ZELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 7 LJUBLJANA MAREC 1973/ŠT. 1 Joža Arh, dipl. inž. DK: 669.141.241.4 : 669.187.2 Železarna Jesenice* ASM/SLA: St-d; D-5 Informacija o možnosti izdelave nepomirjenega jekla v električnih obločnih pečeh V jeseniški železarni pravkar načrtujejo novo jeklarno. SM peči so dotrajane in proizvodnja na skrajni meji rentabilnosti. Bodoči jeklarski agregati bodo po vsej verjetnosti električne peči. Ker v našem sedanjem proizvodnem programu precejšen del zavzema tudi nepomirjeno jeklo, se moramo vprašati, če bomo iz bodoče jeklarne, ki naj bi imela le električne peči, lahko dobivali tudi nepomirjeno jeklo. Poskusi, ki jih obravnavamo v tem poročilu, naj dajo odgovor na to vprašanje. UVOD Največji del v svetovni proizvodnji jekla zavzema nepomirjeno jeklo, in to predvsem zaradi visokega izkoristka in dobre površine. Najustreznejše peči za izdelavo nepomirjenega jekla so martinov-ke in konvertorji. Električne peči so primerne predvsem za izdelavo pomirjenega jekla. V preteklem desetletju, ko je začela proizvodnja SM jekla hitro upadati, predvsem zaradi hitre ekspanzije LD jekla, pa so del te proizvodnje prevzele električne peči, ki se ponekod zelo hitro širijo in iz kvalitetne proizvodnje prehajajo vedno bolj v proizvodnjo masovnega jekla kot n. pr. konstrukcijska jekla, jekla za elektro pločevino, betonsko železo in podobno. O proizvodnji nepomirjenega jekla na električnih pečeh v strokovni literaturi ni mogoče najti nobenih poročil, čeprav so znani posamezni primeri take proizvodnje. Izdelava poizkusnih šarž Vse šarže smo izdelali na 60-tonski Lectromelt peči. Potem ko je bila šarža raztaljena in je bila znana sestava jekla, smo šaržo ogreli na 1600° C in jo z enim ali dvema presledkoma spihali s kisikom na 0,10 do 0,07 % C. Vmes smo dodajali apno zaradi tvorjenja primerno bazične žlindre in odžveplanja, ker je v nasprotju z dvožlindrnim * Predavanje na metalurškem srečanju v Portorožu od 12. do 13. oktobra 1972. procesom, kjer je oksidacija hitra in intenzivna, žveplo treba odstraniti že med oksidaicjo. Ker je odžveplanje poleg zadostne koncentracije prostega CaO in temperature tudi funkcija časa, je običajno takšna oksidacija daljša, odvisno pač od vsebnosti žvepla ob raztalitvi in zahtevanega končnega žvepla. Ko smo dosegli predpisano sestavo, v našem primeru od 0,07 do 0,10 % C in pod 0,040 % S in potrebno temperaturo jekla 1640° C, smo šaržo odlili v ponev. V ponev smo dodali tudi potrebni FeMn za korekturo mangana. Izdelava nepomirjenega jekla je torej povsem preprosta. Važno pri tem je le, da je prehodna odprtina primerno majhna, tako da se jeklo in žlindra pri prehodu ne moreta mešati. Proizvodnja nepomirjenega jekla je lahko, ob dobrem vložku in pri ugodni prvi analizi — ob raztalitvi, zelo hitra. Izdelavo jekla v fazi oksidacije kaže slika 1. Slika 2 pa prikazuje vlivanje nepomirjenega jekla z značilnim iskrenjem pri kuhanju. Pregled izdelanih šarž kaže naslednja tabela: Iz tabele je razvidno, da so bile šarže izdelane pri različnih pogojih t. j. od mehke raztalitve z 0,09 % C pri šarži 14 4852 in 14 5015 do trde pri šarži 14 4909 z 1,08 % C. Tudi končne analize kažejo, da je bila sestava jekla po livnih ploščah različna, in sicer se je ogljik gibal od 0,06 do 0,11 %. FeO je bilo v žlindri pri osem šaržah okrog 10 %, pri dveh pa okrog 22 %. Odgovarjajoče sestavi jekla in žlindre je bilo tudi kuhanje jekla v kokilah. Pri večini šarž je bilo kuhanje razmeroma