YU ISSN 0372-8633 ŽELEZARSKI ZBORNIK Stran VSEBINA Segel Jože — Železarna Ravne UPORABA PROCESNEGA RAČUNALNIKA V ELEKTROJEKLARNI 37 Prešern Vasilij — Metalurški inštitut Ljubljana V. Macur, A. Rodič — Žeelzarna Ravne VPLIV MODIFIKATORJEV PRI IZDELAVI JEKLA NA VELIKOST AVSTENITNEGA ZRNA 49 Grešovnik Ferdo — Železarna Ravne RAZISKAVE FAZNIH PREMEN V BRZOREZ-NIH JEKLIH Z VISOKOTEMPERATURNO RENTGENSKO ANALIZO 57 TEHNIČNE NOVICE Koroušič Blaženko — Metalurški inštitut Ljubljana INTERNACIONALNA KONFERENCA: EPŽ JEKLO - MATERIAL ZA PRIHODNOST 71 Prešern Vasilij — Metalurški inštitut Ljubljana 5. KONVENCIJA UPORABNIKOV CONCAST-OVIH LICENC 73 LETO 12 ST.2-1978 ŽEZB BQ 12 (2) 37 — 76 (1978) IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE. ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT ZELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 12 LJUBLJANA JUNIJ 1978 Vsebina stran Šegel Jože Uporaba procesnega računalnika v elektrojeklarni UDK: 669.669.168.1.31, 65.011.56 ASM-SLA: U4k, X14, D5, A5f, 1-52, 18-74 Prešern Vasilij, Macur Vlado, Rodič Alenka Vpliv modifikatorjev pri izdelavi jekla na velikost avstenitnega zrna UDK: 669.18:620.18:669.046. .558 ASM/SLA: Dllr, AD-r 17 Grešovnik Ferdo Raziskave faznih premen v brzoreznih jeklih z viso-kotemperaturno rentgensko analizo UDK: 548.736:669.112.2273 669.14.018.252.3 ASM/SLA: M22g, M23r, N8, TS-m 23 Tehnične novice 71 Inhalt Šegel Jože Seite Die Anwendung des Pro-zessrechners im Elektro-stahlvverk 1 UDK: 669.669.168.1.31, 65.011.56 ASM-SLA: U4k, X14, D5, A5f, 1-52, 18-74 Prešern Vasilij, Macur Vlado, Rodič Alenika Einfluss der Impfmittel auf die Austenltkorngros-se bel der Stahlerzeugung 17 UDK: 669.18:620.18:669.046. .558 ASM/SLA: Dllr, AD-r Grešovnik Ferdo Untersuchungen der Pha-senumwandlungen in Schnelldrehstahlen mit der Hochtemperaturront-genanalyse 23 UDK: 548.736:669.112.227.3 669.14.018.252.3 ASM/SLA: M22g, M23r, N8, TS-m Technische Nachrlchten 71 Contents Šegel Jože Page Approach to computer control in electric steel plant 1 UDK: 669.669.168.1.31, 65.011.56 ASM-SLA: U4k, X14, D5, A5f, 1-52, 18-74 Prešern Vasilij, Macur Vlado, Rodič Alenika Influence of modifying agents on the size of austenite grain in steel manufacturing 17 UDK: 669.18:620.18:669.046. .558 ASM/SLA: Dllr, AD^r Grešovnik Ferdo Investigations of phase transformations in high--speed steel by high tem-terature X-ray analysis 23 UDK: 548.736:669.112.227.3 669.14.018.252.3 ASM/SLA: M22g, M23r, N8, TS-m Technlcal Nevvs 71 CoAep^caHHe šegel Jože IIpn.MeHeHHe BtnmcAHTeABHofl ManiHHti aah ynpaBAeHHfl B 3AeKTp0CTaAenAaBHALH0M uexe 1 UDK: 669.669.168.1.31, 65.011.56 ASM/SLA: U4k, X14, D5, A5f, 1-52, 18-74 Prešern Vasilij, Macur Vlado, Rodič Alenka BAHHHHe moah$HKaTOpOB npH npOH3BOACTBe CTaAH na BeAH-iHHy aycTeaHTHbix aepeR UDK: 669.18:620.18:669.046.558 ASM/SLA: Dllr, AD-r 17 Grešovnik Ferdo HccAeAOBaHHe npeBpameimn <|>a.i b 0wcipope5Kymnx ctoajh C peHTreHOBCKHM aHaAHSOM npa BbicoKHX TeMnepaTypax UDK: 548.736:669.112.227J 669.14.018.252.3 ASM/SLA: M22g, M23r, N8, TS-m 23 TexHmecKHe hobocth 71 For Avtomation and Process Technology from conceptuai design to turn key system Control systems for material, materials management Analyses laboratories Electric are furnaces Basic oxygen furnaces (BOF) SIP Converter, AOD Converter Energy dispateh and control Pollution monitoring Heat treating optimization Tailor-made software and systems for your specific requirements Za avfomacijo in procesno tehnologijo od idejnih zasnov do sistemov na ključ Kontrolni sistemi za materialno gospodarstvo Analitski laboratorij Elektro obločne peči Bazične kisikove peči LD — konverter in kisikovi žilavilni postopki s pihanjem od spodaj AOD — konverter Kontinuirno litje Sistemi razdelitve in kontrole porabe energije Krmiljenje čistilnih naprav Optimizacija toplotne obdelave Software in sistemi prilagojeni vašim posebnim zahtevam PROCESS CORPORATION P. O. Box 11528 PITTSBURGH, PA 15238 For more detailed information please Za podrobnejše informacije se, prosimo, contact the European representative: povežite z zastopstvom za Evropo: USA INTECO — Internationale Technische Beratung Ges. m. b. H. Bahnhofstrasse 9 8600 Bruck/Mur, Austria Telephone: (038 62) 53 1 10 Telex: 36 720 proizvaja: motorna olja za cestna vozila in traktorje hidravljična olja olja za cirkulacijsko podmazovanje maziva za zobčenike industrijska olja specialna olja specialna olja in tekočine za motorna vozila tekočine za obdelavo kovin masti za mazanja antikorozijska sredstva Proizvaja: debelo, sredno in tanko pločevino dinamo trakove hladno valjane-trakove vlečeno, brušeno in luščeno jeklo vlečeno žico vlečeno žico — patentirano pleteno patentirano žico za prednapeti beton hladno oblikovane profile cestne varnostne ograje jeklene podboje za vrata dodajni material za varjenje: — tehnični plin ARGON žičnike jekleni sekanec Vratni podboji izdelani v Železarni Jesenice < VDE5T-ALPINE Huttenwerksanlagen Plants for the Iron and Steel lndustry jeglicher GroRenordnung Komplette Huttenwerke Erzaufbereitungsanlagen Kalkwerksanlagen Aufbereitungsanlagen fur NE-Metalle Pelletieranlagen - Sinteranlagen Hochofen mit allen Nebenanlagen Schlackenvervvertungsanlagen ' Direktreduktionsanlagen LD-. OBM-. Elektrostahlvverke LD-Tiegelanlagen Tiegelwechselwagen Lanzeneinrichtungen VP-TemperaturmeBlanzen Beschickungseinrichtungen Huttenfahrzeuge Roheisenmischer Dolomitsteinfabriken StrangguBanlagen Warmwalzanlagen Kaltwalzanlagen Komplette Walzwerke fur Nichteisenmetalle Rohr-. Profil- und TragerstraGen (Kaltverformung) of any size Turnkey metallurgical plants Ore dressing plants ■ Ume burning plants Benefication Plants for non-ferrous metals Pelletizing plants Sintering plants Blast furnaces with ali ancillary plants Slag processing plants Direct reduction plants LD-, OBM-, electric steel mills LD-vessel plants Vessel changing cars Lance equipment VP-temperature measuring lances Charging equipment Transfer cars Hot metal mixers Dolomite brick plants Continuous casting plants - Hot rolling mills - Cold rolling mills - Complete rolling mills for non-ferrous metals - Tube. section and beam mills (Cold forming) VOEST-ALPINE VEREINIGTE OSTERREICHISCHE EISEN-UND STAHLVVERKE - ALPINE MONTAN AG AUSTRIA EUROPE P.O.BOX 2, A-4010 LINZ, TEL (0 73 2) 585 TELEX 02-1785 ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 12 LJUBLJANA JUNIJ 1978 Uporaba procesnega računalnika v elektrojeklarni* UDK: 669.669.168.1.31, 65.011.51 ASM/SLA: U4k, xl4, D5, A5f, 1—54, 18—74 Jože Šegel Slovenske železarne — ŽELEZARNA RAVNE proizvaja več sto vrst ogljikovih, nizko, srednje in visoko legiranih jekel za potrebe valjarne, kovač-nice in jeklolivarne. Za izdelavo jekla se uporabljajo med drugim tudi štiri elektroobločne peči, od 15 do 45 ton kapacitet. Pri analizi možnosti uporabe procesnih računalnikov za zahtevno in raznoliko proizvodnjo je bilo ugotovljeno, da je mogoče s primerno računalniško opremo in programi AVTOMET firme Process Co iz Pittsbourgha (ZDA) v precej kratkem času vključiti procesni računalnik v skoraj vse faze tehnološkega procesa izdelave jekla na elektroobločnih pečeh. Takšna pot je bila učinkovitejša kot lastni razvoj aplikacij. Članek opisuje vsebino, obseg in prve rezultate projekta uvedbe procesnih računalnikov v jeklar-no železarne Ravne. V začetku so prikazane matematične metode in modeli uporabe računalnika v posameznih fazah tehnološkega procesa. UPORABLJENI RAČUNALNIŠKI MODELI Za vsak industrijski tehnološki proces je značilno, da vsebuje in povezuje tok materiala, energije ter informacij. Upravljanje in kontrola tehnološkega procesa je mogoča le ob primernem obsegu in nivoju informacij. Planiranje proizvodnje, nabavljanje surovin, vodenje in kontrola procesa, povratne informacije so področja, ki so tesno povezana z informacijskim sistemom. Računalnik se Jože Šegel, dipl. inž. met. vodi službo za avtomatizacijo proizvodnih procesov v Železarni Ravne. * Članek predstavlja slovenski prevod avtorjevega referata na »Third International Iron & Steel Congress« (April 1978, Chicago, ZDA) ** Uporaba procesnih računalnikov je še precej novo področje in zato za nekatere angleške izraze še nimamo ustreznega udomačenega slovenskega prevoda. v informacijski sistem in v upravljanje tehnološkega procesa lahko vključuje v obliki različnih modelov: a) »OFF-LINE« model Najpreprostejši model je »OFF-LINE«, ki ga kaže slika 1. Obdelani podatki se v obliki povratnih informacij vračajo v proces. Računalniku daje informacije o procesu človek. Takšen način upo- PROCES ČLOVEK ČLOVEK RAČUNALNIK Slika 1 Off-line model (ročno zbiranje podatkov) Fig. 1 Off-line model (manual collecting data) rabe računalnika se pogosto uporablja pri raziskavah in matematično statističnih analizah tehnoloških procesov v jeklarni. Model se uporablja predvsem pri prvih poizkusih uporabe računalnika v jeklarni, primeren pa je tudi kasneje za razvijanje in izboljšave avtomatizirane proizvodnje. b) »IN-LINE« model Pri tem modelu ročno zbiramo podatke o procesu, vnašamo podatke v računalnik preko terminala ali podobnega medija in obdelane podatke pregledamo. Po potrebi jih ročno obdelamo ter šele nato uporabimo pri upravljanju procesa (Slika 2). Model se uporablja tam, kjer ni mogoče avtomatsko zbiranje podatkov z merilnimi instrumenti ali pa je takšno zbiranje nerentabilno. Primer: Pri uporabi računalnika za izračun optimalne sestave vložka tehnolog tekoče vnaša nove dohode na skladišče starega železa s terminalom. ŽEZB 12 (1978) štev. 2 Uporaba procesnega računalnika v jeklarni Slika 2 In-Iine model (pogosto in tekoče vnašanje podatkov v računalnik) Fig. 2 In-line model (frequent and fluent data input in computer) Izračunano sestavo vložka pregleda, po potrebi popravi in šele nato pošlje na pripravo vložka dokumente za tehtanje vložka. c) »ON-LINE OPEN LOOP« model Slika 3 kaže model neposredne zveze med procesom in računalnikom pri vnašanju podatkov v računalnik. Povratne informacije se obdelajo v računalniku in dajo na razpolago človeku kot pomoč za vodenje, spremembe ali izboljšave procesa. PROCES 1 RAČUNALNIK ČLOVEK Slika 3 On-Iine open loop model Fig. 3 On-Iine open loop model Takšen model nastopa v jeklarstvu takrat, kadar računalnik lahko neposredno dobiva povratne informacije, ne more pa neposredno vpli-vai na spremembe v tehnološkem procesu. Razlogov za to je lahko več. Navedimo primer: Pri izračunu dodatka ferolegur dobiva računalnik podatke o kemijski sestavi prvega preizkusnega vzorca neposredno z izvrednotenjem kvantometrskih meritev in talilcu izračuna potrebne dodatke ferolegur. Talilec se odloči, ali bo izračun uporabil ali ne, saj le on ve, ali je izdelava šarže potekala normalno. Računalnik tega ne ve, ker veliko pomembnih tehnoloških parametrov ni mogoče dovolj zanesljivo, točno in hitro meriti. Podoben praktičen primer je tudi vključitev varnostnega sistema v računalniško kontrolo. Znak za nevarnost sprejme računalnik neposredno in ga ustrezno obdela. Talilca pri peči dodatno opozori o znakih nevarnosti in mu svetuje, kaj naj ukrene. d) »ON-LINE CLOSE LOOP« model V tem modelu z zaprto zanko, ki ga kaže slika 4 računalnik sam upravlja s procesom, brez človekovih posegov. Sistem z zaprto zanko lahko upravlja proces neposredno ali s pomočjo krmilnih naprav, kjer samo spremeni nastavljene parametre. Ta sistem se lahko uporablja v procesu samo za nekatere dele procesa od trenutka, ko operater sporoči računalniku, da je vse pripravljeno. Pri vodenju raztaljevanja vložka ene košare v elektro obločni peči imamo primer, da talilec sporoči, da je košara založena in od tega trenutka dalje stopi v veljavo »ON-LINE CLOSE LOOP« model uporabe računalnika. Slika 4 On-line closed-loop model Fig. 4 On-line closed loop model Raztaljevanje ene košare lahko smatramo za podproces, ki ga neposredno upravlja računalnik. Upravljanje se zaključi, ko je košara raztaljena. Za celoten proces izdelave jekla v elektroobloč-nih pečeh je značilno, da lahko uporabljamo vse do sedaj naštete modele. Proces razdelimo na pod-procese in glede na tehnološki in informacijski nivo izberemo in vključimo enega od obravnavanih modelov uporabe računalnika. Poleg različnih modelov uporabe računalnika imamo opraviti še s sistemom, ki mora upravljati več procesov. Računalnik mora biti istočasno na razpolago in delati za več peči, ki lahko delajo v isti ali v različnih tehnoloških fazah. Dokaj zahtevna naloga je v računalniku rešena s sistemom »Time Sharing«, ki omogoča istočasno delo za več tehnoloških procesov takrat, ko je to potrebno, ali kakor rečemo, v realnem času. V takem sistemu je nujno potrebno dodeliti posameznim programom uporabe določene prednosti, kajti nekateri deli tehnološkega procesa izdelave jekla so bolj nujni in važnejši od drugih. Sistem upravljanja procesa s pomočjo računalnika lahko gledamo s stališča nadzora in ugotovimo, da imamo opraviti z izrazito uporabo povratnih informacij in napovedi z