KRALJEVINA JUGOSLAVIJA UPRAVA ZA ZAŠTITU Klasa 40 (3) INDUSTRISKE SVOJINE Izdan 1 februara 1933. PATENTNI SPIS BR. 9551 WargSns Aktiebolag, Wargon, Švedska, Postupak za izradbu kromovih legura sa malom sadržinom ugljika. Prijava od 12 decembra 1931. Važi od 1 marta 1932. Traženo pravo prvenstva od 3 januara 1931 (Švedska). Pronalazak se odnosi na postupak za izradbu kromovih legura, sa malom sadrži-nom ugljika, kao na primer ferckrom, sa kromom legirano željezo i čelik i t. d. redukcijom ili rafinacijom u električnoj peći, pri čem se rude, primjerice materijal, koji sadrži kromovog oksida i sredstvo redukcije, koje sadrži ugljika, ili ferokrom sa 60—70i% Cr i 6—10% C unese u drozge-nu kupelj, koja sadrži kromovog oksida, a koja se ugrije pomoću jedne ili više elektroda, obješenih podizno i spustivo iznad kupelji, sa čijih dolnjih okrajnjih ploha teče električna struja prema gornjem sloju drozgene kupelji. Pronalazak se sastoji u bitnosti u tom, da se rude unašaju kontinuirano ili periodično u malim porcijama sa reguliranom brzinom u gornji rastaljeni sloj drozgene kupelji, pri čem se sastav drozgene kupelji udesi tako, da njegova temperatura taljenja iznosi najmanje oko 1750° C i da pe dovod struje razdijeli preko znatnoga dijela rastavljene površine kupelji. Navedenim mjerama postaje gornji sloj inače gusto tekuće, drozgene kupelji ili barem njegov veći dio židak, te se podržava pri srazmjer-no jednako visokoj temperaturi, pa se time stvaraju povoljni uslovi za izvedenie postupka. Razdijelenje struje preko sraz-mjerno velikog dijela površine kupelji postizava se pomoću elektroda sa originalnim poprečnim presjekom ođ barem 70 dm2, pri čem se opterećenje elektroda u- zimlje poprečno vrlo nisko ili sa 4—10 KW po dm2 presjeka elektrode. Kod redukcije kromove rudače prema pronalasku pomoću redukcionog sredstva, koje sadrži ugljika, postizava se prednost, da se na drozgenoj kupelji ne mogu sabrati veće količine redukcionog ugljena i ne-rastaljene rudače, već se kromov oksid rastopi prije njegove redukcije u drozgenoj kupelji. Izradba kromove legure zbiva se onda izreduciranjem iz drozge, a uslijed visokog tališta drozge postizava se, da se redukcija obavlja pri znatno višoj temperaturi nego kod dosadeftjih postupaka, uslijed čega se već kod redukcije dobiva legura sa malom sadržinom ugljika. Nadalje se postizava prednost, da izreducirana kromova legura ne kaplje dole kroz sloj ugljena, gdje bi mogla stvarati karbid. Uslijed toga, što je prema pronalasku srazmjerno veliki dio površine drozgene kupelji pokriven dolnjim okrajnim plohama elektroda, zbiti će se znatni dio redukcije neposredno ispod ovih okrajnfh ploha. Kod izlaženja razmjerno velikih količina plina, koje se razvijaju uslijed rafinacije legure odnosno uslijed reakcije između komada ugljena, koji teku na drozgenoj kupelji i u drozgi rastopljenog kromovog oksida u uskom prostoru između dolnjih okrajnih ploha elektrode i drozgene kupelji, proizvodi se pod uplivom električne energije, koja prelazi sa elektroda u drozgu, valovito ili ključajuće gibanje u drozgenoj kupelji, koje gibanje izlazi iz razmjerno velikoga dijela površine droz-gene kupelji, pa se odande proširuje i na dio površine kupelji, koji se nalazi oko elektroda. Drozgena kupelj se uslijed toga za vremena procesa redukcije podržava u stalnom gibanju, čime se osigurava jednolična temperatura u raznim slojevima droz-gene kupelji i jednolično razdijelenje u o-voj rastopljenog kromovog oksida. Jednolično razdijelenje