slabo. Vendar se je dalo vse šarže zelo lepo vliti. Vsebnost kisika v jeklu je bila ravno zadostna, da se je vsaka šarža praktično vlila sama in ni bilo treba dodajati niti aluminija za vezanje kisika niti pospeševalcev kuhanja za boljše kuhanje v kokili. šarži 14 4909 in 14 4931 pa sta zaradi načina izdelave pihanja na nižji ogljik, višji FeO v žlindri, ker žlindre nismo posnemali, vsebovali znatno več kisika (glej tabelo 1) in sta se pri vlivanju obnašali tako kakor Tabela 1: Sestava j e k 1 a v % Št. šarže ob raztalitvi pred prebodom ppm temp. iz curka pri vlivanju (ppm) C Mn P S C Mn S FeO o2 °C C Mn P S Cr Cu Ni n2 o2 14 4829 0.36 0.19 0.016 0.054 0.10 0.21 0.030 10.45 423 1640 0.07 0.08 0.35 0.010 0.032 0.08 0.22 0.09 — 325 14 4852 0.09 0.15 0.009 0.070 0.10 0.28 0.027 10.6 344 1635 0.09 0.10 0.40 0.014 0.037 0.11 0.20 — 55 276 14 4909 1.08 0.23 0.029 0.043 0.06 0.13 0.030 21.8 536 1645 0.07 0.06 0.35 0.005 0.029 0.11 0.17 0.15 48 434 14 4931 14 4937 0.32 0.61 0.29 0.37 0.006 0.020 0.026 0.050 0.06 0.09 0.23 0.40 0.018 0.025 22.0 9.05 520 352 1640 1640 0.07 0.11 0.10 0.27 0.36 0.005 0.013 0.017 0.033 0.05 0.17 0.15 0.20 0.06 0.07 37 49 452 265 274 14 5011 0.63 0.14 0.023 0.048 0.07 0.19 0.042 10.17 595 1650 0.06 0.05 0.37 0.010 0.037 0.08 0.22 0.07 54 438 14 5013 14 5015 0.33 0.05 0.30 0.05 0.006 0.008 0.037 0.042 0.08 0.12 0.28 0.27 0.023 0.032 9.16 14.4 453 495 1640 1650 0.08 0.06 0.34 0.27 0.007 0.006 0.025 0.025 0.06 0.04 0.22 0.22 0.06 0.08 56 63 298 311 432 14 5017 0.60 0.47 0.022 0.037 0.08 0.31 0.029 10.7 492 1645 0.08 0.32 0.006 0.023 0.11 0.20 0.09 47 374 14 5021 0.42 0.19 0.014 0.042 0.06 0.18 0.038 11.3 — 1645 0.06 0.07 0.35 0.009 0.032 0.14 0.20 0.08 49 — 14 5027 0.50 0.20 0.019 0.039 0.10 0.19 0.035 9.5 — 1650 0.06 0.30 0.006 0.031 0.09 0.28 0.09 46 — Pregled izdelanih šarž nepomirjenega jekla kvalitete C 0146 in C 0147 Slika 1 Izdelava jekla — oksidacija Slika 2 Vlivanje nepomirjenega jekla z značilnim iskrenjem pri kuhanju običajne martinarske šarže. Kuhanje je bilo ves čas vlivanja izredno močno in je v zgornji polovici prešlo v penjenje, tako da je bilo treba kisik v jeklu znižati z dodajanjem aluminija v curek jekla (do penjenja pride takrat, kadar je kisika v jeklu toliko, da kuha po celem preseku bloka in ne le v coni strjevanja ob stenah kokile.) Vse šarže smo vlili od spodaj — sifonsko, z razmeroma majhno hitrostjo dviganja jekla, ki je bilo v mejah od 14 do 20 cm/min, le na treh livnih ploščah je bila hitrost večja od 20 cm/min. Teža enega bloka znaša 4800 kg, format kokile 650 mm kvadrat, na eni livni plošči pa vlivamo po štiri bloke naenkrat. Razen štirih blokov pri šarži 14 4909, ki smo jih po izkuhavanju pokrili, smo vse druge po 5 do 10-minutnem kuhanju blokirali z aluminijem. PREISKAVE IN REZULTATI Gibanje kisika v peči, v ponvi in v gredicah pri elektro in SM jeklu O vlivanju nepomirjenega jekla je bilo v strokovni literaturi objavljenih že mnogo fundamen-talnih raziskav. Kljub temu predstavlja vlivanje in strjevanje nepomirjenega jekla še danes neke vrste neobvladano umetnost, od katere sta odvisni tako čistoča jekla kakor tudi kvaliteta površine. Kakovost nepomirjeno vlitega jekla je v veliki meri odvisna od fizikalno kemijskih procesov med strjevanjem v kokili. Najbolj važno pri tem je »kuhanje« taline, ki je posledica medsebojnega delovanja ogljika in kisika v jeklu. Zato da lahko izdelamo kvalitetno neoporečno jeklo, mora biti pri danem ogljiku toliko kisika v jeklu, da je