matematičnimi modeli. Tako na primer s pomočjo kemijske analize prvega preizkusnega vzorca nadziramo proces in ga z računalnikom popravljamo pri dodajanju ferolegur. Na drugi strani v naprej napovedujemo, katere vrste in koliko vložnih surovin je potrebno nabaviti. UPORABLJENE MATEMATIČNE METODE Za celoten koncept uporabe procesnega računalnika pri izdelavi jekla je značilno, da se je potrebno posluževati poleg različnih modelov uporabe računalnika tudi različnih matematičnih metod optimalnega izračuna. Še posebej izstopa kombinacija uporabe metod linearnega programi- 3S ranja in statičnih regresijskih enačb. Ta kombinacija se pojavlja pri: — optimiranju naročanja vložnih materialov, — izračun sestave vložka, — izbiri jekla po raztalitvi vložka in — izračunu dodatka ferolegur. Matematičnemu modelu so dodane praktične omejitve. Model je dinamičen, saj je koristno in potrebno občasno iskati nove regresijske enačbe, ki morebiti pojasnjujejo novosti v tehnološkem procesu. Takšno novost predstavlja tudi uvedba procesnega računalnika za izračun dodatka ferolegur. Na sliki 5 je prikazana regresijska odvisnost med odgorom Si in razliko % Si (prirastek % pri legiranju) pred uvedbo računalnika in po njem. Pri dani željeni kemijski sestavi jekla in praktičnih omejitvah je ciljna funkcija linearnega programiranja: minimalni stroški. To pomeni, da je potrebno poiskati najcenejšo kombinacijo vložnih ali legirnih materialov. S pomočjo regresijskih enačb odgorov in drugih statističnih parametrov dosežemo natančnejši končni izračun posameznih materialnih komponent. RAZDELITEV IN POVEZANOST SISTEMOV UPORABE RAČUNALNIKA NA ELEKTROOBLOČNIH PEČEH Paket programov AVTOMET firme Process Co. iz ZDA posega posredno in neposredno v vse faze izdelave jekla na elektroobločnih pečeh. V posameznih fazah dela se uporabljajo različni sistemi uporabe računalnika. Tabela 1 nam daje pregled uporabe računalnika za vse faze izdelave jekla. Vidimo, da je večina teh na nivoju »ON-LINE OPEN LOOP« in da je za celoten proces izdelave jekla na elektropečeh značilno, da ga ni mogoče obravnavati kot en model. Ob uvajanju vseh naštetih vrst uporabe se vzporedno pojavlja problem enotnega sistema zbiranja, prenosa in uporabe informacij. Glavni procesni računalnik jeklarne mora zagotavljati ustrezno povezavo — s pripravo dela in obratovodstvom jeklarne, — s posamezno elektroobločno pečjo, — s pripravo vložka, — z računalnikom v kemijskem laboratoriju, — z računalnikom za krmiljenje električne energije, — z osrednjim računalnikom podjetja in — posredno ter neposredno z nabavno službo. Slika 6 kaže omenjeno povezanost v železarni Ravne, kjer se gradi enoten računalniški informacijski sistem za celo podjetje. Za uspešnost uvedbe računalnika za vodenje jeklarskih procesov so izredno pomembne dobre regresijske enačbe, ki pojasnjujejo zakonitosti v procesu in povečajo matematično determiniranost procesov in zanesljivost izračunov. Pri iskanju regresijskih enačb odgorov smo se poslužili večstopenjske nelinearne analize regre-sije na IBM 370 računalniku. Za posamezne skupine jekel in elementov smo pripravili s pomočjo več tisoč šaržnih kartonov več kot 130 regresijskih enačb. RAČUNALNIK ZA ELEKTRIČ. APLIKACIJE OBRATOVODSTVO IN PD JEKLARNE \ OSREDNJI BM RAČUNALNIK PODJETJA OSREDNJI PROCESNI RAČUNALNIK RAČUNALNIK NA KANTOMETRU PRIPRAVA VLOŽKA JEKLARNA I JEKLARNA 2 Slika 6 Informacijski računalniški sistem jeklarne v železarni Ravne Fig. 6 Information computer system in the steelplant of Ravne Ironworks. Q20 Q30 -—A Si (%) Slika 5 Primerjava regresijske enačbe izplena silicija pred in po uvedbi računalnika Fig. 5 Comparison of the regression equation for silicon yield before and after the application of computer control. Pred uvedbo računalnika : IZ -9,21*295,2 AS i 70 N-ilšarž Sy=6,82 'P >99,9% R!^0,7S N=iOsarž Sy=3J97 P> 99,9% R2=0,9i Po uvedbi računalnika: IZ=Q90 *337,9 -AS/ Tabela 1: Pregled uporabe procesnega računalnika po fazah izdelave jekla na elektroobločnih pečeh OPERACIJA UPORABA RAČUNALNIKA MODEL UPORABE RAČUNALNIKA Naročila Vodenje knjige naročil OFF-LINE Nabava surovin Optimalno naročanje surovin OFF-LINE Priprava vložka Izračun sestave vložka IN-LINE Taljenje vložka — Vodenje faze taljenja — Razdeljevanje razpoložljive električne energije ON LINE CLOSE LOOP ON LINE CLOSE LOOP Kemijska analiza 1. preizkusni vzorec — Izvrednotenje meritev kvantometra* — Izbira jekla za izdelavo ON-LINE CLOSE LOOP ON-LINE CLOSE LOOP Oksidacija Izračun količine in časa pihanja kisika ON-LINE CLOSE LOOP Kemijska analiza 2. preizkusnega vzorca Izvrednotenje meritev kvantometra* ON-LINE OPEN LOOP Dezoksidacija in rafinacija Izračun dodatkov za dezoksidacijo in rafinacijo ON-LINE OPEN LOOP Kemijska analiza 3. preizkusnega vzorca Izvrednotenje meritev kvantometra ON-LINE OPEN LOOP Dodatek ferolegur Izračun dodatkov ferolegur ON-LINE OPEN LOOP Litje Vnašanje podatkov o izdelavi šarže IN-LINE (* Programi firme ARL) Za lažjo rešitev opisane zahteve je paketu AVTOMET dodan novi programski produkt »TER-MINALS MANAGER« za upravljanje terminalov, ki ima: — nadzorno — varnostno in — servisno funkcijo. Uporabniki s terminali ne morejo nekontrolirano neposredno klicati programov preko operacijskega sistema, ampak samo preko »TER-MINALS MANAGERja«, ki dejansko dopolnjuje operacijski sistem (slika 7). Celoten računalniški sistem dela v realnem času (24 ur na dan) in na osnovi »Time Sharing« uporabe računalnika. Več uporabnikov lahko hkrati uporablja računalnik ali celo isti program. Takšen sistem je nujen, kadar je na računalnik vezanih več peči, ki predstavljajo z informacijskega stališča neodvisne tehnološke procese. V nadaljevanju bo na kratko opisana vsebina posameznih vrst uporabe procesnega računalnika v železarni Ravne. OPTIMALNO NABAVLJANJE VLOŽNIH SUROVIN Po uvedbi računalniškega izračuna sestave vložka in dodatka ferolegur lahko jeklarna pri- stopi k uvedbi optimalnega nabavljanja ferolegur, legiranih odpadkov in starega železa s pomočjo procesnega računalnika. To uporabo uvajamo v treh stopnjah razvoja: a) Jeklarna vodi nabavno službo z zahtevami na osnovi nepredvideno porabljenega vložka. b) Za pomembnejše nabave vložnih surovin uporablja nabavna služba računalnik in posebna Slika 7 V železarni Ravne uporabljeni AVTOMET programi Fig. 7 AVTOMET programmes used in Ravne Ironworks. programa: enega za legirane odpadke in staro železo, drugega za ferolegure. c) Nabavna služba uporablja postopek nabavljanja, ki temelji na računalniškem izračunu potreb na osnovi plana proizvodnje in stanja zalog. Za uspešnejšo uporabo računalnika pri izračunu sestave vložka in dodatka ferolegur je nujno, da nabavna služba upošteva potrebe jeklarne. Uporaba računalnika v jeklarni pospešuje porabo cenejših legiranih odpadkov in ferolegur. Klasičen način nabavljanja surovin za jeklarno temelji na povprečni porabi surovin v preteklem obdobju. Takšen način nabavljanja postane problematičen, saj računalniku pri izračunu sestave vložka ali dodatka ferolegur ne nudimo vse možnosti izbire surovin, ki jih ponuja trg. To predstavlja pri matematično optimalnem izračunu dodatno omejitev, katere posledica je dražja rešitev. Jeklarna mora pričeti uporabljati dražje surovine, če ji zmanjka cenejših. V takšnih situacijah prične jeklarna pospeševati nabavo cenejših surovin. Temu sledi druga stopnja uporabe računalnika pri nabavljanju surovin. Uslužbenec nabavne službe ali priprave proizvodnje vnese v računalnik planirano proizvodnjo jekla in razpoložljive vrste surovin na trgu. Po potrebi lahko spreminja in poizkuša različne cene posameznih surovin. Pride do igre »kaj-če« pri kateri želi uslužbenec za dano situacijo dobiti najcenejšo in naj sprejemljivejšo rešitev. To pride v poštev predvsem za pomembnejše nabave ali plane nabav. Pri računanju optimalne nabave legiranih odpadkov in drugih vrst starega železa uporabljamo program, ki je podoben programu za izračun sestave vložka. Razširjen je toliko, da mu je dodana datoteka razpoložljivih vrst legiranih odpadkov in drugega starega železa na trgu. Naenkrat lahko izračunamo potrebno nabavo za eno vrsto jekla in poljubno število šarž. Zato za posamezne skupine jekel izberemo predstavnike, ki pri izračunu tudi količinsko predstavljajo celo skupino. Za optimalno planiranje in nabavljanje ferolegur se uporablja program, ki je podoben programu za izračun ferolegur. Pred uporabo tega programa se formira datoteka povprečne kemijske sestave jekla pred legiranjem in tekoča datoteka razpoložljivih vrst ter količin ferolegur na trgu. Program se lahko uporablja za kratkoročne in dolgoročne nabave ferolegur. Naslednja stopnja uporabe računalnika na tem področju je popolna integralna uporaba računalnika pri nabavljanju surovin za celotno proizvodnjo jeklarne z upoštevanjem stvarnega stanja na trgu. Planirana proizvodnja jeklarne za različna obdobja se prenese iz osrednjega v procesni računalnik. Pri tem se vnese stanje na trgu in stanje zalog v podjetju ter dobi lista vložnih surovin za nabavo. Pride do skladne uporabe programov in opreme IBM ter procesnega računalnika. IZRAČUN SESTAVE VLOŽKA Za vložek pri izdelavi legiranih in visoko legiranih jekel se uporablja staro železo in znaten del legiranih odpadkov, t. j. staro železo z višjo vsebnostjo legiranih elementov. Iz več deset ali celo sto vrst legiranih odpadkov je treba izračunati sestavo vložka tako, da bomo dobili po raztalitvi želeno kemijsko sestavo in težo jekla v peči. Ta cilj lahko dosežemo z različnimi kombinacijami količin in vrst legiranega odpadka, vendar je samo en izračun za določeno situacijo optimalen, kar pomeni najcenejši in tehnološko sprejemljiv. Pri optimizaciji izračuna sestave vložka s pomočjo linearnega programiranja z računalnikom poiščemo najcenejšo mešanico vložka in pri tem upoštevamo: — razpoložljive zaloge legiranih odpadkov, ferolegur in starega železa, — ciljano kemijsko sestavo po raztalitvi vložka, — ceno posameznih vložnih materialov in — tehnološke omejitve. Zaradi točnega in enotnega izračuna sestave vložka se delno zoži razsipanje kemijske sestave po raztalitvi, kar ugodno vpliva na vsakdanjo prakso izdelave jekla. Pomembna je pravilna nastavitev ciljane kemijske sestave po raztalitvi. Pri legiranih elementih, ki ne odgorevajo, optimiramo ciljano kemijsko sestavo po raztalitvi. S tem ukrepom prihranimo drage ferolegure. To je delno mogoče izvesti tudi pri jeklih z visokim predpisanim % C za tiste elemente, ki zmerno odgorevajo (n. pr. Cr, Mn). Za vsakdanjo uporabo je program za izračun vložka s procesnim računalnikom pripravljen tako, da delavec priprave dela jeklarne s terminalom pokliče računalniški program. Pred tem mora v računalnik vnesti dejansko stanje zalog na skladišču starega železa. Pri enem klicanju programa izračuna sestavo za eno ali več šarž ene vrste jekla. IZBIRA JEKLA NA OSNOVI KEMIJSKE SESTAVE ŠARŽE PO RAZTALITVI VLOŽKA V jeklarnah, kjer izdelujejo ogljikova in legi-rana jekla pretežno iz starega železa, nastopa resen problem, če staro železo ni dovolj dobro sortirano. Praktično nikoli ne vemo dovolj natančno, kakšna bo kemijska sestava šarže po raztalitvi. Zato je smotrno, da se šele takrat, ko vemo, s kakšno talino razpolagamo, dokončno odločimo, katero vrsto jekla bomo izdelali. Pri izbiri upoštevamo: — naročene vrste jekla in jekla, ki jih delamo morebiti na zalogo, — kemijsko analizo taline po raztalitvi vložka in — proizvodne ter tehnološko kakovostne omejitve. Zelo koristno orodje za hitro in optimalno rešitev tega problema je procesni računalnik, ki ima v programu postavljen naslednji osnovni cilj: poiskati tisto jeklo iz spiska naročil, pri katerem bo najvišji odstotek znižanje variabilnih stroškov. Znižanje se nanaša na planske variabilne stroške. Znižanje variabilnih stroškov in istočasno stabilizacijo tehnološkega procesa pri izdelavi šarže dosežemo zaradi: a) skrajšanja časa pihanja kisika, b) izkoriščanja nizkega % Cu pri raztalitvi vložka za izdelavo zahtevnejših vrst jekla, c) upoštevanja in izkoriščanja legirnih elementov, ki jih je pokazal prvi preizkusni vzorec in d) uvedbe alternativne vrste jekla za primere reševanja izmečka zaradi kemijske sestave. Skrajšanje časa pihanja kisika dosežemo zaradi upoštevanja % C in % Si v prvem preizkusnem vzorcu in iskanja tistega jekla, pri katerem bo zagotovljen tehnološko še dopusten minimalen padec ogljika med oksidacijo. Slučajno nizek % Cu v prvem preizkusnem vzorcu predstavlja določeno vrednost, ki jo je dobro izkoristiti, in to tako, da od možnih vrst jekla izberemo tisto jeklo, pri katerem je v končni analizi nizek % Cu posebno pomemben. Odstotek legiranih elementov v prvem preizkusnem vzorcu je močno odvisen od slučaja. Če je odstotek posameznega legirnega elementa relativno visok, je smotrno izdelati ustrezno legirano jeklo. Pri tem se poslužimo simulacije izračuna dodatka ferolegur, ki nam omogoča ocenitev prihranka ferolegur. V to simulacijo je avtomatsko vključen tudi linearni