi nižjih temperatur litja ne bo prišlo v ingotu do izcejanja. Preiskave, ki smo jih izvedli, nam to potrjujejo. Od vsake šarže smo analizirali na dveh blokih glavo, sredino in nogo po preseku na treh mestih od roba do sredine gredice. Vzorec št. 1 je vzet na robu, št. 3 v sredini, št. 2 pa v sredi med tema dvema. V tabeli 1 so prikazane analize dveh blokov ene šarže po dolžini in preseku kvalitete C 60, v tabeli 2 in 3 pa še dveh šarž jekla za patentirano žico. Vzorci so vzeti po vsej dolžini bloka od vsake gredice od glave do noge. Iz tabel se da razbrati, da so razlike v sestavi zelo majhne. Ogljik je zelo homogeno porazdeljen po celem preseku ingota. Pri fosforju in žveplu pa je opaziti rahlo izcejanje proti glavi. Blokovne izceje so v veliki meri odvisne od temperature, ki bi morala biti čim nižja. še boli očiten primer izboljšanja homogenosti z dušikom prepihanih šarž v primerjavi z nepiha-nimi kaže slika 13. Na sliki je v verjetnostnem diagramu prikazan raztros trdnosti v patentiranem stanju, enkrat za nepihane in drugič za z dušikom prepihane šarže. Srednja vrednost za X je pri prepihanih šaržah za več kot polovico manjša od običajno izdelanih šarž. Možnost reguliranja aluminija v končni sestavi z dodajanjem Al v ponev med pihanjem argona Vzdrževanje konstantne vsebnosti topnega aluminija v jeklu je velikega pomena za nekatere fizikalne lastnosti jekla. Obenem pa je vzdrževanje konstantne vsebnosti aluminija zelo težavno in nezanesljivo, če se to dela na klasičen način z dodatki Al v curek taline med izpustom. Ta problem je predvsem pereč pri jeklih za cemen-tacijo in poboljšanje, kjer se zahteva čim manjše primarno avstenitno zrno. Posebno pri cementacij-skih jeklih smo doslej imeli zelo nehomogene rezultate med posameznimi šaržami. Stanje smo skušali izboljšati z legiranjem Al med pihanjem Ar ali N v ponvi. Pri večini šarž, ki so obdelane z Ar ali N je bil Al dodan le v ponev med pihanjem. Le pri nizko ogljičnih kvalitetah npr. C 1220, kjer je potreben večji dodatek Al, smo ga dodali tudi v curek med izpustom. Izkoristek Al se giblje od 50 do 70 %, kar lahko smatramo za dober rezultat. Tabela 3 04 7743 C %. io-2 P % . 10-3 S ( >/o. 10-3 Al % . 10-3 vzorec štev. 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 G 46 46 46 14 15 15 24 23 24 0 1 1 2 47 47 46 17 18 17 23 23 22 0 0 0 3 46 44 44 15 16 16 24 23 22 2 3 2 4 44 46 45 17 16 12 22 24 24 2 4 2 5 46 45 44 15 12 14 25 22 21 4 0 3 6 47 46 45 11 12 9 22 20 22 3 2 2 7 47 45 45 13 13 16 22 23 21 0 0 1 8 46 46 45 15 17 16 21 21 23 0 1 0 9 46 45 45 15 15 16 21 21 22 0 0 0 10 45 45 45 16 16 15 20 22 22 0 0 0 11 44 45 45 16 16 15 19 22 22 0 0 0 12 45 46 45 15 16 14 19 22 23 0 1 0 13 46 46 45 16 16 16 23 24 23 1 1 2 14 46 45 45 17 15 15 22 23 21 0 2 0 15 47 46 45 17 16 13 23 22 22 0 0 0 16 48 47 47 16 15 13 25 25 24 1 0 1 17 47 47 46 14 15 13 25 24 23 1 0 0 18 46 46 47 13 14 14 22 24 25 0 1 1 19 45 45 47 15 13 14 25 24 23 1 0 0 20 45 45 46 14 14 13 23 23 24 1 0 0 21 N 44 44 44 16 16 15 23 23 23 0 0 0 -X+2,6s prepihano z Ar ah N x - 5.2 kp/mm 2 C - 2.05 kp/mm2 — — ni pihano T = 11.4 kp/mm2 (j = 2.8 kp/mm2 3 4 5 6 7 8 9 10 V 12 13 14 15 16 17 ^ (o (k p/mm1) Slika 13 Raztros v trdnosti žice v patentiranem stanju za običajno izdelane šarže in z Ar ali N prepihane šarže Preiskave na metalurškem inštitutu v Ljubljani so tudi pokazale, da je dodatek aluminija najbolj učinkovit, če ga dodamo proti koncu pihanja argona. Ocena dosedanje prakse Spočetka smo pihali po končanem prebodu, kar je čas visenja ponve včasih močno podaljšalo. Sedaj pihamo tako v martinarni kot na elektro peči že med