zagotovljeno dobro kuhanje. Vsebnost kisika v jeklu v kokili pa je odvisna od fizikalno kemijskih reakcij v celotnem procesu izdelave jekla, to je od reakcij v peči, med odlit-jem v ponev in med vlivanjem in je zaradi različnih pogojev med izdelavo od šarže do šarže različna. Ko smo se odločali za poskuse izdelave nepomirjenega jekla na električni peči, je bila prav do tedaj ne dovolj poznana vsebnost kisika v jeklu v peči in v curku pri vlivanju tista zavora, ki nam je jemala pogum za prvi poskus. Z namenom dobiti potrebne podatke o vsebnosti kisika, smo pri izdelavi nizkoogljičnih jekel najprej določali kisik pri približno enaki sestavi kot jo ima jeklo C 0147. Že ti podatki so pokazali in rezultati poskusnih šarž so potrdili, da je proizvodnja nepomirjenega jekla možna tudi v električnih pečeh. Slike 3, 4 in 5 prikazujejo vsebnost kisika, kako je odvisen od ogljika v jeklu v peči, v curku jekla med vlivanjem in v bloku, oziroma v gredici, za SM in elektro jeklo v primerjavi z rezultati nekaterih tujih avtorjev. Iz slike je razvidno, da se naši rezultati dovolj dobro ujemajo z rezultati tujih avtorjev (1,2,3) in da je vsebnost kisika v jeklu, ki je izdelano v električni peči, približno enaka, oz. nekoliko nižja kakor pa vsebnost kisika v jeklu, ki je izdelano v SM peči. To velja pred- Slika 3 Vpliv ogljika na vsebnost kisika v jeklu v peči IZ PEČI Q25do 0,45 V*Mn OGLJIK V % ▲ Rl. Jackson O W. Hess # Langhamer □ Sm jeklo ■ Elektro jeklo | Lastni rezultati s i * 3 <0 IZ CURKA JEKLA PRI VLIVANJU Q25 DO 0/15'/.Mn \ \ ° a a a a a a a a \ \ \ u a '4 " a \ \ S.^1 Sol . 0 ' -s v s af „| j o a a D k« .sfrj 'o PO. ° ° o-gNfi o O o Kh o □ oo a o ^ ---_- ▲ O □ ao4 Rl. Jackson W. Hess Langhamer Sm jeklo Elektro jeklo o.oe OGUIK V % Q16 j Lastni rezultati Slika 4 Vpliv ogljika na vsebnost kisika v curku jekla pri vlivanju ve globine mehurjev kažejo, da le-ta ni toliko odvisna od intenzivnosti kuhanja, pač pa predvsem od hitrosti vlivanja, kar je razvidno iz tabele 2. (dia 939). Tabela 2 Šarža Sestava C Mn S ppm O, hitrost globine mehurjev cm/min. v mm Q20 14 4829 0,07 0,35 0,032 354 19 30 0,08 299 17 40 14 4852 0,09 0,40 0,037 293 14 50 0,10 305 23 25 14 4909 0,07 0,35 0,029 434 21 25 14 4937 0,11 0,36 0,033 265 16 25 Vpliv hitrosti vlivanja na globino zunanjega venca plinskih mehurjev Pri majhni hitrosti vlivanja, oziroma pri počasi rastočem ferostatičnem pritisku se plinski mehurji lahko hitreje izločajo tudi pri slabem kuhanju S« 4 Se to 5 \ \ /Z GREDIC Q2SdoO/,5'/.Mn \ \ \ \ \ O \ ° 0 „ ° Jhi oo oo oo ■ O ■ 0 0 —___ 'o ° ° 0 ° ° ? Q04 0,12 016 0,20 OGLJIK V % ▲ Rl. Jackson o W. Hess • Langhamer n Sm jeklo Elektro jeklo } Lastni rezultati Slika 5 Vpliv ogljika na vsebnost kisika v bloku oziroma gredici vsem za kisik v jeklu v peči in v curku jekla iz ponve pri vlivanju. Analize kisika v gredicah kažejo, da v končnem izdelku ni bistvene razlike med SM in elektro jeklom. Globina plinskih mehurjev v jeklu Od vsake šarže smo vzeli po en ali dva vzorca iz robu bloka za določevanje globine plinskih mehurjev v zunanjem spodnjem vencu mehurjev. Za vse šarže je značilno, da so bili plinski mehurji zelo globoko pod površino, in to od 25 mm pri šarži 14 4937 z najmanj ugodno sestavo in najslabšim kuhanjem do 50 mm pri šarži 14 4852. Preiska- Globina mehurjev 30 do 40 mm hitrost vlivanja 19,17,15 cm /min Sestava- Mn 0,07 0,35 v % P 5 0,010 0,032 Slika 6 Prerez vogelnih prob vzetih na nogi ingota in izgled površine gredic pri šarži 14 4829 