program. Uporaba računalnika za obravnavano področje poteka v realnem času, tako da delovodja pri peči pokliče s terminalom program, vtipka vhodne podatke in počaka na računalniško rešitev. Izpis računalniške rešitve je običajno v takšni obliki, da daje delovodji možnost lastne presoje in izbire jekla iz ožjega računalniškega izbora. Priprava dela jeklarne dnevno vodi evidenco naročil v računalniku. Računalnik pa avtomatsko odšteva že izdelane šarže. Pri celovitejši obdelavi podatkov celega podjetja nastopi za to uporabo posredna ali neposredna povezava procesnega računalnika z osrednjim računalnikom podjetja. V železarni Ravne je to IBM 370 računalnik, ki ima razvit paket programov za napovedovanje potreb. Priprava dela jeklarne dobi naročila drugih obratov preko IBM centra v procesni računalnik. IZRAČUN KOLIČINE IN ČASA PIHANJA KISIKA Pred fazo oksidacije jeklene taline lahko računalnik, ki dela v realnem času, izračuna količino in čas pihanja kisika. Vhodni podatki za izračun obsegajo: — kemijsko sestavo in temperaturo taline pred oksidacijo, — vrsto jekla, ki ga želimo izdelati in — težo šarže. Z uporabo matematičnega modela in procesnega računalnika točneje izračunamo čas pihanja kisika in se s tem bolj približamo želj eni kemijski sestavi po oksidaciji. Ključni vpliv na izračunano količino kisika ima izračunan padec % C in % Si. Za posamezno jeklo ali grupo jekel imamo tehnološko predpisan najmanjši padec % C. Računalnik izračuna količino ali čas pihanja kisika s pomočjo regresijskih enačb, ki so različne za različne grupe jekel. Podobno nam s pomočjo regresijskih enačb izračuna % Cr in % Mn po oksidaciji. To je koristna informacija za kasnejše legiranje. Izračun količine in časa pihanja kisika lahko nastopi kot samostojen program ali kot sestavni del programa za izbiro jekla na osnovi kemijske analize po raztalitvi vložka. V teku je posebna naloga za izboljšavo tehnologije pihanja kisika, ki bo povečala natančnost izračuna časa pihanja kisika in s tem povečala učinkovitost uporabe računalnika pri oksidaciji. IZRAČUN DODATKA FEROLEGUR S pomočjo procesnega računalnika, v jeklarni inštaliranih industrijskih računalniških terminalov in »time sharing« računalniškega sistema lahko optimalno, natančneje in hitreje izračunavamo dodatek ferolegur pri izdelavi jekla v elektropečeh. Pri tem želimo doseči naslednje cilje: — znižati proizvodne stroške jekla, — izboljšati enakomernost kakovosti jekla in — znižati odstotek kemijsko zgrešenih šarž. To dosežemo zaradi: a) Matematično optimalnega izračuna dodatka cenejših ferolegur na račun dražjih. Večkompo-nentne ferolegure in ferolegure z višjim odstotkom ogljika so znatno cenejše, kot čiste enokompo-nentne ferolegure. Za ilustracijo razmerja cen čistega mangana v različnih ferolegurah si oglejmo sliko 8. Vidimo, da je Mn iz SiMn ali FeMn carbure kar 3-krat cenejši kot iz FeMn suraffine. Z računalnikom se uporablja za optimalni izračun matematična metoda linearnega programi- Fe Cr Fe Cr suraffine affine S Cr Fe Cr carbure KONCENTRACIJA ELEMENTA (%> Slika 9 Znižanje in zoženje koncentracije Iegiranega elementa ob uporabi procesnega računalnika Fig. 9 Reduction and narrovving the concentration interval of the alloying element by application of the computer control. PREDPISANO OBMOČJE PORAZDELITEV KONCEN-' TRACUE ELEMENTA PO ; UPORABI RAČUNALNIKA KONCEN-'/ TRACUE ELEMENTA PRED \ UPORABO RAČUNALNIKA PRIHRANEK ZARADI ' MANJŠEGA DODATKA ___ ELEMENTA suraffine affine carbure Slika 8 Primerjava cene čistega metala v različnih ferolegurah Fig. 8 Comparison of pure metal priče in various ferroalloys. ranja, ki zaradi zahtevnosti brez računalnika sploh ni praktično izvedljiva. b) Za vse uporabnike računalnika in programa za izračučn dodatka ferolegur je enoten postopek in enaka ciljana sestava jekla v končni kemijski analizi. Zaradi objektivnih in subjektivnih razlogov se pri »ročnem« izračunavanju dodatka ferolegur dogaja, da bi pri isti šarži različni delovodje izračunali različen dodatek ferolegur. Posledica tega je širše razsipanje končne kemijske sestave jekla. Poleg matematičnega modela izračuna dodatka ferolegur so v računalnik vnesene regresijske enačbe izkoristkov — odgorov legirnih elementov in najboljša praksa glede tehnoloških posebnosti in omejitev. Enačbe izkoristkov so razdeljene po tehnoloških postopkih in skupinah jekel. Dobljene so s pomočjo matematično-statistične analize regre-sije podatkov, zbranih v dokumentaciji več tisoč šaržnih kartonov. Takšna analiza je praktično izvedljiva le na večjem računalniku. Učinek uporabe računalnika pri legiranju je zoženje razsipanja končne kemijske sestave jekla. Na sliki 9 vidimo, da lahko zaradi zožitve kemijske sestave premaknemo ciljano sestavo k nižjim vrednostim in s tem dosežemo premaknitev razsipanja bližje spodnji predpisani meji. Razlika med staro »ročno« srednjo vrednostjo in novo »računalniško« srednjo vrednostjo je ekvivalentna prihranku ferolegur. c) Eliminirane so človeške napake pri rutinskem delu ročnega računanja dodatka ferolegur. d) Računalnik naenkrat izračuna dodatek vseh ferolegur, tako da večkrat avtomatsko ponovi izračun. Pri tem se popravlja predpostavljena teža jekla po legiranju, kar je še posebej pomembno pri visoko legiranih jeklih. e) V tehnoloških predpisih imajo dezoksidanti in nekatere ferolegure predpisan dodatek v kg/t jekla. Ta predpis je vključen v izračun legiranja na računalniku. f) Računalnik nudi pomoč pri razredčitvenih izračunih šarže. g) Delovodja dobi informativno podatek o pričakovanem padcu temperature zaradi legiranja. Računalnik pri izračunu dodatka ferolegur upošteva zaloge, sestavo in ceno ferolegur in že-ljeno kemijsko analizo po raztalitvi. Zato je potrebno zabeležiti zaloge ferolegur v računalnik. SARZA: 76891 JEKLO: VCV150 CAS: 18107 DATUM: 15-N0V-77 MATERIAL DODATI KG ZE DODANO KG STR0SKI CASI y FONOVCO 43. 1186.80 ALZU 26. 473.20 ALZV V P0N0VC0 9. 163.80 FEV 80. 18720.00 FESI 69. 779.70 FEMNC 139. 1028.60 FECRC S34. 6408.00 SIMN 313. 2817.00 SKUPAJ! 1211. 32004.50 TEZA VLOŽKA ....................... 47000. TEZA SARZE V P0N0VCI BO .............43357. STROŠKI LEGIRANJA ................0.74 PADEC TEMPERATURE PRI LEGIRANJU ... 59. Slika 10 Primer rezultata izračuna dodatka ferolegur Fig. 10 Example of calculation of a ferroal!oy addition. Delovodja pokliče program za izračun dodatka ferolegur preko terminala. Pokliče ga lahko kadarkoli. Običajno je to takrat, kot je pri ročnem izračunavanju pristopil k uporabi logaritemskega računala. Delovodja preko terminala po načelu vprašanje — odgovor vtipka osnovne vhodne podatke, ki so nujni za izračun. Temu sledi računanje v računalniku in izpis rezultata na terminal. S posebno oznako v vhodnih podatkih je predlegiranje ločeno od glavnega legiranja, kajti izkoristki ferolegur in želj ena kemijska sestava pri predlegiranju ni enaka legiranju. Slika 10 kaže primer izpisa rezultata izračuna dodatka ferolegur na procesnem računalniku železarne Ravne in slika 11 sistem uporabe računalnika pri tej aplikaciji. 0 Slika 11 Sistem uporabe računalnika pri legiranju (on-line, open loop system) Fig. 11 Application of computer control in alIoying (on-line open loop system). tako, da izključi za določen čas peč z najnižjo prioriteto, če je to tehnološko dopustno, ali prepreči vključitev nove peči. Vzporedno računalnik zbira, shranjuje in izpisuje na terminal v razdelilni postaji podatke o porabi električne energije. Sistem upravljanja mora biti zgrajen tako, da je vedno mogoč preklop na ročno vodenje. VODENJE ELEKTRIČNE MOČI ELEKTROOBLOČNE PEČI Način vodenja električne moči na elektro-obločni peči vpliva na specifično porabo električne energije, vzdržljivost obzida ve in potrošnjo elektrod. Še posebej pomembna je faza taljenja vložka. Za ročno vodenje je potrebno veliko strokovnega znanja in spretnosti, če želimo doseči dobre rezultate, ki pa še vedno zaostajajo za optimalnimi možnostmi. Procesni računalnik vodi taljenje posamezne košare vložka po optimalni, praktično potrjeni poti s sistemom zaprte zanke »on-line close-loop«. Računalnik uravnava moč preko industrijskih vmesnikov in servo motorjev. Povratne informacije o toku, napetosti, stopnji napetosti in cos cp dobiva preko standardnih senzorjev in vmesnika. Za posamezno peč je v računalniški sistem vključeno avtomatsko tekoče zbiranje pomembnejših podatkov, ki vključujejo tudi varnostni sistem. KRMILJENJE PORABE ELEKTRIČNE ENERGIJE Kontrola in vodenje porabe razpoložljive električne energije s pomočjo manjšega procesnega računalnika omogoča enakomernejšo porabo električne energije. Stroške električne energije je tako mogoče znižati, saj ima na ceno kWh močan vpliv najvišja urna poraba energije v tekočem mesecu. V primerjavi z ostalimi odjemalci so elektroobločne peči velik porabnik električne energije, zato se krmiljenje porabe električne energije v celem podjetju osredotoči na enakomerno porabo energije elektroobločnih peči in preprečevanje visokih konic porabe. S stališča računalniškega krmiljenja se lahko uporablja sistem z zaprto zanko »on-line close loop«. Osrednjo vlogo ima procesni računalnik z vmesniki. Vhodni podatki so skupna poraba električne energije podjetja in posamezne elektroobločne peči. Računalnik računa trend skupne porabe energije. Pomembna vloga pri ukrepanju računalnika imajo prednosti posameznih peči. Te prednosti so dinamične in so odvisne predvsem od faze dela, v kateri je peč. Običajno ima prednost tista peč, ki je bliže izlivu šarže iz peči. Računalnik preprečuje preveliko porabo energije PROCESNI RAČUNALNIŠKI SISTEM V ŽELEZARNI RAVNE Za kompleksno uporabo procesnega računalnika pri izdelavi jekla v elektropečeh je potrebna primerna računalniška oprema, ki zagotavlja: — 24-urno uporabo računalnika na dan, — delo v realnem času, — »Time Sharing« način uporabe računalnika, — delo na principu prekinitev, — obdelavo digitalnih in analognih električnih veličin, — uporabo terminalov in vmesnikov v industrijskih pogojih, — povezavo med več procesnimi računalniki in osrednjim računalnikom, — delo z enotami magnetnih diskov, — programiranje v višjih jezikih in — še druge posebne zahteve. Železarna Ravne ima zgrajen sistem procesne računalniške opreme, ki ustreza navedenim zahtevam. Na sliki 12 je prikazana shema te opreme. Računalniška oprema je izdelana pri DIGITAL EOUIPMENT CORPORATION iz ZDA, z izjemo industrijskih video terminalov, ki so izdelek firme ADDS iz ZDA. Na osrednjem procesnem računalniku in računalniku za električne aplikacije je inštaliran RSX-11M operacijski sistem. V y 370/135 L___T § "Q C3 E3 "5 RAČUNALNIK ZA ELEKTRIČNE APLIKACIJE PROCESNI RAČUNALNIK POP II/ 40 I PDPI 1 L ARL I TTU KEMIJSKI LABORATORIJ a ^S QOO 5 ^ PEt i1 2 PEt 3___UjPEC4 PEt 5 PRIPRAVA PRIPRAVA P* | |--| VLOŽKA DELA --JEKLARNE JEKLARNA I JEKLARNA II MINI LIVARNA Slika 12 Shema računalniške in terminalske mreže v ŽELEZARNI RAVNE Fig. 12 Scheme of computer and terminal net in Ravne Ironvvorks. 100 2 90 g 80 | 70 ,n 20 10 J Ji JL. AVC. SEP OKT N 0V DEC. 1977 Slika 14 Odstotek uporabe kompletnega računalniškega izračuna pri legiranju Fig. 14 Portion of the application of total computer system for the control of alIoying. no se je pokazala potreba po uporabi projektne organizacije posameznih aplikacij. Po inštalaciji računalnikov v železarni Ravne smo najprej odprli projekt za izračun dodatka ferolegur. Temu IZKUŠNJE IN PRVI REZULTATI V ŽELEZARNI RAVNE Pri študiju možnosti in izbiri variante uvedbe procesnega računalnika v jeklarno smo prišli do zaključka, da bo učinkovitejša in bolj gospodarna tista varianta realizacije projekta, pri kateri bomo izkoristili v svetu že izdelane programske produkte in storitve izkušene firme. Lasten razvoj programov za posamezne aplikacije bi bil dosti daljši in manj zanesljiv. Slika 13 prikazuje terminski plan, za katerega je značilno izredno kratko obdobje realizacije projekta od podpisa pogodbe do zaključka. V 18 mesecih so bile v vsakdanjo prakso uvedene vse predhodno opisane aplikacije. Tako se na primer na sliki 14 vidi napredovanje uporabe računalniškega izračuna dodatka ferolegur. Zaradi izredno obsežnega in kompleksnega dela pri uvajanju procesnega računalnika v jeklar- 1976 JFMAMJJ ASOND 77 JFMAMJJASOND 78 JFMA PRIPRAVLJALNE DEJAVNOSTI V ŽELEZARNI RAVNE •W/M///A POGOOBZ 19 OKT 76 1 ISKANJE PONUDB !N SKLENITEV POGODBE V///////A PRIPRAVLJALNE DEJAVNOSTI V ZDA E22 ■-'.vil RAČUNAL INS. 23. MAJ 77 TRANSPORT IN INŠTALACIJA RAČUNALNIKA NA RAVNAH UVEDBA METALURŠKIH APLIKACIJ V JEKLARNO UVEDBA ELEKTRIČNIH APLIKACIJ 24 JEKLARNO mm 18mesece v Slika 13 Terminski potek projekta Fig. 13 Time-schedule of project. \ \ / \ \ \ EeCr -FeCr c :arb ft.