izpustom jekla, kar bistveno ne podaljšuje časa visenja ponve. Toplotna obremenitev ognjevzdržne obzidave je manjša. Temperatura pred prebodom pa je lahko le za 5 do 10° višja od normalne, že v martinarni vpeljano prakso prepihovanja med prebodom smo prenesli tudi na električno peč, čeprav so tam obratovalni pogoji težji. Ker se ponev pogrezne globoko v jamo, je gumijasta cev izpostavljena močnemu sevanju in brizganju jekla, zaradi česar mora biti dobro zaščitena z azbestnim ovojem. Ta praksa se je prav dobro obnesla in je to sedaj naš normalni način dela. Kakor kažejo rezultati, je prepihovanje taline najbolj učinkovito pri SM šaržah in šaržah, ki so izdelane po enožlindrnem postopku na električni obločni peči. Preiskave, ki jih je vršil Metalurški inštitut v Ljubljani na nekaterih neprepihanih in z argonom prepihanih šaržah, tudi kažejo na precejšne razlike v vsebnosti Si02 pri teh jeklih. Tako vsebujejo šarže, ki niso bile obdelane z argonom, povprečno 0,0030 % Si02, z argonom prepihane pa 0.0015.% Si02. Dosedanja praksa kaže, da je vzidavanje opla-ščenega poroznega kamna zelo enostavno in povsem zanesljivo, saj doslej v dvoletnem obratovanju nismo imeli nobenega prodora jekla skozi dno ponve. Kompaktni šamotni kamni so glede propustnosti za pline slabši od poroznih, zato bomo, če bodo le na razpolago sredstva, uporabljali porozne kamne. Tudi sistem dovajanja plina iz ene same jeklenke preko reducirnega ventila dela dobro. Literatura 1. W. Deilman, E. Klimanek: Erfahrungen bei der Spiil-gasbehandlung des Stahles in der Giesspfanne Radex Rundshau 1968, Heft 2, 127 2. R. J. Choulet, R. L. W. Holmes: Argon Degassing Prac-tice And Results, Journal of Metals Januaro 1966, 72 3. J. Arh, D. Ravnik, R. Jelerčič, A. Prešeren: Uvajanje prepihovanja jeklene taline v ponvi z argonom (Poročilo metalurškega inštituta v Ljubljani). Januar 1971. 4. A. Prešeren: Problematika dezoksidacije in izkoristka aluminija pri izdelavi pomirjenih jekel (Poročilo metalurškega inštituta v Ljubljani). November 1971. 5. B. A. Strathdee: Argon Injection with Porous Plugs Iron and Steel Engineer, June 1971, 82. ZUSAMMENFASSUNG Im Artikel sind die Ergebnisse der etwas iiber hundert untersuchten Schmelzen, vvelche mit Argon oder Stickstoff in der Pfanne gespiillt vvorden sind gegeben. Die Desoxy-dationsreaktionen werden durch die Spulgasbehandlung in der Pfanne ausgelost, wodurch die Sauerstoffmenge im Stahl vermindert wird. Der Flotationsefekt des Spiilens hat auch eine Verminderung der grosseren nicht metallischen Einschliisse zur Folge. Durch die Splilbehandlung erfolgt ein schneller Aus-gleich von Temperatur und Zusammensetzung was auch der grosste Vorteil dieses Verfahrens zu sein scheint. Wenn ein Verfahren in den Betrieb eingefiihrt vverden soli, dann muss er einfach und zuverlassig sein. Nach diesem Prinzip haben wir auch den Einbau des porosen Spiilkegels in den Pfannenboden vereinfacht. Der umman-telte Spiilkegel wird nicht mehr in einen zusatzlichen Loch-stein eingebaut, sondern er wird in den Pfannenboden eingemauert, wie das Bild 2 zeigt. Das Spiilgas wird von einer 401 Gasflasche iiber einen Reduzierventil und Gummi-sclauch zu dem Patentverschluss an der Pfanne geleitet. Wir haben versucht die porosen Steine durch die iiblichen Schamottesteine zu ersetzen. Die Gasdurchlassig- keit der Schamottesteine ist aber leider nicht geniigend, so dass wir nach einer gewissen Zeit wieder die porosen Steine angeschafft haben. Die porosen Kegelsteine gevvahr-leisten einen Durchfluss von 30 bis 401 Gas pro tone Stahl bei einer 601 Pfanne und einer Behandlungszeit von 7 