1. Globina mehurjev 50mm hitrost vlivanja 74 cm /min 2.Globina mehurjev 25 mm hitrost vlivanja 23 cm/min Globina mehurjev 25 mm hitrost vlivanja 21 cm /min jekla, tako da z zmanjšanjem hitrosti vlivanja lahko kompenziramo negativni vpliv slabega kuhanja na globino plinskih mehurjev v bloku. Površinski izgled valjancev Čim globlje ležijo plinski mehurji pod površino bloka, tem manjša je možnost, da bi le-ti prišli med valjanjem na površje in povzročali površinske napake. Vse, kar je nad 20 mm, lahko ocenimo kot odlično in take so bile tudi vse naše šarže. Po dva bloka od prvih pet šarž smo izvaljali v trak, ostale pa vse v gredice 135 mm kvadrat. Zadnjih šest šarž iz tabele 1 pa smo izdelali že za redno proizvodnjo. Tako robovi pri trakovih kakor tudi površina gredic je bila pri vseh šaržah brez površinskih napak. Mehanske lastnosti toplo valjane žice Vse šarže so bile pretežno izvaljane v toplo valjano žico, premera 6 mm. Primerjava vrednosti Tabela 3 meja kp/mm2 % raztezek kontrakcija plastičnosti trdnost elektro 75,27 jeklo X 24,57 36,65 41,43 N = 40 S 1,1 1,16 2,74 2,33 SM jeklo X 24,46 35,70 43,2 72,9 N = 40 S 1,0 1,53 2,36 2,02 Primerjava mehanskih lastnosti toplovaljane žice iz elektro C Mn P s Sestava■■ oog 0A0 oou 0037 v % Slika 7 Prerez vogelnih prob vzetih na nogi ingota in izgled površine gredic pri šarži 14 4852 C Mn P s Sestava: 006 0l35 0,05 0,029 v % Slika 8 Prerez vogelne probe in izgled površine gredic pri šarži 14 4909 Slike 6, 7 in 8 kažejo videz vogalnih preizkušan-cev in gredic za tri različne šarže. mehanskih lastnosti s toplo valjano žico enake kvalitete, ki je izdelana v martinarni, je podana v tabeli 3. V toplo valjanem stanju se mehanske vrednosti SM in elektro jekla zelo dobro ujemajo. Trdnost jekla, ki je izdelano v električni peči, je nekoliko višja, raztezek manjši, kontrakcija pa večja. Ocena sposobnosti vlečenja toplo valjane žice, izdelane na električni peči, v primerjavi z žico, ki je izdelana v SM pečeh. Zasledovali smo vlečenje žice dveh elektro in ene SM šarže. Vse šarže smo preizkusili glede na sposobnost vlečenja do maksimalne možne stop- Tabela 4 Šarža dimenz. mm trdnost kp/mm2 kontra kcija % skupni odvzemi % vlečeno iz 14 4829 6 1,40 1,00 39,4 95,3 99,3 105,8 105,8 71,3 36,2 24,2 43,8 43,8 94,5 97,2 97,2 2,5 mm 0 1,4 mm 0 14 4852 6 1 1 1 37,2 125 123 137 78 19 48 22 97,95 97,95 97,95 1,4 mm 0 04 8916 6 SM jeklo 2,5 1,0 1,0 33.4 72.5 101,2 98,2 68,6 58,3 82,6 97,2 97,2 6 mm 0 1,4 mm 0 Primerjava mehanskih lastnosti vlečene žice iz elektro in SM jekla nje predelave brez vmesnega žarjenja. Izhodni premer toplo valjane žice je bil 6 mm. V tabeli 4 so prikazani doseženi rezultati mehanskih lastnosti, dimenzije in odvzemi. Žice se je dalo vleči brez težav do 1 mm 0 brez vmesnega žarjenja. Iz podatkov v tabeli se vidi, da je trdnost pri elektro šarži 14 4829 pri enaki stopnji redukcije kot SM šarži 04 8916 za 5 do 7 kp/mm2 večja. Poskusi vlečenja kažejo, da sedanje nepomirjeno martinarsko jeklo lahko nadomestimo z nepomirjenim elektro jeklom. Mehanske lastnosti hladno valjanih trakov v žarjenem stanju Od vsake šarže smo po dva ingota izvaljali v trak 3 mm debeline na Šteklu in dalje v hladni valjarni na 0,8 mm debeline. Vzorce hladno valjanih trakov smo žarili tudi v laboratoriju, zato so te vrednosti nižje kot za vzorce, ki so žarjeni v obratu. V tabeli 5 prikazujemo mehanske lastnosti trakov za kvaliteto jekla Č 0147 primerjalno za elektro in SM jeklo. Iz podatkov v tabeli 5 se