*Suraf A \ r \ / / f \ / /SiCr / ( kg/to no) / / y t / / / T SiCr FeCraff* suraf 1975 AV3. SEP OKT 1976 ,977 1:16 1:16 1:3,8 NOV. DEC. Slika 15 Porast porabe FeCr carbure in SiCr v primerjavi s porabo FeCr affine in suraffine Fig. 15 Increased consumption of FeCr carbure and SiCr compa-red with the consumption of FeCr affinč and suraffinfe. so sledili projekt za izračun sestave vložka, izbire jekla po raztalitvi vložka, električne aplikacije in tako dalje, šest tednov po instalaciji osrednjega procesnega računalnika se je pričela na štirih elektroobločnih pečeh uporaba računalnika pri izračunu dodatka ferolegur. Napredovanje uporabe se vidi iz že omenjene slike 14, prve učinke pa vidimo na sliki 15 in 16. Poraba cenejših ferolegur se je proti dragim čistim feroleguram močno povečala. C -o e N SiMn 1 / n ar t* sur. / \ S /j SiMn (kg 1 \ /tono) / r U__, r 1:6,6 1:1,8 1975 AVG. SEP OKT. NOV. DEC. 1976 1977 . Slika 16 Porast porabe SiMn v primerjavi s porabo FeMn affinfe in suraffife Fig. 16 Increased consumption of SiMn compared with the con-sumption of FeMn affinč and suraffine. Slika 17 kaže primer zoženja porazdelitve odstotka mangana v končni kemijski analizi ogljične-ga jekla po prvih izdelanih šaržah s pomočjo procesnega računalnika. Očitno je, da je cilj pri izračunu dodatka mangana pomaknjen bliže k spodnji predpisani meji. Računalnik se je pokazal učinkovit tudi pri izračunu sestave vložka in drugih aplikacijah in nas med uvajanjem opozarjal na nekatere tehnič- PRI UPORABI RAČUNALNIKA X =0,61% Mn PRED UPORABO RAČUNALNIKA 0,67 "/. Mn Slika 17 Porazdelitev % Mn v jeklu Č. 1531 pred in po 4 mesečni uporabi računalnika v Jeklarni 2 Fig. 17 Manganese distribution in C. 1531 steel before and after the 4-month application of computer control in Steel-plant No. 2. ne pomanjkljivosti v jeklarni, ki zmanjšujejo učinkovitost uporabe računalnika. Uporaba računalnika nas vodi pri odstranjevanju teh pomanjkljivosti na osnovi ekonomskih računov. Omenjene pomanjkljivosti niso tako kritične, da bi ogrožale uspešno uvedbo računalnika, kažejo predvsem na skrite rezerve pri izboljšavah tehnološkega procesa in učinkovitejše izkoriščanje možnosti, ki jih daje procesni računalnik. Literatura: 1. Schroeder, D. L., »The Plače of Time Sharing in Steel-making Avtomation« 1970 Electric Furnace Proceedings, Volume 28, stran 142—149. 2. Schroeder, P. L. and Lendman, T. T. »Materials Management in Electric Furnace Steelmaking«, A. I. S. E. Steel Shovv, Cleveland, Ohio (Sept. 29. 1977). ZUSAMMENFASSUNG Im Artikel werden folgende Amvendungsgebiete des Rechners im Elektrostahlvverk angegeben: 1. Open loop Aiplikation: — Ausrechnung des metallischen Einsatzes (Stoffbi-Ianz) — Ausrechnung der Legierungszusatze — Auswahl der erzeugenden Stahlsorte (auf Grund der chemischen Zusammensetzung nach dem Einschmelzen) — Die Fiihrung der Lagervorrate und Bestellung der Rohstoffe fiir das Stahhverk 2. Closed loop aplikation: — Optimale Fiihrung des Verbrauches der elektrischen Energie iim Werk — Die Fiihrung der elektrischen Ofenleistung beim Einschmelzen — Automatische Datensammlung und Einschliessung des Alarmsystemes in den Rechnersystem der Fiihrung 3. Die angewendeten mathematischen Methoden: — Stahastische Modelle — Detreministische Modelle 4. Die Beriicksichtigung der besonderen Stahlvverks-umivelt. Alle aufgezahlten Amvendungsgebiete sind schon, oder sind in der Endphase der Einfiihrung, im Hiittemverk Ravne, mit Hilfe versohiedener Elektronenrechner eingefiirt worden. Der Artikel enthalt auch eine Diskusion iiber die Plannung, die Einfiihrung und die preliminarenen Ergeb-nisse der Anwendung des Prozessrechners im Stahlvverk. SUMMARY The following fields of the computer application in an eleotric steel plant are presented in the paper: 1. Open I o op applications: — calculation of the feed composition — calculation for adding ferroalloys — selection of steel to be manufactured (according to the chemical analysis after melting) — stock control and purchasing raw materiais for steel plant 2. Closed loop applications: — control of optimal povver consumption in the plant — input power control in melting — data acquisition and automatic switch on of the alarming system in computer regulation 3. Aplied mathematical models: — stochastic models (statistical feedback tvpe) — deterministic models (fixed equations) 4. Consideration of special meltshop environments Ali the above mentioned fields were introduced or they are in the final stage of introduction in the Ravne Ironvvorks using various comiputers. The paper presents the discussion on planing, introducing, and on prelimi-nary results of application of computer control in a steel plant. 3AKAIOTEHHE B pa6oie paccMOTpeHbi cAeAyiomHe oSAacTH npiimchchhh cmct-quKa b 3AeKTpocTaAenAaBHAi>H0M uexe: 1. IIpHMeHeHHe CHCTeMM Open loop: — hcmhcaehhe cocTaBa uihxth; — HCHHCAeHHe AoSaBKH eppocn.\aBOB; — BblSop ct3ah HaMeMeHOH AAa npOH3BOACTBa (Ha OCHOBaHHH xnMn»jecKoro cocTaBa no pacinaBAeHHH ihhxtli); — pyKOBOACTBO haa Ha.\h999'/o N = 50 izračunana enačba: zrno (ASTM) = 2,087*0,064 FeTi (g). +0,176-At (g J 10 II 12 I3~ Slika 1 Vpliv kombinacije Al in Ti na velikost avstenitnega zrna po ASTM tabeli Fig. 1 Influence of Al and Ti combination on the zise of auste-nite grain according to ASTM Scale. Povprečno velikost zrna 5 in več smo dosegli z vsebnostjo 0,010 % Alk in 0,100 % Ti. Primerjava z rezultati analize industrijskih talin pa pokaže, da so te vrednosti precej višje kot pri že opisanih rezultatih1. Vzroki so v večji neenakomernosti zrna, ki je razvidna iz slike 2 za dodatke Ti, Al in CaBaSi ter slike 3 za dodatke Ti, Al in redkih zemelj. Navpične črte na slikah predstavljajo razliko med minimalno in maksimalno oceno velikosti zrna pri različnih dodatkih modifikatorjev. Ni dvoma, da aluminij odločilno vpliva na velikost zrna. Dodatek aluminija v količinah 0 do 13 g v 20-kg talino zmanjšuje velikost zrna pri vseh dodatkih titana. Pri tem je zrno drobnejše pri višjih dodatkih titana. Z naraščajočo količino teh dodatkov se zmanjšuje tudi enakomernost. Najdrobnejše zrno dosežemo pri dodatku 55 g FeTi in vsaj nekaj Al. To ustreza vsebnosti 0,150 % Ti in vsaj 0,010 % Alk. Pri poskusih smo uporabili elemente z veliko afiniteto do kisika in žvepla. Zato smo pričakovali delno redukcijo aluminijevih in titanovih spojin s kisikom in žveplom ob tvorbi spojin z veliko prosto entalpijo in s tem drobnih vključkov. Uspeh smo dosegli pri razbijanju (drobljenju) sulfidnih vključkov (tip A po JK tabeli), in to z dodatki elementov cera in drugih redkih zemelj (tabela 3 in slika 3). Od 30 metalografsko pregledanih mest pri vsakem vzorcu so imeli vzorci brez dodatka redkih zemelj in najmanjšim dodatkom titana povprečno 6 mest z oceno sulfidnih vključkov 1 (povprečje zajema vzorce z dodatki 0, 3, 6, 9 in 13 g Al). Pri največjem dodatku Ti (55 g) in redkih zemelj (2,0 kg/t), je pogostost pojavljanja ocen 1 povprečno 22, pogostost pojavljanja ocen 4 pa se je zmanjšala od 4 na 2. Žal pa je situacija nasprotna pri razpotegnjenih oksid-nih vključkih tipa B (aluminati, titanovi oksidi in titanovi karbonitridi) — število ocen 2 in 3 se je povečalo na račun zmanjšanja ocen 0 in 1. Nastanek večjega števila grobih vključkov tipa B pa je imel bolj škodljive učinke na mehanske lastnosti jekla, kot pa pozitivni vpliv razbijanja sulfidnih vključkov. B-oksidn/ vključki v obliki prekinjenih trakov S a | 'S S 12 ---° velikost 1 -----o velikost 2 -• velikost 3 ---* velikost 4 A - sulfidni vključki velikost 3 S 6 0 36 913 036 9 13 0 3 6 913 0 3 6 913 0 36 913 Dodatek aluminija (g) 22 33 U Dodatek FeTi Ig i 55 0 12 3 1. Dodatek CaBaSi (kg/t) Slika 2 Vpliv dodatkov Al, Ti in Ca Ba Si na velikost avstenitnega zrna po ASTM tabeli, število sulfidnih vključkov (tip A po JK) in število oksidnih vključkov (tip B po JK) Fig. 2 Influence of Al, Ti, and CaBaSi additions on the size of austenite grain according to ASTM Scale, number of sulphide inclusions (type A by JK), and number of oxide inclusions (type B by JK). B-oksidni vključki v obliki prekinjenih trakov Tabela 3: Rezultati metalo grajskih raziskav a 20 8 16 1,2 A - sulfidni vključki velikost J 0369,3 0369,3 0369,3 0 3 6 9,3 0369,3 Dodatek aluminija (g) / / / / II 22 33 44 55 1 I Dodatek FeTi (g) i i 1 0 0,5 1.0 (5 2,0 Dodatek redkih zemelj (kg/t) Slika 3 Vpliv dodatkov Al, Ti in redkih zemelj na velikost avstenitnega zrna po ASTM tabeli, število sulfidnih vključkov (tip A po JK) in število oksidnih vključkov (tip B po JK) Fig. 3 Influence of Al, Ti, and rare earths additions on the size of austenite grain by ASTM Scale, number of sulphide inclusions (type A by JK), and number of oxide inclusions (type B by JK). Manj uspešna pri drobitvi sulfidnih vključkov pa je bila uporaba CaBaSi (slika 2). Po drugi strani pa nismo zasledili povečanja števila oksidnih vključkov. Večja količina drobnih sulfidnih vključkov ne vpliva na velikost avstenitnih zrn. Z naraščajočo količino titana pada velikost zrna približno enako pri dodatku CaBaSi kot pri dodatku redkih zemelj, ne glede na to, da se v prvem primeru nastali vključki niso spremenili, v drugem primeru pa so nastali tipi Ce- in La-sulfidov, ki so se količinsko in po obliki precej spremenili. 4. Nekovinski vključki Vzorci z dodatkom CaBaSi, Al in Ti Nekovinske vključke v vzorcih z oznakami od 1 do 25 smo ocenjevali po JK primerjalni tabeli: metodi povprečja ter ocenitev najslabšega mesta posameznega tipa vključkov. Vključke smo ocenjevali po obliki in ne po sestavi. Zato ne moremo govoriti n. pr. o aluminatnih vključkih tipa B, ker se v obliki prekinjenih trakov pojavljajo tudi vključki oksidov Ti, Zr, Ca in Ba. Okside teh elementov pa najdemo tudi v globularni obliki tipa D po JK tabeli. V obliki B in D smo opazili Št. 1 vzorca ! Poprečje po JK skali A B C D + Q M + C + Max. A B ocena C D Velikost ASTM 1 1,86 0,63 0 2,20 4,69 3 3 0 3 1—5 2 1,70 0,53 0 1,53 3,80 3 2 0 3 1—5 3 1,27 2,0 0 1,67 4,94 3 5 0 3 1—5 4 1,86 0,63 0,1 2,06 4,65 3 2 1 3 1—5 5 1,83 0,67 0 1,43 3,93 3 3 0 3 4—6 6 1,70 1,17 0 2,03 4,90 3 2 0 3 1—6 7 1,80 1,10 0 1,73 4,63 3 3 0 3 1—6 8 1,67 1,20 0 1,87 4,74 3 3 0 3 1—7 9 1,27 0,57 0 1,50 3,34 2 3 0 3 6 10 1,83 1,40 0 1,30 4,53 3 4 0 3 7 11 1,87 0,97 0 1,67 4,51 4 3 0 3 1—7 12 1,53 1,20 0 1,77 4,50 3 4 0 3 1—7 13 1,73 1,30 0 1,77 4,80 3 4 0 3 1—7 14 1,57 1,07 0 1,87 4,51 3 4 0 3 1—7 15 1,30 1,40 0 1,70 4,40 2 4 0 3 7 16 1,67 1,23 0 2,00 4,90 3 3 0 3 1—7 17 1,83 0,73 0 1,70 4,26 3 2 0 3 2—7 18 1,17 0,80 0 1,80 3,77 2 4 0 3 7 19 1,30 1,17 0 1,67 4,14 2 4 0 3 7 20 1,57 0,80 0 1,67 4,04 3 2 0 3 7—8 21 1,57 1,43 0 1,70 4,70 3 3 0 3 7—8 22 1,57 1,37 0 2,17 5,11 3 4 0 3 7—8 23 1,53 0,93 0 1,57 4,03 3 3 0 2 4—5 24 1,53 1,30 0 1,90 4,73 3 4 0 3 7—8 25 1,40 1,03 0 1,77 4,20 2 3 0 3 7—8 26 1,73 0,60 0 1,50 3,83 3 3 0 2 2 28 1,23 0,97 0 1,57 3,77 2 3 0 3 2—5 29 1,30 0,90 0 1,63 3,83 2 4 0 3 1—7 30 1,43 0,87 0 1,53 3,83 2 3 0 3 8 31 2,00 0,93 0,10 1,60 4,63 3 2 1 3 1—2 32 2,33 0,77 0 2,07 5,17 3 2 0 3 1—6 33 1,87 0,99 0 2,00 4,86 3 2 0 3 7 34 1,63 1,63 0 2,10 5,36 2 4 0 3 1—6 35 1,47 2,43 0 2,20 6,10 2 5 0 3 8 36 2,13 0,93 0 1,63 4,69 4 2 0 2 1—6 37 1,47 1,43 0 2,13 5,03 2 4 0 3 2—6 38 1,20 2,27 0 2,27 5,74 2 5 0 3 2—7 39 1,17 1,70 0 2,33 5,20 2 4 0 3 7 40 1,87 0,93 0 2,03 4,83 3 2 0 3 8 41 2,17 0,53 0 1,83 4,53 4 2 0 2 1—6 42 1,60 1,37 0 2,00 4,97 3 3 0 3 1—6 43 1,40 1,47 0 2,07 4,94 4 3 0 3 8 44 1,27 1,90 0 2,20 5,37 2 4 0 3 7—8 45 1,00 1,50 0 2,30 4,80 1 3 0 3 7—8 46 1,87 1,20 0,03 1,43 4,53 3 3 1 2 1—8 47 1,83 0,43 0,03 1,67 3,96 3 2 1 2 1—4 48 1,33 1,33 0 2,23 4,89 2 3 0 3 1—7 49 1,00 1,83 0,03 2,30 5,16 1 4 1 3 7—8 50 0,93 1,43 0 2,20 4,56 1 5 0 3 8 Tabela 5: Analiza porazdelitve nekovinskih vključkov v vzorcih modificiranih z dodatki redkih ze-melj, Al in Ti A B D £ število podatkov N 25 25 25 25 srednja vrednost X 1,493 1,299 2,008 4,810 standardni odklon S 0,3983 0,542 0,2715 0,6175 koeficient variacije V 26,67 41,73 13,53 12,84 območje 95 % verjetnosti x— 1,96 . S x + 1,96. S Ti kot karbonitrid, ki ima pod mikroskopom svojo značilno barvo. Z mikroanalizatorjem smo ugotovili, da nastopajo kot vključki tipa A predvsem Ca in Ti sulfidi, mnogo manj pa je v sulfide vezanega Mn. Povprečno število vseh vključkov se je z dodatki CaBaSi zmanjšalo. Dodatek CaBaSi je bil tem večji, čim več smo dodali Ti. Jasno je, da nam Ti ne zmanjšuje števila vključkov. To je zasluga redukcijske sposobnosti elementov Ca in Ba, ki sta vplivala predvsem na zmanjšanje števila globularnih vključkov (od 1,90 na 1,60), delno pa tudi na zmanjšanje sulfidnih vključkov. Analizo porazdelitve nekovinskih vključkov v vzorcih, modificiranih s CaBaSi, Al in Ti, prikazuje tabela 4. Vzorci z dodatkom redkih zemelj, Al in Ti Z dodajanjem redkih zemelj, Ti in Al je naraščala povprečna vsota števila vključkov, čeprav so n. pr. nastali sulfidni vključki izredno drobni. Pri analizi vključkov na mikroanalizatorju smo opazili sulfidne vključke redkih zemelj, ločene od titanovih sulfidov, kar priča o zelo hitri vezavi teh elementov, in ni moglo priti do redukcije titanovih sulfidov. Tudi vzorce z oznakami 26 do 50 smo metalo-grafsko pregledali in določili čistost jekla po JK tabeli. Titanovi in aluminijevi oksidni vključki so se pojavljali v oblikah B in D skupno z oksidi redkih zemelj. Titan se je pojavljal še kot titanov karbonitrid. Razvidno je, da je število vključkov skupine B močno naraščalo v odvisnosti od količine dodatkov Al, Ti in redkih zemelj. Z dodatkom do 0,050 % Alk je narasla povprečna ocena od 0,80 na 1,70. Poudarimo pa naj, da nismo imeli možnosti kvantitativno ocenjevati vključkov. JK tabela ne zajema namreč niti dolžin posameznih vključkov, niti širine prekinjenih trakov, kar pa je izredno pomembno pri proučevanju jeklarskih variant, posebno pri izdelavi ene in iste vrste jekla. V vzorcih 26 do 50 je mnogo več globularnih vključkov tipa D, kot smo jih zasledili v vzorcih 1—25. Dodatek Al do 0,050 % je povečal njihovo količino od 1,60 na 2,30. Večje število oksidnih vključkov pri dodatku redkih zemelj si razlagamo zaradi večje specifične teže oksidov teh elementov. Zaradi zelo hitrega ohlajanja v kokili taki vključki niso utegnili izplavati. Analizo porazdelitve vključkov prikazuje tabela 5. 