Minuten. Die Spiilbehandlung haben wir anfangs nach dem beendeten Abstich durchgefiihrt, was die Abhiingezeiten ziemlich verlangerte. Nach der heutigen Praxis wird sowohl in SM wie auch im F.lektrostahhverk schon wahrend des Abstiches gespiillt, vvodurch die Abhiingezeiten ganz normal sind. Die Temperaturbeanspruchung der feuerfesten Zustel-lung wird kleiner. Die Stahltemperatur vor dem Abstich solite nur um 5 bis 10° C hoher sein als ftir nichtgespiilte Schmelzen. Seitdem wir Argon im eigenen Hause produzieren, wird auch nur mit Argon gespiillt. Die Ergebnisse sind in jeder Hinsicht zufriedenstellend. Die besten Ergebnisse sind jedoch bei den SM wie nach dem Einschlackenprozess im Elektroofen erzeugten Schmelzen erzielt vvorden. Bei der Anvvendung von Stickstoff und Argon sind keine vvesent-liche Unterschiede festgestellt vvorden. SUMMARY In the paper results of over 100 batches blown by argon or nitrogen are described. Blowing of steel in laddle by inert gases causes deoxidation reactions thus reducing oxygen content in steel. Floating effect of \vashing the melt reduces amounts of bigger non-metallic inclusions. Steel in laddle is homogenized by composition and temperature which is the greatest advantage of this procedure. If some procedure is to be introduced in production line it must be simple and reliable. According to this rule mounting of porous blowing stone into the laddle bottom was simplified. Mantled porous blovving stone is no more mounted into the laddle bottom according to the prescrip-tion of firm Stoecker and Kunz, but it is built into the bottom as shown in Fig. 2. Gas is introduced usually from a 401 cylinder through a reducing valve and hoses to a special connection on the laddle mantle. Sub.stitution of porous blowing stones by compact fire-clay stones was checked but the latter blovving stones have lower gas permeability so that porous blovving stones through vvhich 30 to 40 1 per ton can be blovvn in 7 minutes remained in operation. Initially blovving was used after completed tapping vvhich sometimes prolonged hanging of the laddle. Novv steel is blovvn during tapping of open hearth furnece or electrofurnace. Hanging time of laddle is thus not essenti-ally longer. Thermal load of refractory lining is Iovver. Temperature before tapping can be only 5 to 10° C higher than normal one. Also use of nitrogen has only transitional meaning. Since argon is produced at home it is exclusively used. Results are satisfactirial in ali respects. The best results vvere achieved vvith open hearth furnace batches and vvith batches made by one-slag method. Uses of nitrogen and argon make no essential difference. If steel is blovvn by nitrogen its content in steel is onlv slightlv increased. 3AKAIOTEHHE B CTaTbe paccMOTpenbr CBHiue cto HCCAeAOBaHHLix nAaBOK ko-Topue Sbiah noabepjfcehm npoAyBamno c AproHOM hah A3otom. TaKoe npoAYBaHHe b KOBine c HHepTHbiMH ra3aMH Bbi3biBaeT pac-KHCAIITeAbHbie peaKIIHH BCAeACTBHH KOTOpbIX VMCIIblliaeTCH KOAH-qeCTBO KHCAOpOAa b CTaAH. AOTamiOHHOe B03AeftCTBHe npOMblBKH pacnAaBa yMeHbinaeT KOAuraecTBO HeMeTaAAH>jecKHX BKAioneHiiH. IIpeHMViuecTBO 3Tora cnocoSa coctohi TaKJKe b tom, ijto npoAYTaa CTaAb no Tenn-pe H no xnMiiiecKOMy cocTaBy roMoreHHa. riOHHTHO, hto BBeAGHHe HOBOra cnocosa b npOMbinlAeHHOCTb Tpe6yeT ot Hero itoSm oh 6ha HecAoacHbiii h hcacsrhuii b iicnoA-H6HHH. C 3T0ii iieAbio ynpomeH MOHTaac nopo3HCTora KaMHH Ha AHe KOBUia, 3to He AeAaeTca SoAbnie no HHCTpyKnnax yTepoBKH MeHbrne. A°CTaTOiHO ecAH TeMn-pa iiasokh ao BbinycKa 5 ao 10° U Bbime HopMaAbHoii TeMn-pbi. IlpHMeHeHHe a30Ta 6hao nepexoAHora 3Ha