vidi, da sta trdnost in meja raztezanja za približno 2 kp/mm2 večja pri jeklu, ki je izdelano v električni peči, razte zek 5 in 10 je nekoliko manjši. Globitev po Erichsenu odgovarja predpisani kvaliteti in dimenziji. Pri hladnem valjanju ni bilo opaziti nobenih razlik v pogledu vlečnih lastnosti med SM in elektro jeklom. Višje vrednosti za mejo raztezanja in trdnost pri elektro jeklu v žarjenem in še bolj v vlečenem stanju (pri žici) si lahko razložimo z drugačno naravo elektro jekla. Elektro jeklo se od SM jekla razlikuje predvsem po višji vsebnosti spremljajočih elementov Cr, Cu in Ni, medtem ko je dušik pri nepomirjenem elektro jeklu razmeroma nizek. TaT deset šarž nepomirjenega jekla kvalitete Č 0147, ki je bilo izdelano na električni peči, dobimo naslednje vrednosti. Tabela 5 srednja standardni ^ vrednost x odklon S žar j. v žar j. v žar j. v žar j. v žar j. v žarj. v obratu labor. obratu labor. obratu labor. elektro jeklo a v 26,0 23,9 2,72 1,38 14 8 a m 37,1 34,6 2,18 1,41 14 8 cr 10 33,5 39,6 5,11 1,69 14 8 0-5 49,0 47,9 5,26 1,36 14 8 E 10,29 10,29 0,09 0,08 28 4 SM jeklo CT V3 24,8 21,7 2,20 1,45 24 20 it m 34,9 31,8 1,70 1,05 24 20 o" 10 44,5 43,3 3,80 3,85 24 20 ff5 56,8 55,9 3,45 5,90 24 20 E 10,29 0,20 16 20 Primerjava mehanskih lastnosti hladno valjanih trakov iz elektro in SM jekla Tabela 6 Sestava jekla Nepomirjeno N (PPm) Cr % Cu % Ni % Sn °/o jekl° NXSXSXSXS X S elektro 10 50 6,8 0,094 0,05 0,20 0,05 0,08 0,004 0,0013 0,0005 SM 3064 59 6,4 0,048 0,028 0,147 0,045 0,05 0,016 0,0010 0,0005 Razlike v vsebnosti dušika in drugih spremljajočih elementov med SM in elektro jeklom Največja razlika v sestavi je pri kromu, ki ga je v elektro jeklu dvakrat toliko kot v SM jeklu, pri bakru in niklu. Razmeroma ugodna sestava elektro jekla je dosežena s 15 do 20 % surovega železa v vložku. čistoča jekla Na vseh valjancih, t. j. na gredicah in trakovih smo določali tudi množino nekovinskih vključkov po JK skali. Določevanje čistoče na gredicah pri Tabela 7 A +C B + D skupaj 14 4829 N 1,24 2,52 3,76 S 1,12 5,56 6,68 G 1,36 4,24 5,60 14 4852 N 3,44 2,68 6,12 S 1,48 4,24 5,75 G 1,08 4,48 5,56 14 4909 N 1,88 3,08 4,96 S 2,14 3,98 5,12 G 2,34 3,20 5,54 14 4931 N 0,64 3,76 4,40 S 0,72 5,08 5,80 S 1,48 4,24 5,72 07 0783 N 1,22 3,32 4,54 S 0,84 3,44 4,28 SM jeklo G 0,98 3,66 4,64 N 1,34 3,18 4,52 S 0,92 3,74 4,66 G 0,80 3,86 4,66 07 0806 N 2,28 2,20 4,48 S 0,80 3,04 3,84 SM jeklo G 0,24 4,40 4,64 N 0,28 6,52 6,80 S 0,48 3,16 3,44 G 0,20 4,88 5,08 N S G = noga = sredina = glava Primerjava čistoče gredic 135 mm kv. med nepomirjemim SM in elektro jeklom nepomirjenem jeklu sicer ni običajno, vendar smo zaradi primerjave napravili nekaj določitev na izdelanih elektro šaržah in dveh SM šaržah. Rezultate prikazuje tabela 7. Iz tabele je razvidno, da je elektro jeklo bolj nečisto. Več je plastičnih in oksidnih vključkov. Vse šarže smo po vlivanju v glavi blokirali z aluminijem, zato opazimo močan prodor aluminatnih vključkov od glave do sredine v sredini bloka. čistoče trakov (debelina 3 mm) prikazuje tabela 8. Nekovinske vključke smo določali pri glavi (G), sredini (S) in nogi (N) na robu in sredini traku. Primerjava vrednosti z SM šaržama 07 0809 ... 