5. ZAKLJUČKI Namen opisanih raziskav je bil ugotavljanje afinacijskega vpliva kombinacije aluminija in titana ter dezoksidantov kalcij-barij-silicija in redkih zemelj. Dokazali, oziroma ponovno potrdili smo linearno odvisnost velikosti avstenitnega zrna od vsebnosti aluminija in titana — povprečno velikost zrna 5 po ASTM smo dosegli z vsebnostjo 0,010 % A!k in 0,100 % Ti, najbolj drobno zrno v Tabela 4: Analiza porazdelitve nekovinskih vključkov v vzorcih modificiranih z dodatki CaBaSi, Al in Ti A B D I število podatkov N 25 25 25 25 srednja vrednost X 1,597 1,067 1,742 4,430 standardni odklon S 0,2135 0,3432 0,2484 0,4326 koeficient variacije V 13,37 32,18 14,26 9,77 območje 95 % verjetnosti x— 1,96 . S x + 1,96. S velikosti 7—8 po ASTM tabeli pa smo dosegli z najmanj 0,010 % Alk in 0,150 % Ti. Z dodatki elementov redkih zemelj smo uspešno razbili sulfidne vključke, žal pa so nastali tudi grobi oksidni vključki v obliki trakov in v globu-larni obliki, ki se zaradi visoke specifične teže in slabih pogojev izločanja niso mogli izločiti iz taline. Posledice močno onesnaženega jekla so bile slabše mehanske lastnosti, kar se je najbolj odrazilo na kontrakciji. Dodajanje CaBaSi do 4 kg/t ni bistveno vplivalo na spremembo povprečnega števila posameznih vrst vključkov. Skupno število povprečnih vsebnosti vseh vključkov po JK tabeli pa je bilo približno enako rezultatom analiz cementacijskih jekel redne proizvodnje brez dodatka titana. To pa pomeni, da sta Ca in Ba uspešno reducirala alumi-natne in titanove vključke (okside in sulfide), ki so nastali pri dodajanju do 0,200 % Al. Take koli- čine Ti in Al pa so zagotavljale drobno avstenitno zrno. Ker imamo v redni proizvodnji možnost pre-pihovanja talin z inertnimi plini, pričakujemo še boljše rezultate pri izločanju vključkov. Na osnovi dobljenih rezultatov vzorcev, modificiranih z Al, Ti in CaBaSi lahko sklepamo, da bomo dosegli drobno avstenitno zrno z: — dodatkom 4 kg/t kalcij-barij-silicija — vsebnostjo nad 0,010 % Alk — vsebnostjo 0,100 do 0,150 % Ti Literatura: 1. Prešern V., V. Macur: »Vpliv modifikatorjev pri izdelavi jekla na velikost austenitnega zrna, 1. del: Vpliv aluminija in titana«, železarski zbornik 4 (1977). 2. Macur V., V. Prešern, A. Rodič, V. Strahovnik, F. Kan-dare: »Vpliv parametrov pri izdelavi jekla na velikost avstenitnega zrna«, Poročilo metalurškega inštituta v Ljubljani št. 481, Ljubljana, april 1977. ZUSAMMENFASSUNG Um den Einfluss der kombinierten Anvvendung von Aluminium, Titan, Kalzium-Barium-Silizium und der sel-tenen Erden auf die Austenitkorngrosse und Reinheitsgrad des Stahles festzustellen, haben wir Proben mit fiinfzig verschiedenen Kombinationen dieser Elemente hergestellt. Durch die Bewertung der Ergebnisse konnte die Fest-stellung aus dem ersten Teil diesse Artikels iiber die line-are Abhangigfceit der Korngrosse vom Aluminium- und Titangehalt (Biki 1) bestatigt werden. Durch die Zugabe von CaBaSi und seltenen Erden wollten wir eine teilweise Reduktion der Aluminium und Titanverbindungen mit Sauerstoff und Schweffel erzielen. Aus den Bilder.n 2 und 3 ist die Witikung dieser Zugabe ersichtlich. Die Zusatze der Elemente der seltenen Erden haben die Zersetzung der sulfidischen Einschliisse zur Folge. Auf der anderen Seite verursachte die Anwendung dieser Elemente die Entstehung grober oxydischer Einschliisse in Form von Fasern und globulaler Form, welche wegen des hohen spezifischen Gewichtes und der schlechten Aus-scheidunsbedingungen aus der Schmelze nicht ausgeschi- eden werden konnten. Die Folgen der starken Verschmut-zung mit diesen Einschliissen waren schlechtere mechani-sche Eingeschaften was sich am starksten an der Ein-schniirung geaussert hat. Der Zusatz von Kalzium-Barium-Silizium hat die Zahl der einzelnen Einschlussorten, im Vergleich zu den Indu-striegefertigten Einsatzstahle ohne Titangehalt, nicht wesen-tlich beeinflusst. Das bedeutet, dass Kalzium und Barium die Aluminate und titanhaltige Einscliisse, entstanden durch Zusatz von 0.200% Titan und iiber 0.010% Aluminium, erfolgreich reduziert haben. Diese Mengen an Titan und Aluminium sind aber die Garantie fiir geniigend kleine Austenitkorngrosse. Auf Grund der erhaltenen Ergebnisse sind wir der Meinung, dass die vorgeschriebene Austenitkorngrosse, mehr als 5 nach ASTM Richtreihe, erreicht werden kann durch: — Zusatz von 4 kg/t CaBaSi - Legierung — einen Gehalt von iiber 0.010 % gelostem Aluminium — einem Titangehalt von 0.100 bis 0.150 %. SUMMARY Samples with 50 various combinations of aluminium titanium, calcium-barium-silicon, and rare earths were pre-pared in order to determine the influence of the combi-nation of these elements on the size of austenite grain and the purity of steel. At first, the analysis of results confirmed the findings presented in the first part of the paper on Iinear relati-onship between the grain size and the aluminium and titanium content (Fig. 1). CaBaSi and rare earths additions should achieve par-tial reduction of aluminium and titanium compounds with oxygen and sulphur. Figs. 2 and 3 present the effect. Additions of rare earths successfully disintegrated sulphide inclusions but they caused coarse oxide inclusi-ons in form of bands or nodules. These inclusions could not precipitate from the melt due to their high density and unsuitable conditions for precipitation. Thus highly impure steel had worse mechanical properties \vhich was especially expressed in worsened contraction. Addition of CaBaSi did not essentially influence the number of single type of inclusions compared with the industrial production of steel for čase hardening without titanium. This means that calcium and barium success-fully reduced aluminate and titania inclusions which were formed after 0.200 % titanium and over 0.010 % aluminium was added. These amounts of titanium and aluminium, on the other hand, guaranteed enough fine austenite grains. According to the obtained results, the prescribed ASTM grain size (more than 5) can be obtained by: — addition of 4 kg't calcium-bariumjsilicon ■ — with over 0.010 % soluble aluminium — and with 0.100 to 0.150 % titanium in steel. 3AKAIOTEHHE AAH Toro, MToSbI onpeAeAHTb BAVIHHIie KOMSuiiaHHII aAIOMHHHH, THTaHa, KaAbHHH-6apHH-Kpe,\lHHSI H peAKHX 3eMeAb Ha BeAHMHHV aycTeHHTHbix 3epeH h Ha HHCTOTy CTaAH npuroTOBAeHbi b 50-x pa3-AIMIIbIX KOM6HHaHHHX 3thx 3AeMeiITOB O0pa3IJbI AAH HCCAeAOBaHHfl. IIpn aHaAH3e pe3yAbTaTOB oKa3aAocb, hto AaHHbie o ahhchhoh 3aBH-CHMOCTH BCAHHHHbl 3epeH OT COAepjKaHHH aAlOMHHH H THTaHa B pac-nAaBe, pacMOTpeimbie b nepBOH BeCa He MOTAH BblAeAHTbCH h3 pacnAaBa. IlocAeACTBHe CHAbHoro 3arpH3iieHHH ctbah c TaKHMH BKAKraeHHHMH OTpa3HAOCb B y'MeHbUIeHHH MexaHIIHeCKHX CBOHCTB b OCOoemiOCTEI Ha KOHCTpyKHHHX. Ao6aBKa KaAbmHl-6apHH-KpeMHHH cymecTBeHHO He noBAHHAa na KOAimeCTBO OTACAbHbIX BHAOB BKAIOHeHHH HeMeHTyeMoS CTaAH 5e3 THTaHa npH CpaBHeHHH C npOMblHIAeHHblM npOH3BOACTBOM. H3 3TOrO MOJKHO 3aKAIOHHTb, f dovolj, če pri nekaj temperaturah v kritičnem območju posnamemo le črto a (211). Rezultati takih raziskav dajo sliko o premeni a_>Y pri zelo počasnem ogrevanju. Da bi ugotovili, kakšne so posledice hitrejšega ogrevanja, smo premeno raziskali še tako, da smo goniometer nastavili na sredino črte a (211), temperaturo pa dvigali in hkrati merili višino črte a (211). Premeno r -» a smo natančneje proučevali v izotermnih pogojih, točko Ms smo določili med kontinuirnim ohlajanjem, poleg tega pa smo premeno y a proučevali med kontinuirnim ohlajanjem še pri nekaterih posebnih oblikah termičnih ciklov. Preden smo se lotili raziskav pretvorbe faze r v fazo a, smo posneli rentgenograme jekel pri raznih temperaturah, še posebej pa nas je zanimala lega uklonske črte a (211). Na ta način smo dobili približno orientacijo, na kateri kot je treba nastaviti goniometer, da bomo lahko spremljali časovni potek nastajanja faze a. Med izoter-mnim držanjem smo torej merili odvisnost višine uklonske črte a (211) od časa. Pri takih meritvah smo imeli precej težav; kljub vsem ukrepom se je grelni element med ohlajanjem delno deformiral, s tem pa se spremeni Braggov kot 2 0, pri katerem ima določena uklonska črta svoj maksimum. Izmerjeno povečevanje intenzitete uklonske črte je bilo zato manjše, kot bi bilo v primeru, če bi se vzorec ne deformiral. Po končanem izotermnem držanju smo preiz-kušance ohladili do sobne temperature. Med ohlajanjem smo merili intenziteto uklonske črte a (211) pri konstantnem Braggovem kotu. S tem smo lahko dokaj zanesljivo ugotovili, če se med ohlajanjem še povečuje vsebnost faze a ali ne. Za vsak vzorec smo po ohladitvi posneli del rentgenograma, iz katerega je mogoče razbrati fazno sestavo vzorca po končani toplotni obdelavi. Pri določanju vsebnosti faze r smo upoštevali, da je v jeklu Č 7680 (BRM 2) okrog 14 vol. % karbidov, v jeklu C 9683 (BRU) pa okrog 20 vol. % karbidov. Energijski tok P" (220) smo korigirali zaradi sovpadanja črt r (220) s karbidnimi črtami tako, da smo odšteli prispevek karbidov; ta je razviden iz rentgenograma jekla v žarjenem stanju. Vzorec, ki smo ga kontinuirno ohladili do sobne temperature, smo potem ponovno segreli do raznih temperatur in nato posneli rentgenogram v kotnem območju 15° < 2 & < 35°. S tem smo dobili še informacije o strukturnih spremembah med popuščanjem. 4. REZULTATI MERITEV a) Jeklo Č 7680 (BRM-2) Na sliki 4 je prikazan rentgenogram jekla BRM 2 pri sobni temperaturi v žarjenem stanju po brušenju. Osnovo strukture tega jekla predstavlja faza a, poleg tega so prisotni še trije tipi karbidov: M6C, MC in M^C*. 35° 34° 33° 32° 31° 30° 29° 28° 27° 26° 25° 2i° 23° 22° 21° 20° 19° Slika 4 Rentgenogram jekla BRM 2 v žarjenem stanju. Fig. 4 X-ray picture of BRM 2 steel, as annealed. Temperaturno odvisnost Debye-Wallerjevega faktorja za fazo a smo ugotovili tako, da smo pri nekaj temperaturah posneli črto a (211) (si. 5). Pri raziskavi Debye-Wallerjevega faktorja moramo biti previdni. Uklonske črte se namreč lahko spreminjajo tudi zaradi sprememb v popačitvi kristalne mreže5. Na ta problem se bomo še povrnili pri obravnavi jekla BRU. Iz slike 5 je razvidno, da \ A 86CK Ba0°c g00°c w W ***** ******* ******* 35° 31° 33° 35° 31° 33° 35° 31° 33° J5° 31° 33° 35° 31° 33° 35° 31° 33° 35° 31° 33° 35° 31° 33° 35° 31° 3? 35° 31° 33? Slika 5 Črta a (211) pri raznih temperaturah; jeklo Č. 7680 (BRM 2). Fig. 5 a (211) line at various temperatures; Č. 7680 (BRM 2) steel. se z naraščanjem temperature spreminja le višina uklonskih črt, medtem ko ostane širina nespremenjena. Ploščine uklonskih črt na rentgenogra-mih so zato sorazmerne višinam teh črt. Od tod pa tudi sledi, da je Debye-Wallerjev faktor sorazmeren višini uklonske črte pri ustrezni temperaturi. Ploščina uklonske črte je tudi sorazmerna toku P^' sipane rentgenske svetlobe, ki se je uklonila na določenem tipu mrežnih ravnin1. Odvisnost te količine od temperature je prikazana na sliki 6. Iz meritev, ki so prikazane na sliki 6, je mogoče približno določiti tudi Debyevo temperaturo TDa za fazo a. Z upoštevanjem enačb (1), (3) in (4) dobimo TDa = 251 K. Iz slike 6 je tudi razvidno, da začne moč uklo-njene rentgenske svetlobe P"a pri temperaturi 810° C naglo padati. To ni posledica mrežnih nihanj, ampak pretvarjanja faze a v fazo y. Pri temperaturi 885° C pade moč P;' na 0. Iz teh podat- FU' [imp/sj 90 „ SO 70 60 50 40 30 20 10 O XX) 200 300 400 500 600 700 800 900 J Slika 6 Energijski tok uklonjene rentgenske svetlobe P" za uklon- a smo spremljali po avstenitiza-ciji 2 sekundi pri temperaturi 1190° C v izotermnih pogojih. Tako kratek čas avstenitizacije smo si izbrali zato, da bi spoznali vpliv časa avstenitizacije na kinetiko premene faze y v fazo a. Za daljše čase avstenitizacije je mogoče najti podatke o poteku premene y —> a v literaturi6. Najprej smo s kontinuirnim ohlajanjem določili temperaturo Ms. Goniometer smo nastavili na Braggov kot 2 d, pri katerem smo pričakovali črto a (211) martenzita. Med ohlajanjem smo merili temperaturo vzorca in moč P^' (si. 9). Začetek premene y-»a je pri 270° C, vendar sprva energijski tok P^' počasi narašča. Pri temperaturi 210° C se na ohlajevalni krivulji pojavi koleno, na krivulji P« (t) pa točka preloma. Iz tega sklepamo, da se najprej tvori faza a v bainitnem področju, medtem ko je Ms = 210° C. Slika 9 Sinhrono snemanje temperature vzorca iz jekla Č.7680 (BRM 2) in intenzitete rentgenske uklonske črte a (211) v odvisnosti od časa ohlajanja od temperature avstenitiza-cije do sobne temperature. Fig. 9 Synchronous recording of the Č. 7680 (BRM 2) steel sam-ple temperature and the intensity of the a (211) X-ray diffraction line depending on the cooling time from the temperature of austenitisation to the room temperature. Na sliki 10 vidimo rentgenogram jekla BRM 2 v kaljenem stanju. Uklonske črte faze a so široke, ker je ta faza zastopana z martenzitom. Poleg tega je v strukturi 9 % zaostalega avstenita, karbidov pa le malo manj kot v žarjenem stanju. Vzorec smo po kaljenju še segreli na razne temperature in posneli rentgenograme: si. 11 (400° C), si. 12 (600° C) in si. 13 (1100° C). Iz teh slik je mogoče razbrati, da je zaostali avstenit gotovo še prisoten, če vzorec po kaljenju popuščamo pri temperaturi, ki je manjša kot 400° C, medtem ko po popuščanju pri 600° C zaostalega avstenita skoraj ni več. Pri temperaturi 1100° C je osnovna masa jekla BRM 2 zastopana z avstenitom, karbidi pa so še vedno prisotni. Pri snemanju odvisnosti energijskega toka P"a od časa izotermnega držanja pri 800° C po avste-nitizaciji pri 1190° C (si. 14a) smo opazili, da se je avstenit začel pretvarjati v fazo a šele po 170 mi- 35° 3t° 33° 32° 31" 30° 29° 2P 27° 26° 25° 24° 23? 