temperature u drozgi od bitne je važnosti za mirni pogon peći. Stanovita naknadna rafinacija legure zbiva se naime općenito kroz donji sloj drozgene kupelji, koji je u doticaju sa izreduciranom legurom. Budući da se ovakova naknadna rafinacija zbiva uz potrošak topline, to se drozga u njezinom donjem sloju rashlađuje i postaje gusta, uslijed čega rafinacija imade tendenciju, da se periodički prekida. Budući da se gornji sloj drozge pri tom jako pregrijava, a izjednačenje temperature se zbiva u glavnom prevođenjem topline, stavlja se drozga, kada se je njezin donji sloj opet ugrijao do tako visoke temperature, da opet počinje proces rafinacije, kroz pri tom razvijene plinove u gibanje tako, da se pregrijana drozga pokreće iznenada prema dole i dolazi u doticaj sa legurom. Onda nasupi žestoki, skoro eksplozivni tečaj rafinacije, što proizvodi velike smetnje u pogonu peći. Tim, što drozgina kupelj prema pronalasku dobiva od gore ishodeće stalno gibanje, pokazalo se je mogućim, da se smetnje opisane vrsti u bitnosti uklone. Premda se prema pronalasku upotreb-liuje neobično nisko opterećenje elektroda, postizava se začudno topliji i jednolič-niji pogon peći nego kod rada sa visokim opterećenjem elekroda. Kada se naime opterećenje povisi na mjeru koja se inače smatra normalnom, ili okruglo 5—8 Ampera po cm2 presjeka elektrode, dolazi naime drozgena kupelj uslijed koncentracije reakcije na njenoj površini u tako burno gibanje, da se drozga baca amo tamo, pa se uslijed njezinog visokog tališta izvan područja elektroda skrutne, čime se peć malo pomalo začepi, pa unašanje rude oteščava ili omogućuje. Ovaj se nedostatak uklanja kod pogona sa niskim opterećenjem i primjerenim povećanjem poprečnog presjeka elektroda. Osobito povoljni rezultati postigli su se prema pronalasku kod uporabe trofazne peći sa t. zv. Soderberg — elektrodama svaka sa 1350 mm promjera, koje se opterećuju okruglo sa 1 Amper na cm2 poprečnog presjeka e-lektrode. Ovakova peć radi dobro, ako i sa nešto manjim probitkom, i sa opterećenjem struje od samo 0.75 Ampera, na cm2. Naprotiv opterećenje struje prema pronalasku nesmije da premaši 2 Ampera na cm2 presjeka elektrode. Sastav drozge i njeno tim uvjetovano talište od velike ]e važnosti za postizavanje male sadržine ugljika u leguri. Kod izradbe kromovih legura sa vrlo malom sa-držinom ugljika pokazalo se je prema tomu probitačnim, da se radi sa temperaturom drozge od jedno 2000° C ili više. Ako se ide za proizvodnjom legure sa osrednjom sadržinom ugljika, primjerice jedno 2% C, onda se može upotrijebiti drozga sa nižim talištem. Talište ali svakako nesmije biti znatno ispod 1750° C. Razlog zašto se prema pronalasku upotrebljava drozga sa visokim talištem, leži u tome, što se ravnotežje između kromovog karbida i kromovog oksida u drozgi kod povišenja temperature brzo pomakne u procesu karboniranja. Glavni dio drozge sastoji se iz oksida od kroma, aluminija i magnezija. Od ostalih oksida, koji ulaze u drozgu, kao CaO i 09, ne uzima se sadržina vapna općenito veća, nego što je potrebno za otsumporisanje legure. I sadržina Si 02 treba da bude niska i inače primjerena sastavu drozge, jer je inače teško dobiti dovoljnu otpornost drozge protiv ognja. Kod praktične izvedbe postupka uzela se je sadržina drozge sa Si 09 ispod 15%, a u pravilu i ispod 10%. Za provedenje rafinacije od bitne je važnosti visoka sadržina kromovog oksida u drozgi. Ova sadržina treba da iznosi obično 20—40%, u stanovitim slučajevima dapače i više, i nesmije