06 1509 daje bolj ugodno sliko, kot je pri gredicah. V pogledu čistoče ni več bistvenih razlik med elektro in SM jeklom. Ker so elektro šarže v glavah blokirane z aluminijem — SM šarže so pokrite s težkimi litimi pokrovi, opazimo pri trakovih v sredini traku od glave pa vse do sredine bloka večje koncentracije A1203 vključkov. Blokiranje nepomirjenega jekla z aluminijem zato ni primerno, če se bloki valjajo v trakove. Opazen je tudi vpliv kisika v jeklu, oziroma vpliv intenzivnosti kuhanja v kokili na čistočo jekla. Naši rezultati samo potrjujejo že znane ugotovitve tujih avtorjev (Langhammer 3), da premočno kuhanje v kokili poslabša čistočo jekla. Šarže 14 4829, 14 4852 in 14 4937 z razmeroma nizko vsebnostjo kisika so le zmerno kuhale v kokili in so mnogo bolj čiste od šarže 14 4909, ki je imela za polovico višji kisik pred prebodom in v curku pri vlivanju in je izredno močno kuhala. Višji ogljik v jeklu šarže 14 4852 in 14 4937 ščiti mangan pred oksidacijo, zato sta ti dve šarži čistejši od drugih mehkejših šarž. Ocena doseženih rezultatov Dosedanjo poizkusno proizvodnjo izdelave nepomirjenega jekla na električni peči lahko ocenimo zelo ugodno. Medtem že teče redna proizvodnja nepomirjenega jekla za hladno valjane trakove kvalitete Č 0147 s strožjimi zahtevami do 0,07 % C in do 0,030 °/o S. Izdelava jekla je enostavna in ne povzroča nobenih težav. FeO v žlindri se v glavnem giblje od 8 do 12 %, tako da je tudi vlivanje takšnega jekla enostavno, ker tudi pri 0,06 % C ne potrebuje večjih dodatkov aluminija za uravnavanje kuhanja. Tabela 8 A + C B + D skupaj A + C B + D skupaj 14 4829 GR 0,80 2,08 2,88 GS 1,04 3,00 4,04 SR 0,56 2,24 2,80 SS aluminati nad 5 NR 1,04 2,32 3,36 NS 1,24 1,83 3,08 14 4852 GR 1,28 2,12 3,40 2,20 2,36 4,56 GS 1,56 2,76 4,32 aluminati nad 5,0 SR 1,36 2,72 4,08 1,46 2,24 4,20 SS 1,52 2,68 4,20 aluminati nad 5 NR 1,44 2,68 4,12 1,92 2,24 4,16 NS 2,00 2,36 4,36 1,28 2,20 3,48 14 4909 GR 0,56 3,76 4,32 1,00 4,92 5,92 GS 2,92 3,52 6,44 2,52 3,60 6,12 SR 1,84 5,16 7,00 0,76 4,84 5,60 SS 2,88 3,76 6,64 2,32 3,60 5,92 NR 0,56 3,80 4,36 0,80 4,92 5,72 NS 1,60 4,88 6,48 1,68 3,92 5,60 14 4937 GR 1,40 2,76 4,16 1,08 3,00 4,08 GS 1,32 2,92 4,24 1,20 4,40 5,60 SR 1,64 2,84 4,48 1,40 2,88 4,28 SS 1,08 4,12 5,20 1,24 4,28 5,52 NR 1,44 2,72 4,16 1,20 2,84 4,04 NS 1,68 2,72 4,40 1,64 2,72 4,36 07 0809 GR 0,40 4,40 4,90 0,76 3,36 4,12 SM jeklo GS 2,32 2,64 4,96 2,24 2,44 4,68 SR 0,88 4,28 5,16 0,76 3,36 4,12 SS 1,40 2,56 3,96 1,24 3,20 4,44 NR 0,36 4,32 4,68 0,80 4,00 4,80 NS 1,28 2,92 4,20 0,84 3,56 4,40 06 1509 GR 0,76 3,52 4,28 SM jeklo GS 1,80 2,44 4,24 SR 0,56 4,20 4,76 SS 1,40 2,88 4,28 NR 0,72 3,96 4,68 NS 1,00 3,52 4,52 GR = glava rob SS = sredina sredina GS = glava sredina NR = noga rob SR = sredina rob NS = noga sredina Primerjava čistoče trakov 3 mm debelin med nepomirjenim SM in elektro jeklom Odžveplanje v električni peči je slabše kot v SM peči. Povprečje za zadnjih deset šarž znaša 34 %, pri čemer je najnižja stopnja 19 in najvišja 47 »/o, medtem ko je povprečna stopnja odžvep-lanja v martinarni 45 % za nizko ogljična jekla. Vzrok za slabše odžveplanje je predvsem v pomanjkanju stalnega kuhanja (mešanje jekla in žlindre) in v krajši rafinaciji. Iz teh razlogov mora biti kovinski vložek za izdelavo nepomirjenega jekla sestavljen le iz kakovostnih surovin. Kvaliteto C 0147 z maks. 0,030 % S pa naj bi delali le, če ob raztalitvi ni več kot 0,040 % S in 0,055 % S, če je v izdelanem jeklu dovoljeno maks. 0,040 % S. Površina izvaljanih gredic in trakov je brez površinskih napak. Plastične lastnosti jekla pri vlečenju žice in hladnem valjanju trakov so zelo dobre in ne zaostajajo za SM jeklom. Trdnost in meja raztezanja sta v žarjenem stanju višji za približno 2 kp/mm, v