22° 21° 20° 19° W° 17° 16° /5° —- Slika 10 Rentgenogram jekla C. 7680 (BRM 2) v kaljenem stanju. Fig. 10 X-ray picture of C. 7680 (BRM 2) steel, as hardened. Slika 11 Rentgenogram jekla C. 7680 (BRM 2) pri temperaturi 400 "C; snemano z rentgensko cevjo z anodo iz Mo. Fig. 11 X-ray picture of Č.7680 (BRM 2) steel at 400 "C; recorded by X-ray tube vvith mo!ybdenum anode. 2iT -- Slika 12 Rentgenogram jekla Č. 7680 (BRM 2) pri temperaturi 600 °C; snemano z rentgensko cevjo z anodo iz Mo. Fig. 12 X-ray picture of Č.7680 (BRM 2) steel at 600 °C; recorded by X-ray tube with molybdenum anode. - Slika 13 Rentgenogram jekla Č. 7680 (BRM 2) pri temperaturi 1100 °C; snemano z rentgensko cevjo z anodo iz Mo. Fig. 13 X-ray picture of Č.7680 (BRM 2) steel at 1100 °C; recorded by X-ray tube vvith molybdenum anode. nutah in se je po 532 minutah držanja pretvorilo v fazo a komaj 10 % avstenita. Po preteku tega časa smo začeli vzorec ohlajati (si. 14 b). Premena Y —> a se je takoj nadaljevala, najintenzivnejša pa je bila pri 420° C. Pri tej temperaturi je na ohlaje-valni krivulji izrazita zastoj na točka, na krivulji P„ (t) pa točka preloma. Po ohladitvi smo posneli kratek rentgenogram (si. 14 b), iz katerega je razvidno, da je v vzorcu osnovna masa zastopana samo s fazo a. H Slika 14a Spreminjanje intenzitete uklonske črte a (211) med izoter-mno premeno r —> a pri temperaturi 800 °C; jeklo Č. 7680 (BRM 2). Fig. 14a Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during isothermal y -» a transformation at 800 "C; Č. 7680 (BRM 2) steel. Slika 14b Spreminjanje intenzitete uklonske črtea (211) med ohlajanjem po končanem izotermnem držanju in del rentgeno-grama pri sobni temperaturi. Fig. 14b Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during cooling after completed isothermal holding, and a part of the X-ray picture at room temperature. Med izotermnim držanjem pri 750° C (si. 15 a) se začne premena y -»a po 28 minutah izoter-mnega držanja, premena poteče 50 % po 96 minutah in se konča po 251 minutah. Iz poteka krivulje P^.' (t) med naknadnim ohlajanjem (si. 15 b) se da sklepati, da goniometer ni bil natančno nastavljen na pravi Braggov kot med izotermnim držanjem; kljub temu se je potek premene dal spremljati. Po ohladitvi je uklonska črta a (211) zelo ostra, kar pomeni, da je kristalna mreža faze a malo popačena in so zrna te faze sorazmerno velika. Zaostalega avstenita seveda ni. Slika 15a Spreminjanje intenzitete uklonske črte a (211) med izoter-tnno premeno y -> a pri temperaturi 750 °C; jeklo Č. 7680 (BRM 2). Fig. 15a Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during isothermal y -> a transformation at 750 °C; Č. 7680 (BRM 2) steel. 3r> 32° J3° 3i° 35° 2J—- Slika 15b Spreminjanje intenzitete uklonske črtea (211) med ohlajanjem po končanem izotermnem držanju in del rentgeno-grama pri sobni temperaturi. Fig. 15b Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during cooling after completed isothermal holding, and a part of the X-ray picture at room temperature. Med izotermnim držanjem pri 700° C (si. 16 a) se začne premena po 14 minutah izotermnega držanja. Premena poteče 50% po 111 minutah, konča pa se po 234 minutah izotermnega držanja. Med končnim ohlajanjem (si. 16 b) se je energijski tok takoj začel manjšati, ker se je uklonska črta premikala k večjemu kotu 2 Po ohladitvi tvori osnovo strukture spet faza a. ItN Slika 16a Spreminjanje intenzitete uklonske črte a (211) med izoter-mno premeno y —» a pri temperaturi 450 "C; jeklo Č. 7680 (BRM 2). Fig. 16a Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during isothermal y -» a transformation at 700 °C; Č. 7680 (BRM 2) steel. 31° 32° 33° 34° J5' 2t~— Slika 16b Spreminjanje intenzitete uklonske črtea (211) med ohlajanjem po končanem izotermnem držanju in del rentgeno-grama pri sobni temperaturi. Fig. 16b Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during cooling after completed isothermal holding, and a part of the X-ray picture at room temperature. Med izotermnim držanjem pri 650° C (si. 17 a) se začne premena po 50 minutah izotermnega držanja, potem pa poteka zelo počasi. Po 234 minutah držanja poteče le 10 %. Med naknadnim ohlajanjem (si. 17 b) se začne premena šele pri tempe- in § 5 a transformation at 650 °C; Č. 7680 (BRM 2) steel. 2t=3i.05° ° sel 70 so 50 tO 30 20 10 0 11 mini —- Slika 17b Spreminjanje intenzitete uklonske črtea(211) med ohlajanjem po končanem izotermnem držanju in del rentgeno-grama pri sobni temperaturi. Fig. 17b Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during cooling after completed isothermal holding, and a part of the X-ray picture at room temperature. raturi 395° C, zastojna točka na ohlajevalni krivulji in točka preloma na krivulji P'^ (t) sta pri temperaturi 310° C. Po ohladitvi faza y ni prisotna, pač pa je uklonska črta (211) faze a precej široka, kar kaže, da ima ta faza drobna zrna in verjetno tudi popačeno kristalno mrežo. To je tipično za fazo a, ki se izloči v bainitnem področju. Če vzorec iz jekla BRM 2 po avstenitizaciji držimo v temperaturnem območju med 400° C in 600° C, premene ni opaziti niti po 500 minutah držanja (si. 18 a). Za ilustracijo podajamo izsledke raziskave premene y -> a med naknadnim ohlajanjem vzorca po 656-minutnem izotermnem držanju pri 450° C (si. 18 b). Začetek premene je pri 320° C, zastojna točka na ohlajevalni krivulji, oziroma točka preloma na krivulji P^' (t) pa sta pri 240° C. Po ohladitvi je v vzorcu 6 % zaostalega avstenita, faza a pa je tetragonalno popačena, torej gre za martenzit. I.................................................................,,.,.............. I20 m 50 60 % 30 20 To tCminl --- Slika 18a Spreminjanje intenzitete uklonske črte a (211) med izoter-mno premeno y -> a pri temperaturi 650 "C; jeklo C. 7680 (BRM 2). Fig. 18a Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during isothermal y a transformation at 450 °C; C. 7680 (BRM 2) steel. Slika 18b Spreminjanje intenzitete uklonske črtea (211) med ohlajanjem po končanem izotermnem držanju in del rentgeno-grama pri sobni temperaturi. Fig. 18b Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during cooling after completed isothermal holding, and a part of the X-ray picture at room temperature. Vzorec doseže temperaturo 350° C šele po 2,5 minute ohlajanja s temperature avstenitizacije pri 1190° C. Premena y a se začne po 0,4 minute izotermnega držanja (si. 19 a) in se po 15 minutah držanja pri 350° C ustavi. Do tega trenutka se pretvori v fazo a okrog 40 % avstenita. Med naknadnim ohlajanjem se premena y—>a nadaljuje (si. 19 b). Po ohladitvi je v vzorcu še 18 % zaostalega avstenita, kristalna mreža faze a je popačena. 2*=3t.0S° I* ......"AJ U9 «9 89 69 49 29 5 0~ It min] -- Slika 19a Spreminjanje intenzitete uklonske črte a (211) med izoter-mno premeno y -> a pri temperaturi 350 °C; jeklo Č. 7680 (BRM 2). Fig. 19a Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during isothermal y a. transformation at 350 "C; C. 7680 (BRM 2) steel. S S I ^ 9. § 5 AJi"^—~— 35° 34° 33° 320 31° 429 409 ~399 369 349 329 2 J--t (min J -- -Slika 19b Spreminjanje intenziteta uklonske črte a (211) med ohlajanjem po končanem izotermnem držanju in del rentgeno-grama pri sobni temperaturi. Fig. 19b Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during cooling after completed isothermal holding, and a part of the X-ray picture at room temperature. Ohlajanje vzorca od temperature avstenitizacije do 300° C traja 3,3 minute. Iz slike 20 a je razvidno, da se premena y « začne že med ohlajanjem pri temperaturi 335° C. Po 86 minutah izotermnega držanja se premena zaustavi. Do tega trenutka se pretvori v fazo a blizu 70 % avstenita. M 80 70 60 SO tO 30 20 10 O t (min) -- Slika 20a Spreminjanje intenzitete uklonske črte a (211) med izoter-mno premeno y a pri temperaturi 300 °C; jeklo Č. 7680 (BRM 2). Fig. 20a Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during isothermal r -» transformation at 300 °C; Č. 7680 (BRM 2) steel. w—■ 260 250 Krnim-- Slika 20b Spreminjanje intenziteta uklonske črte a (211) med ohlajanjem po končanem izotermnem držanju in del rentgeno-grama pri sobni temperaturi. Fig. 20b Variation of the intensity of the a (211) diffraction line during cooling after completed isothermal holding, and a part of the X-ray picture at room temperature. 1200 100 1000 čas (sekunde)- 10.000 Med naknadnim ohlajanjem se premena y~le še malo nadaljuje (sl. 20 b). Rentgenogram pri sobni temperaturi kaže, da je v vzorcu 22 % zaostalega avstenita, faza a pa ima drobna zrna s popačeno kristalno mrežo. Večina faze a je sestavni del bainita. Iz gornjih ugotovitev je mogoče skonstruirati izotermni TTT diagram, ki ga vidimo na sliki 21. b) Jeklo Č 7680 (BRU) Na sliki 22 je prikazan rentgenogram jekla BRU pri sobni temperaturi v žarjenem stanju. Osnovo strukture tega jekla predstavlja faza a, poleg tega sta prisotna še karbida M(lC in MC. Karbida MC je v tem jeklu več kot v jeklu BRM 2. 35° 3i° 33° 32" 31" 30" 23° 28° 22° 26° 25° 2i° 23° 22° 21° 20° 19° 1B° 17° K° 15° Slika 22 Rentgenogram jekla Č.9683 (BRU) pri sobni temperaturi v žarjenem stanju Fig. 22 X-ray picture of Č. 9683 (BRU) steel at room temperature, as annealed. 35° 3i° 33° 35° 31" 33° 35° 33° 3? 3t° 33°35° 3i° 33° Slika 21 Izotermni TTT diagram za jeklo C. 7680 (BRM 2); avsteni-tizacija 1190 °C, 2 sekundi. Fig. 21 Isothermal TTT diagrams for C. 7680 (BRM 2) steel; auste-nitisation 1190 °C, 2 seconds. Slika 23 Spreminjanje intenzitete uklonske črte a (211) v odvisnosti od temperature; jeklo Č. 9683 (BRU) v mehansko obdelanem stanju. Fig. 23 Variation of the intensity of the a (211) diffraction line depending on the temperature; C. 9683 (BRU) steel, as machined. Temperaturno odvisnost Debye-Wallerjevega faktorja za fazo a smo spet ugotavljali tako, da smo pri nekaj temperaturah posneli črto a (211). Posnetki so bili narejeni na vzorcu, ki smo ga po mehanski obdelavi žarili pri 750° C. S tem smo odpravili posledice hladne utrditve na popačenost kristalne mreže. Če to žarjenje opustimo, skoraj ni opaziti razlike med intenziteto črte a (211) pri raznih temperaturah (sl. 23). Povišanje temperature ima namreč dva učinka: zaradi povečanja termičnega nihanja se zmanjša Debye-Wallerjev fak- tor, zaradi rekristalizacije (zmanjšanja popačenosti kristalne mreže) pa se ostrina črte a (211) poveča. Učinka sta nasprotna. Odvisnost toka P^' rentgenske svetlobe, ki se je sipala na žarjenem vzorcu, od temperature je prikazana na sliki 24. Ta diagram hkrati kaže odvisnost Debye-Wallerjevega faktorja od temperature. Na isti sliki so prikazani ustrezni rezultati še za uklonsko črto y (220) na fazi ki se pojavi šele pri višjih temperaturah. 