prije otpusta legure pasti ispod 10%. Ako se imade materijal, koji sadrži kromovog oksida, na pr. kromova rudača, reducirati prema pronalasku, može se dodavanje ovoga ili jednolično porazdijeliti na cijeli proces taljenja, ili se pako može dodavanje kromove rudače koncentrirati na stanovite odsječke vremena, bilo tako, da se cijela količina kromovog oksida domet-ne za ovih odsječaka, bilo tako, da se za ovih odsječaka zbiva povećano dometanje naprama onom u drugim odsječcima. Pokazalo se je za postizavanje malene sadržine ugljika u leguri probitačnim, da se odsječci vremena za umetanje rudače i za umetanje redukcionog ugljena udese međusobno tako, da se iza obavljenog otpusta legure sadržina kromovog oksida u drozgi za vremena izreduciranja prvog dijela legure podržava znatno višjom nego sadržina kromovog oksida gotovo reducirane drozge. Tim, što se za kasnijega odsjeka vremena u redukcioni proces unosi redukcicni ugljen sam ili u većoj količini, nego š+o odgovara prosječnom omjeru između rudače i redukci nog ugljena, sni- zuje se sadržina kromovog oksida na vrijednost, k ja odgovara željenom dobitku kroma. Tim se načinom postizava, da se redukcija zbiva u za postizavanje niske sa-držine ugljika znatno povoljnijim prilikama, nego što je bivalo do sada. U svakom momentu izreducirana legura dobiva naime pri t m nižu sadržinu ugljika nego što odgovara konačnoj sadržini kromovog oksida u drozgi, a to je osobito slučaj u vrlo velikoj mjeri kod u prvom odsjeku vremena izreducirane legure. Poprečno se prema tomu dobiva legura sa sadržinom ugljika, k^ja odgovara znatno višoj sadržini kromovog oksida u gotovo reduciranoj drozgi, t. j. novim se postupkom dobiva i dobar probitak i malena sadržina ugljika u izrađenom proizvodu. Ako se istovremeno ili skoro istovremeno sa legurom otpusti drozge, onda je shodno, da se rudača, koja ulazi u prilaganje za slijedeći otpust, potpuno ili većim dijelom stali, prije nego što se dometne redukciono sredstvo, koje sadrži ugljika. Budući da se nesmije peć sasvim isprazniti sa legurom, dobiva se za rečenoga staljivanja kromove rudače rafinacija u peći zaostalog metala. Eventualno se ali može, osobito ako se kromova rudača umeće samo u tsko malenim dionim količinama, da površina drcž-gene kupelji ostaje praktično neprekidno u taljenom stanju, istodobno sa kromovom rudačom dodavati dio redukci; nog ugljena, primjerice možda polovica količine re-dukcic ncga sredstva koja odgovara dodanoj kromovoj rudači, da se u peći ne sadrže prevelike količine drozge. Za zadnjeg vremenskog odsjeka staljivanja dodaje se onda preostala količina kromove rudače. Ako se preduzme jedan ili više posebnih otpusta drozge između dva otpusta metala, onda se iza svakog takovog otpustka drozge sadržina preostale drozge na kromovom oksidu povećava tako, da se kod dalnjeg ubacivanja materiiala za prvo sasvim ili djelomice ispusti dodavanje reduk-cionog ugljena. I u tom se slučaju može p stupali tako, da se redukcija prije pojedinih otpusta drozge provede savršenije nego prije otpusta metala, da se postigne što niža sadržina ugljika u konačnom proizvodu. Istodobno sa legurom otpuštena drozga, koja je bogata sa kromovim oksi-, •dom, može se u tom slučaju podvrći posebnim postupkom potpunoj redukciji na pr. za proizvodnju kromove legure sa visokom sadržinom ugljika. Ako se ovakova kromova legura dovede natrag u proces prema pronalasku, primjerice za odsjeka vremena neposredno iza otpusta metala, ond" se za staljivanje postizava rafinacija 1