vlečenem pa za 5 do 7 kp/mm2. Preiskave prvih šarž kažejo, da je nepomirjeno elektro jeklo nekoliko manj čisto kot SM jeklo, kar se vidi predvsem na gredicah, medtem ko pri trakovih skoraj ni razlike med elektro in SM jeklom. Čistoča jekla je seveda odvisna od kemične sestave in od jakosti kuhanja v kokili. Čim nižji je ogljik, tem manj je jeklo čisto, šarže, ki zmerno kuhajo, so čistejše od šarž, ki v kokili močno kuhajo. Blokiranje jekla z aluminijem neugodno vpliva predvsem na čistočo sredine, in to od glave pa vse do sredine bloka. Ce resumiramo vse dosedanje izkušnje pri izdelavi in rezultate preiskav, lahko z zadovoljstvom ugotovimo, da lahko tudi v električni obločni peči izdelujemo nepomirjeno jeklo, ki ustreza tako JUS kakor tudi internim predpisom za jeklo kvalitete C 0147, bodisi za žico ali hladno valjane trakove. Zaradi strogih zahtev po nizkem Cr, Cu, Ni bo edina težava v tem, kako zagotoviti dovolj čist vložek za to kvaliteto jekla. Literatura 1. Jackson, PL: J. Metals 18 (1966) str. 725/30 2. Hess, W. Stahl und Eisen 81 (1961) str. 103/10 3. Langhammer H. I. Stahl u. Eisen 87 (1967) str. 718/728 4. Ende, H. Stahl und Eisen 85 (1965) str. 1025/32 5. Scheirman Stahl und Eisen 85 (1965) str. 61/71 ZUSAMMENFASSUNG Grossraumlichtbogenofen dienen nicht mehr aus-schliesslich der Produktion der Qualitxtsstahle, sondern werden mehr und mehr als Massenstahlerzeuger ange-wendet. Unsere Betriebsversuche hatten zum Ziel die Moglich-keit einer Erzeugung der unberuhigten Stahle im Licht-bogenofen zu iiberpriiffen, da die veralteten SM Ofen hochstwahrscheinlich mit Grossraumlichtbogenofen ersetzt werden. Die bis zu derzeit durchgefiihrten Versuche zeigen, dass die Erzeugung von unberuhigten Stahlen im Licht-bogenofen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0.06 bis 0.10 °/0 einfach und schnell verlauft, wenn die Anfangs-analyse (beim Einschmelzen) giinstig, vor allem wenn das Schweffelgehalt niedrig ist. Der Entschvveffelungsgrad ist namlich im Lichtbogenofen niedriger, im Durchschnitt 34 %, entgegen 45 % in SM Ofen. Fur die Erzeugung eines unberuhigten Stahles mit max. 0.030 % Schweffel in der Endzusammensetzung soli beim Einschmelzen hdchstens 0.040 % S im Stahl enthalten sein. Die Schlacke enthalt bei normalen Erzeugungsbedin-gungen von 8 bis 12 % FeO und rund 300 bis 400 ppm Sauerstoff im Stahl vor dem Abstich. Das Vergiessen solchen Stahles ist dennoch sehr einfach und es ist praktisch keine Korrektur des Sauerstoffgehaltes bzw. des Auskochverhaltens mit Aluminium notig. Der aussere Blasenkranz liegt beim Giessen von unten am Fuss tiefer als 25 mm, weshalb auch die Oberflachen-beschaffenheit der Walzerzeugnisse einvvandfrei ist. Die plastischen bzw. die Verformungseigenschaften des Stahles beim VValzen der Bander und beim Draht-ziehen sind den SM Stahlen gleich. Die Streckgrenze und Zugfestigkeit sind im gegliihten Zustand um rund 2 kp/mm2, und im gezogenen um 5 bis 7 kp/mm2, hoher, als beim SM Stahl, was einem hoheren Stickstoffgehalt Cr, Cu und Ni Gehalt zu zuschreiben ist. Das unberuhigte Elektrostahl ist unreiner als SM Stahl, was besonders bei den Kniippeln zu beobachten ist. Bei den Bandern sind wegen eines grosseren Verformungs-grades fast keine betrachtliche Unterschiede mehr fest-zustellen. Das chemische Blockieren mit Aluminium hat eine starke Verunreinigung des Stahles der oberen Blockhalfte zur Folge. Schmelzen mit hoherem Endkohlenstoffgehalt sind reiner als die sehr weichen Schmelzen. Auch