70 60 50 iO 30 20- P"[mp/s] t-£(211) ' -r(220J 200 <00 600 800 m) 1200 t['C~ Slika 24 Integralna intenziteta uklonskih črt a (211) in r (220) v odvisnosti od temperature; jeklo C. 9683 (BRU). Fig. 24 Integral intensity of the a (211) and r (220) diffraction lines depending on the temperature; Č.9683 (BRU) steel. Tudi v primeru jekla BRU smo na osnovi temperaturne odvisnosti Debye-Wallerjevega faktorja določili Debyevo temperaturo; za fazo a znaša 263° K, za fazo y pa 134° K. Iz slike 24 je mogoče na podoben način kot pri jeklu BRM 2 prebrati tele premenske točke za jeklo BRU: Act = 810° C, Ac3 = 860° C. Tudi pri jeklu BRU smo merili odvisnost razdalje med zaporednimi mrežnimi ravninami a (211) od temperature. Temperaturni koeficient raztezka razdalj med omenjenimi mrežnimi ravninami znaša a' = 9,2.10-6 °C-i. Premeno y -» a smo spremljali po avstenitiza-ciji pri temperaturi 1210° C v izotermnih pogojih. Z namenom, da bi ugotovili, če naša visokotempe-raturna kamera omogoča dovolj hitro ohlajanje do temperatur izotermnega držanja, smo najprej določili točko Ms s kontinuirnim ohlajanjem. Goniometer smo nastavili na Braggov kot 2 , pri katerem smo pričakovali črto (211) martenzita. Med ohlajanjem s temperature avstenitizacije Slika 25 Potek premene y ->■ a. med ohlajanjem vzorca iz jekla Č. 9683 (BRU) od temperature avstenitizacije do sobne temperature. Fig. 25 Course of the r -»<* transformation during the cooling of the sample made of C. 9683 (BRU) steel from the auste-nitisation to the room temperature. smo merili časovno odvisnost temperature vzorca in energijskega toka Pa" (si. 25). Začetek premene y—>a je pri temperaturi 340° C; zastojna točka na ohlajevalni krivulji in točka preloma na rentgeno-gramu sta pri temperaturi 190° C. Med omenjenima temperaturama je bainitno območje, v katerem se pretvori okrog 10 % avstenita v fazo a, medtem ko je Ms = 190° C. Po 2-sekundni avstenitizaciji jekla BRU pri temperaturi 1210° C je ohlajanje v kameri prepočasno, da bi se izognili bainitnemu območju. 35° 3i° 33° 32° 31° 30° 29° 29° 27° 26° 25° 2i° 23° 22° 21° 20° J9° rg° U° 16° 15° --2J- Slika 26 Rentgenogram jekla C. 9683 (BRU) v kaljenem stanju; av-stenitizacija 2 s pri temperaturi 1210 °C, ohlajanje v vakuumu. Fig. 26 X-ray picture of C. 9683 (BRU) steel, as hardened; austeni-tisation 2 sec at 1210 "C, cooling in vacuum. Slika 26 kaže rentgenogram jekla BRU v kaljenem stanju. Osnovo strukture takega jekla tvori tetragonalno popačena faza a-martenzit, ki ima zelo široke uklonske črte. Zaostalega avstenita je 35° 34° 33" 32° 31° 30° 29° 28° 27' 26° 25° 2lT -- 24° 23° 22° 21° 20° 19° Slika 27 Rentgenogram jekla C. 9683 (BRU) pri temperaturi 400 °C; snemano z rentgensko cevjo z anodo iz Mo. Fig. 27 X-ray picture of C. 9683 (BRU) steel at 400 °C; recorded by X-ray tube vvith molybdenum anode. prisoten, če popuščna temperatura ne preseže 600° C, medtem ko ga s popuščanjem pri temperaturah nad 600° C povsem odpravimo. Pri 1050° C je osnovna masa zastopana z avstenitom, karbida M6C in MC pa sta še povsem obstojna. Meritve časovnega poteka premene y —» a med izotermnim držanjem po avstenitizaciji pri temperaturi 1210° C so pokazale, da ima tudi jeklo BRU ločeni feritno in bainitno območje. Izotermni diagram TTT je za to jeklo prikazan na sliki 31. Zanimivo je, da tudi to jeklo vsebuje tem več zaostalega avstenita po ohladitvi na sobno temperaturo, čim bliže je temperatura izotermnega držanja točki Ms (si. 32). Slika 28 Rentgenogram jekla Č. 9683 (BRU) pri temperaturi 600 °C, snemano z rentgensko cevjo z anodo iz Mo. Fig. 28 X-ray picture of C. 9683 (BRU) steel at 600 "C; recorded by X-ray tube vvith molybdenum anode. s E vU, 35° 3t° 33° 320 310 30° 29° 28° 27° „26° 25° 24° 23° 22° 21' 20° 19° 18° 17° 16° 15° 2ir-- Slika 30 Rentgenogram jekla Č. 9683 (BRU) pri temperaturi 1050 "C, snemano z rentgensko cevjo z anodo iz Mo. Fig. 30 X-ray picture of Č. 9683 (BRU) steel at 1050 °C; recorded by X-ray tube vvith molybdenum anode. 1200 35° 3t° 33° 32° 31" 30° 29° 23° 27° 26° 25« 24" 23° 22" 21° 20° 13° 18° 17° . 16° 15° -- Slika 29 Rentgenogram jekla Č. 9683 (BRU) pri temperaturi 700 "C, snemano z rentgensko cevjo z anodo iz Mo. Fig. 29 X-ray picture of Č. 9683 (BRU) steel at 700 "C; recorded by X-ray tube vvith molybdenum anode. 14 %, prisotna pa sta tudi še oba karbida: M6C in MC. Vzorec smo po kaljenju še segreli na razne temperature in posneli rentgenograme, ki jih vidimo na teh slikah: si. 27 (400° C), si. 28 (600° C), si. 29 (700° C) in si. 30 (1050° C). Tudi za jeklo BRU smo ugotovili, da je zaostali avstenit gotovo še 100.000 Slika 31 Izotermni TTT diagram za jeklo Č. 9683 (BRU); avsteniti-zacija 1210 °C, 2 sekundi. Fig. 31 Isothermal TTT diagram for Č. 9683 (BRU) steel; austeni-tisation 1210 'C, 2 seconds. Slika 32 Vsebnost zaostalega avstenita v jeklu Č. 9683 (BRU) po ohladitvi na sobno temperaturo v odvisnosti od temperature 5-urnega izotermnega držanja. Fig. 32 Content of retained austenite in C. 9683 (BRU) steel after cooling to room temperature dependino on the temperature of 5-hour isothermal holding. 5. SKLEPI Preiskave poteka faznih premen z visokotem-peraturno rentgensko strukturno analizo so pokazale, da je ta metoda zelo uspešna, če spremljamo premeno pri konstantni temperaturi. Med kontinuirnim segrevanjem ali ohlajanjem je s to metodo tudi mogoče spremljati fazne premene, vendar moramo računati s tem, da se lahko kakšen poskus ponesreči, ker ne nastavimo goniometra rentgenskega difraktometra na pravi kot in tako »zgrešimo« uklonsko črto. Ta problem je pri jeklih, ki so nagnjena k izrazitim deformacijam med toplotno obdelavo, še hujši. Poskusi, pri katerih kontinuirno spreminjamo temperaturo, dajo še en rezultat; med segrevanjem in ohlajanjem namreč spremljamo odvisnost temperature vzorca od časa. Na takem termogramu pa se prav tako izražajo fazne premene v obliki kolen. Gre torej za enostavno termično analizo. Pri poskusih z brzo-reznima jekloma BRM 2 in BRU smo spoznali, da visokotemperaturna kamera ne omogoča dovolj velikih ohlajevalnih hitrosti, da bi lahko natančno ugotovili začetek premene v bainit pri določenih temperaturah izotermnega držanja. Drugi faktor, ki prav tako lahko popači rezultate visokotemperaturne rentgenske analize, je sprememba kemijske sestave površinske plasti vzorcev. Površinska plast, ki jo analiziramo, je podvržena razogljičenju, poleg tega pa imajo tudi nekateri kovinski legirni elementi pri temperaturah nad 1100° C tolikšen nasičen parni tlak, da je njihovo izhajanje iz vzorca zaznavno. Po poskusih pri visokih temperaturah smo na hladnih mestih visokotemperaturne kamere opažali plasti napar- jene kovine. Med takimi legirnimi elementi literatura navaja predvsem krom. Temperaturna koeficienta raztezka razdalj med zaporednimi mrežnimi ravninami a (211) a' za jekli BRM 2 in BRU sta manjša kot temperaturna koeficienta dolžinskega raztezka za ti dve jekli. Z dilatometrom izmerimo za jeklo BRM 2 povprečni temperaturni koeficient dolžinskega raztezka med 203 C in 800° C 12,6.10—6 "C—1, za jeklo BRU pa v istem temperaturnem intervalu 11,5.10—6 °C—1.1 Zanimivo je, da je tudi temperaturni koeficient a', ki ga izmerimo z rentgensko metodo, za jeklo BRM 2 večji, kot za jeklo BRU. Razlika med makroskopsko izmerjenim temperaturnim koeficientom dolžinskega raztezka in temperaturnim koeficientom raztezka razdalj med zaporednimi mrežnimi ravninami določenega tipa za osnovno fazo v materialu ni samo rezultat slučajnih in sistematskih napak, ampak je tudi posledica defektov v kristalni mreži. Rentgenska metoda določanja raztezkov razdalj med zaporednimi mrežnimi ravninami ima določeno prednost; z njo lahko določimo temperaturni koeficient a' za vsako fazo posebej. Premenski točki Ac, in Ac3, ki smo ju za jeklo BRM 2 določili z visokotemperaturno rentgensko strukturno analizo, se dobro ujemata z ustreznima vrednostima, ki sta bili določeni z dilato-metrsko metodo.7 Poskusi so pokazali, da se pri večji ogrevalni hitrosti točki Ac, in Ac3 pomakneta k višjim temperaturam. Če primerjamo izotermni TTT diagram, ki je bil za jeklo BRM 2 narisan na osnovi rezultatov visokotemperaturne rentgenske strukturne analize, z ustreznim diagramom v literaturi,6 opazimo tele zakonitosti: — Krajši čas avstenitizacije povzroči, da se premena podhlajenega avstenita v perlit pomakne h krajšim časom, še opaznejši pa je premik območja premene podhlajenega avstenita v bainit h krajšim časom. — Črta, ki ponazarja začetek premene avstenita v martenzit (Ms), se zaradi krajšega časa avstenitizacije pomakne k večji temperaturi. Z dodatnimi raziskavami smo ugotovili, da lahko enak efekt dosežemo tudi z znižanjem temperature avstenitizacije. Zanimivi so tudi rezultati meritev vsebnosti zaostalega avstenita v brzoreznih jeklih BRM 2 in BRU po različnih postopkih toplotne obdelave. Pri določenih pogojih avstenitizacije vsebuje brzo-rezno jeklo po ohladitvi na sobno temperaturo največ zaostalega avstenita takrat, če ga med ohlajanjem izotermno držimo tik nad temperaturo Ms. Tudi izotermno držanje pri drugih temperaturah v območju bainitne premene povzroči, da ima jeklo po ohladitvi precejšnjo vsebnost zaostalega avstenita. Veliko manj povečuje vsebnost zaostalega avstenita izotermno držanje v območju martenzitne premene. Kljub temu, da pri naših poskusih jekla BRU nismo avstenitizirali pri čisto enaki temperaturi kot jeklo BRM 2, lahko trdimo, da bi po enaki toplotni obdelavi jeklo BRU vsebovalo več zaostalega avstenita kot jeklo BRM 2. Literatura: 1. J. Rodič: Razvoj metodike raziskav in kvantitativno analiziranje vplivov kemijske sestave, pogojev izdelave in predelave ter toplotne obdelave na karakteristične lastnosti visokolegiranih orodnih jekel ledeburitnega tipa. Poročilo Metalurškega inštituta v Ljubljani, naloga 237 SBK, Ljubljana 19747 2. F. Grešovnik: Raziskave fazne premene a y v nerjavečih in brzoreznih jeklih z visokotemperaturno rent- gensko analizo. Poročilo Metalurškega inštituta v Ljub-ijani, naloga 432 RSS, Ljubljana 1976. i. F. Lihi: Hochtemperaturkammer Modeli HTK P-10 — Gebrauchsanweisung, A. Paar, Graz. 4. T. Lavrič, F. Grešovnik: študij izolacije karbidov iz orodnih jekel. Poročilo Metalurškega inštituta v Ljubljani, naloga 371 RSS, Ljubljana 1976, str. 40. 5. F. Grešovnik: Razvoj in aplikacija metodike raziskav značilnosti kristalnih zrn osnovne faze v jeklih z rentgensko metodo. Poročilo Metalurškega inštituta v Ljubljani, naloga 232 SBK, Ljubljana 1974. 6. F. Wever in A. Rose: Atlas zur Warmebehandlung der Stahle (I. del), Max — Planck — Institut fur Eisenfor-schung, str. II — 264 A/C, D, F. 7. Brzorezni čelici, Katalog elezarne Ravne 124/73. ZUSAMMENFASSUNG Die Charakteristiken der Hochtemperaturrontgengefii-geanalyse sind besohrieben. Mit dieser Methode sind die Phasenumwandlung in Schnelldrehstahlen C 7680 (BRM 2) und Č 9683 (BRU) untersucht worden. Es hat sich gezeigt, dass diese Methode sehr erfolgreich fur die Untersuchung der Phasenumvvandlungen in isotermen Bedingungen an-gewendet werden kann, wahrend bei der kontinuierlichen Temperaturanderung einige Schwierigkeiten auftreten konen; deswegen sind die Rontgenographische Messungen mit der thermischen Analyse erganzt worden. Die ausgemessenen Temperaturausdehnungsikoefizien-ten des Abstandes zvvischen zwei aufeinanderfolgenden Ebenen (211) der Phase a sind fur beide Stahle etwas klei-■ner als die makroskopisch bestimmten Temperaturlangen-dehnungskoefiziente. Die Debye-Terr*peraturen fur die a Phase sind bei beiden Stahlen fast gleich. Die Umwandlungspunkte Ac, und Ac, werden zu hohe-ren Temperaturen verschoben, wenn die Erwarmungs-geschwindigkeit vergrossert vvird. Eine kiirzere Austeni-tisierungszeit verursacht, dass die Umwandlung des Unter-kiihlten Austenites in Perlit und Bainit zu hoheren Temperaturen verschoben vvird. Bei bestimmten Austenitisierungsbedingungen enthalt der Schnelldrehstahl nach der Abkiihlung auf die Zimrner-temperatur dann die grosste Menge an Restaustenit wenn der Stahl vvahrend der Abkiihlung ;knapp ober der Ms Temperatur isotherm gehalten wird. Die rontgenographischen Beugungslinien der Karbide sind in den untersuchten Stahlen auch bei den Temperaturen iiber 1100 °C ausdrucksvoll. SUMMARY Characteristics of the high temperature X-ray struc-tural analysis are described. This method was applied in investigations of the phase transformations in Č.7680 (BRM 2) and Č. 9683 (BRU) high-speed steel. The method proved to be very successful in follovving the phase transformations in isothermal conditions while some difficulties appeared if the temperature was continuously varied; there-fore X-ray analyses were completed by thermal analyses. The measured coefficients of thermal dillatation between the consecutive (211) lattice plains of the a phase are slightly smaller from the macroscopically determined coefficients of thermal expan-sion for both steel. Debye temperatures for the a phase are nearly equal for both steel. Ac, and Acs transformation tenaperatures are shifted to higher temperatures if the heating rate is increased. Shorter period of austenitisation causes that transformation of the undercooled austenite into pearlite and bainite is shifted to higher temperature. In certain conditions of austenitisation, the high-speed steel contains after cooling to the room temperature the highest amount of retained austenite if it is isothermally kept just above the Ms temperature during cooling. X-ray diffraction lines of carbides in the investigated steel are pronounced also above 1100 °C. 3AKAIOTEHHE AaHo onncaHHe xapaKTepncTHK Bjbic0K0TeMnepaTypH0ro peHTre-HOBCKOrO CTpyKTypHOrO aHaAH3a. C 3THM MeTOAOM HCCAeAOBaAH npeBpameHHe a3 b 6mcTpopeacymHX CTaAax MapoK C. 7680 (BRM 2) H C. 9683 (BRU). OKa3aAOCb, a3 npn H30TepMHiecKHx ycAOBHHx, MeacAy TeM nPH HenpepuBHOM H3MeneHHH TeMn-pu 0ka3aahcb HeK0T0pt,ie 3atpyahehiih. IIostomv pcirrreiioBCKHe ii3Mepe-hhh AOIIOAHHAH C TepMHieCKHM aHaAH30M. H3MepeHHa TeMn-ro KOScjitJiHUHeHTa yAAHHeHHH paccTOSIHHH MCJKAV IIOCAeAOBaTeAbHHMH CeTHaTMMH IIAOCKOCTHMH (211) a3bI CL nOKa3a\a, MTO npii o6enx c-raAax hx TicAiiMMiia Memane ot bcaiimhh TeMn-Hbix K03a3e a npH o6enx CTaAHX npH6AH3HTeAbHO OAHHaKOBH. C yBeAirieHHeM SbicTpoTLi HarpeBa tohkh npeBpaineinia ACj H Ac3 nepeiiemaioTcs b HanpaBAeHHH k SoAee bhookhm TeMnepaxypaM. 