ein zu starkes Kochen in der Kokile beeinflusst ungiinstig die Reinheit des Stahles. SUMMARY Big electric are furnaces are not used only for pro-duetion of quality alloy steels but also in produetion of mass steels. Our experiments had intention to find possibility of manufacturing rimming steel in electric furnaces because old open-hearth furnaces will probabIy be substituted by electric are furnaces. The experimental produetion shows that manufacturing rimming steel with 0.06 to 0.10 % C in electric furnace is simple and fast if the first analysis is satisfaetorial, and if sulphur content is low. Desulphuration rate is lower in electric furnace than in open-hearth furnace, the values are 34 % and 45 °/o respectively. For manufacturing steel with 0.030 % S the charge after melting can contain at most 0.040 % S. In slag during normal operation there is 8 to 12 % FeO before tapping while oxygen content in steel is 300 to 400 ppm so that casting sueh steel is simple and demands practically no additions of aluminium for oxygen correc-tion or for deoxidation in the mould. Outer rim of blow-holes lies in the base deeper than 25 mm when bottom čast therefore rolled products are smooth without surface defeets. Plastic properties of steel for drawing wires and rolling strips are very good, equal to the open-hearth steels. Strength and yield point are higher for about 2 kp/mm2 in annealed and 5 to 7 kp/mm2 in drawn state as conse-quence of higher nitrogen, chromium, copper, and nickel content. Rimming electric are steel is slightly less pure than the open-hearth steel vvhich becomes evident in billets vvhile in strips no essential difference is found because of greater degree of vvorking. Adding aluminium has unsatisfactorial influence mainly on the purity of the interior from the base up to the ingot centre. Batches with higher carbon are in final composition purer than batches of very soft steel. Also too intense deoxidation of steel in the mould reduces steel purity. 3AKAIOTEHHE 3ACKTpOAyrOBLIC neMH 6oAbIHHX CMKOCTCH He ynOTpe6AHIOT TOAbKO b np0H3B0ACTBe KaiecTBeHHbix AerHpoBaHHtix CTaAeii ho TaK)Ke aah MaCCOBLIX COPTOB. U,eAL onbiTHbix BbiriAaBOK CTaAH b MeTaAA-OM 3aBOAe EceHHue 6bIAa VCTaHOBHTb B03M0>KH0CTb BbinAaBKH KHnHmeH CTaAH B SAeKTpO-Ayr0B0H nemi, TaK KaK BeposTHo, MTO HcnoAb30BaHHbie CM-iicmh 6yAyT nocTeneHHo 3aMeneHbi c sacktpoavtoblimii. BbinoAHeHoe, noKa onbiTHoe np0H3B0ACTB0 KHnHmeti CTaAH c coAepataHHeM yrAepoAa B npeAeAaX 0.06—0.10 % C OKa3aAOCb HeCAOJKHbIM H AAHAOCb AOBOAb-ho 6bicTpo. CTeneHb AecyAf.f^ypauun B 3AeKTp0Ayr0B0H iicmh ne-CKOAbKO HHace b cpaBHeHHH c 3thm npoueccoM b CM-neMH, npeACTaB-ahct b cpeAHeM 34 %, a B CM-nena 45 %. ri03T0My npeHMymeCTBO, mto icacaeTcs Ka^ecrea, HMeioT nAaBKH Koxopbix nepBbie npoSn HMeioT HH3Koe coAep>KaHHe čepu. lT06bi noAyMHTb KOHeHHbiit npo-AyKT c coAepacaHHeM Ha Bbime 0.030 % čepu, He06x0AHM0 mto6m pacrnaBAeHHaa nAaBKa noKa3aAa He CBbiiue 0.040 % S. TaK KaK HiAaK npH HopMaAbHoia pe>KHMe paSoTbi coAepaoiT 8—12 % FeO, a CTaAb 300—400 ram 02, to Ao6aBAeHHH Al He Tpe-6yeTCfl. TaKHM 06pa30M pa3AHBKa CTaAH BecbMa npoCTaa. BHeuiHee KOAbHO ny3bipbKOB HaxoAHTca npn AHTbe CHH3y BBepx rAy6aKaHHe N, Cr, Cu H Ni. Kimamaa CTaAb MeHee HHCTa B CpaBHeHHH C CM-CTaAblO. 3TO MO)KHO HagAlOAaTb Ha nOBepXHOCTH 3aroTOBOK, ho Ha ncAOcax, bcacactbhh BLicmeH cTeneHH nepepaGoTKH, cymecTBeHHbix pa3HHij He o6HapyaceHO. EAOKHpOBaHHe CTaAH c Al HMeeT OTpHLiaTCALHOe BAHflHHe Ha «HcroTy cpeAHefi