3aMeAAeHne aycTemiTH3am»i BH3MBaeT nepeMememre npeBpameHHSi nepeoxAa»CAeHHoro aycTeHHTa b nepAHT h SefiHHT k SoAee bhcokhm TeMneparypaM. npH onpeAeAeHHbix ycaobhhx aycTeHHTH3auHH coAep>KHT 6bi-crpopoKvmaa cTaAb nocAe oxAa>KAeHHH Ha KOMHarHyK) TeMn-py CoAbuie Bcero aycTeHHTa b tom cAy^ae, KorAa bo Bpeiwa oxAa>KAeHHfl ero 3aAep>KHBaeM TecHO npH TeMn-pe CBbiuie Mc. AH$paKUHH peHTreHOBCKHX AyqeH Kap6«AOB B HCCAeAOBaHHbIX cTaAax xapaKTepHa TaKKe npH TeMn-ax CBbiuie 1100 "It. Tehnične novice Internacionalna konferenca: EPZ jeklo — material za prihodnost? Universitv of Strathclyde, Glasgovv — 30. in 31. marca 1978 B. Koroušič 1. Uvod Osnovni namen konference je bil vloga EPŽ jekla (električno pretaljevanje pod žlindro) v sodobni industriji. Predstavljeni strokovni referati in celotna diskusija so bili usmerjeni na razširitev uporabnosti jekel, pretaljenih pod žlindro, ki zaostaja predvsem zaradi nezadostnega poznavanja aplikativnih možnosti, ki jih nudijo EPŽ-ma-teriali. V prvem delu programa so bila obdelana tri zelo velika področja aplikacije EPŽ-postopka: — izdelava velikih kovaških ingotov, — izdelava konstrukcijskih jekel s posebnim poudarkom na tehnološke značilnosti debele pločevine, — tehnologija izdelave valjev. Drugi del programa je bil namenjen diskusiji med uporabniki in proizvajalci jekel in je bil zato poudarek na aplikacijah in ekonomiki EPž-jekel, in sicer predvsem glede nadaljnjih možnosti, ki jih nudi jeklo, izdelano po EPŽ-postopku. Pred pričetkom konference je bila organizirana enodnevna ekskurzija v Motherwell in Coatbridge, kjer so se udeleženci konference lahko seznanili z vrhunsko EPŽ-teh-nologijo izdelave velikih EPŽ-slabov (jeklarna Dalzcll Works, ki pripada British Steel Corporation in ki ima največjo EPŽ napravo na svetu za izdelavo slabov) in EPŽ-va-ljev (jeklarna R. B. Tennent Limited z Bohler-jevo EPŽ-na-pravo). Internacionalne konference v Glasgovvu se je udeležilo 127 strokovnjakov iz več kot 90 podjetij iz 10 držav Evrope. Konferenco je organiziralo Soottish Association for Metals skupaj z The Metals Society. 1. Povzetki referatov o EPŽ-jeklih Marrison, T. in sodelavci (Firth Brown Ltd., Sheffield) so orisali v svojem plenarnem predavanju osnovne kvalitetne značilnosti visokolegiranih EPž-jekel. Po njihovi opredelitvi lahko definiramo visoko kvaliteto jekla z naslednjimi karakteristikami: a) zelo gosta in homogena struktura jekla v litem stanju, b) odsotnost vseh večjih segregacij, c) izredno visoka stopnja čistosti jekla glede nekovinskih vključkov, d) kontrolirana vsebnost plinov in oligoelemen-tov. Primerjava jekel, izdelanih s konvencionalnimi postopki in s t.i. sekundarnimi pretaljevalnimi postopki (VOP.EPZ plazma ...) daje nedvoumno prednost drugim, tj. preta-ljevalnim postopkom, čeprav tudi pri teh obstajajo naravne meje in kvalitetne specifičnosti. Pri Firth Brown Ltd. so uspešno prodrli z aplikacijo EPž-jekla na številna področja: industrijske in podmorniške plinske turbine (kovani diski), letalska industrija (zlasti na področju izdelave različnih konstruktivnih delov za avionske reaktivne motorje), valji za aluminijsko industrijo, kroglični in valjčni ležaji za posebne namene, super zlitine na osnovi niklja itd. Bird, J. in sodelavci (A. M. T. E., Dunfernline) so poročali o doseežnih rezultatih na področju izdelave debele pločevine iz EPŽ-slabov. Gre .predvsem za konstrukcijska jekla (0,18 % C, 0,40 % Mn, 0,35 % Si, max. 0,015 % S, 3,25 % Ni, 1,80 % Cr, 0,6 % Mo) z visokimi zahtevami glede mehanskih lastnosti. Raziskave so pokazale, da EPŽ-jeklo kaže znatno večjo žilavost pri temperaturah pod 20° C, in sicer predvsem v prečni smeri valjane pločevine. Tudi vse ostale mehanske lastnosti so znatno boljše pri EPŽ-jeklu kot pri jeklu enake kemične sestave, izdelanem v elektroobločni peči. Zlasti zanimive so ugotovitve, da ima EPŽ pločevina, debeline do 76 mm, boljše plastične lastnosti kot standardna pločevina iz elektroobločne peči, debeline 50 mm, kar ima velik pomen za nekatere posebne konstrukcije. Cena EPž-jekla je ugodnejša kot pri jeklu iz elektroobloč-nih peči, če le-ta zahteva dodatno čiščenje pred termo-mehansko predelavo. Choudhury, A. in R. Jauch (Rochling-Burbach Stahl-werke, Zah. Nemčija) sta v svojem referatu opisala tehnološke nzačilnosti izdelave velikih kovaških ingotov, premera do 2300 mm in teže okoli 200 ton. Gre predvsem za pretaljevanje jekel za rotorje (26NiCrMo V 14,5, 30CrMoNi V 4.11 . ..), ki se uporabljajo v turbinah in generatorjih velikih moči. Praktični rezultati teh avtorjev so bili večkrat v literaturi objavljeni. Zanimivost predstavljajo novi rezultati glede kontrole vsebnosti vodika v kovinski kopeli in žlindri. S posebno tehnologijo so uspeli doseči zelo nizke vsebnosti vodika. Gibljejo se med 1.5 in 2 ppm v litem stanju. Kubish, C. in sodelavci (VEW-Bdhler, Avstrija) so poročali o nekaterih specifičnih področjih, pri katerih EPž-jekla prinašajo številne prednosti v primerjavi s konvencionalnimi jekli. Kot primer so obdelali valje za hladne valjarne, pri katerih se doseže znatno večja čistost jekla, ugodnejša mikrostruktura in druge mehanske lastnosti. Tudi ekonomika EPŽ procesa je zelo ugodna, zlasti če se uporablja posebna tehnika litja ali stari valji pretaljujejo v posebej oblikovanih kokilah. Svoje rezultate so podkrepili s številnimi praktičnimi izkušnjami. Baird, J. D. in sodelavci (R. B. Tennent Ltd., Corat- bridge) so imeli zelo zanimivo predavanje o lastnih iz!kuš-njah pri izdelavi različnih tipov valjev po EPŽ-postopku. V tej jeklarni uporabljajo lite elektrode (teže do 2 tone) ali stare valje, ki jih direktno pretaljujejo v kristaliza-torju. Zanimivost tehnologije je v uporabi posebne dozirne naprave, ki omogoča dodatek različnih zlitin med taljenjem. Termična obdelava valjev (sferoidizacija, kaljenje in tempranje) se izvaja preko indukcijskega ogrevanja (50/250 Hz) s kontroliranim premikom valja v vzdolžni smeri. Dosežena trdota znaša do 700 Hv na globini okoli 25 mm površine valja. Uporaba EPž-valjev v kvatro valjarniškem orodju je pokazala, da je njihova življenjska doba skoraj dvakrat večja kot pri navadnih valjih (okoli 125.000 ton jekla). V zadnjem času so pričeli proizvajati EPŽ-valje v litem stanju, ki so pokazali zelo dobre rezultate, zlasti v hladnih valjarnah. Zanimiva je predvsem njihova tržna cena, ki je nižja kot pri kovanih valjih. 2. Diskusija o uporabnosti in ekonomiki EPŽ-materi-alov Analiza sedanjega stanja, ki ga karakterizira močna recesija v jeklarski industriji zahodne Evrope, kaže, da so za plasman EPŽ-materialov in zlasti EPž-jekel trenutno zanimiva tri področja: — nadaljnje prodiranje na že obstoječa EPŽ-trzišča, — nadomeščanje produktov, ki se izdelujejo iz jekla standardne kvalitete z EPŽ-jeklom, kar omogoča večje končne izkoristke, — supstitucija obstoječega tržišča z EPž-materiali, na katerem sedaj dominirajo materiali, izdelani z vakuumskim obločnim postopkom. Na že uveljavljenem EPŽ-tržišču obstaja dokajšnja konkurenca in ima zato prodiranje na ta tržišča številne težave. Predvsem sta važni dve stvari: visoka kvaliteta materiala in čim nižja prodajna cena. Visoko kvaliteto je mogoče zagotoviti le, če se uporabljajo najnovejša tehnološka dognanja (raziskovalno-inovacijski posegi) in nenehno spremlja tehnični razvoj na tem področju. Pri proizvodni ceni nastanejo težave, ker je težko objektivno oceniti prednosti, ki jih prinaša EPZ-material, zlasti ko gre za EPž-jeklo. Te prednosti so včasih na strani proizvajalca jekla, včasih pa na strani končnega uporabnika. Na konferenci se je zelo veliko govorilo o tretjem aplikativnem področju, tj. nadomeščanju vakuumsko izdelanih materialov z EPŽ. Večina uporabnikov EPŽ je dala kategorične izjave, da EPŽ materiali pri številnih aplikacijah lahko delno ali v celoti nadomestijo vakuumsko izdelane materiale. Pri tem ima veliko vlogo poznavanje lastnosti EPž-materialov, pa tudi pogosto premagovanje predsodkov konstrukterjev v nekaterih ključnih panogah, kot so: letalska procesna in obrambna industrija ter energetika (vključno nuklearna), ki še vedno dajejo prednost že preverjenim materialom. Iz diskusije številnih strokovnjakov lahko potegnemo zaključke, da EPž-materiali sicer nenehno prodirajo na številna področja, toda obstajajo določene razlike med aplikativnimi ipodročji. Na splošno prevladuje mišljenje, da morajo proizvajalci EPž-materialov vložiti še veliko truda, da bi bolj strogo definirali tehnične in ekonomske faktorje EPŽ materialov. Šele takrat bo mogoče pričakovati znatno večjo uporabo novih materialov in zlasti EPŽ-jekel v sodobni industriji. 5. Konvencija uporabnikov CONCAST-ovih licenc Ziirich (Švica) 30. in 31. marca 1978 V. Prešern, Metalurški inštitut Ljubljana 1. UVOD Firma CONCAST je že petič sklicala konvencijo uporabnikov njihovih licenc. Te konvencije so praviloma vsaka tri leta. Njihov glavni cilj pa je, da uporabnike CONCAST kontilivnih naprav obveščajo o najnovejših dosežkih kon-ti-litja, po drugi strani pa je omogočena široka izmenjava mnenj in idej med uporabniki CONCAST naprav iz vsega sveta. Konvencije se je letos udeležilo preko 400 predstavnikov različnih železarn iz preko 40 držav in med njimi tudi 6 udeležencev iz Jugoslavije, kjer že delujeta dve CONCAST kontilivni napravi (železarna Štore in Jadranska željezara Split), v železarni iBoris Kidrič Nikšič pa bo taka naprava pričela obratovati leta 1979. Konvencija je trajala 2 dni. Bili smo seznanjeni s sedmimi plenarnimi predavanji, v okviru 4 sekcij (Gredice, Bloomi, Slabi in Vzdrževanje) pa je bilo še 28 predavanj. Glavne probleme, oziroma teme predavanj bi lahko razdelili v naslednja področja: 1. Razvoj naprav za konti-litje jekla 2. Sekvenčno litje 3. Zaščita curka med litjem 4. Metalurški problemi pri litju gredic, slabov in bloomov 5. Čistost jekla, izdelanega na konti napravah 6. Avtomatizacija kontilivnega postopka 7. Ekonomičnost postopka glede na stroške, izkoristek in kvaliteto 8. Predvideni razvoj do leta 2000 Da bi lahko seznanili širši krog naših metalurgov z najvažnejšimi dognanji, bomo v nadaljevanju najprej poročali o plenarih predavanjih, nato pa o predavanjih iz dveh sekcij, ki sem jima lahko sledil — Metalurgija gredic in Vzdrževanje. 2. PLENARNA PREDAVANJA H. Weiss (predsednik firme CONCAST AG) je podal splošno sliko trenda razvoja kontilivnih naprav in kot najuspešnejše dosežke razvoja zadnjih let je omenil: — prvo »jumbo« konti napravo za odlivanje slabov v National Steel Corporation (ZDA) za dimenzije do 2640 x X 240 mm; — povečan izkoristek na konti napravah za litje gredic kot posledico uporabe MS-»multi-stage« kokile; — boljšo kvaliteto jekla zaradi zaščite curka (CONSPAL tehnika); — izboljšanje kvalitete z uporabo elektromagnetnih mešalcev (CONROTEL tehnika). J. D. Young (British Steel Corporation, Workington and Barrow Works, Great Britain) je poročal o izdelavi tračnic iz konti odlitih bloomov. Pri tem je opisal mehanske in metalurške zahteve za jeklo, iz katerega izdelujejo tračnice in dal napotke za doseganje primerne metalurške strukture jekla, potrebne čistosti, kemične homogenosti, kvalitete površine in potrebnih mehanskih lastnosti jekla. K. Tasaka in K. Ushijima (Research and Development Department, Sumitomo Metal Industries Ltd., Osaka, Ja-pan) sta v svojem zanimivem predavanju o izkušnjah svoje firme, ki ima že 6 CONCAST konti naprav, poročala o metalurških dosežkih na tem področju. Pri tem sta se omejila predvsem na kvaliteto jekel in ekonomske efekte v zvezi z uporabo konti naprav. Trdita, da bo njuna firma že kmalu odlila več kot 50 % jekel na konti napravah. S. Senčič (podpredsednik železarne Štore) je v svojem zelo zanimivem in močno opaznem predavanju orisal do- sedanji razvoj štorske jeklarne ter opisal dosežke pri izdelavi različnih vrst jekel na konti napravi. Zelo zanimivi so bili predvsem podatki o izdelavi vzmetnih jekel in splošno mnenje je bilo, da je železarna Štore glede na kvaliteto gredic, in predvsem doseženi izkoristek, med vodilnimi firmami na svetu, ki uporabljajo CONCAST konti naprave v ta namen. D. Mc. Bride (predsednik Great Lakes Steel Division, National Steel Corporation, Ecorse, Michigan, U. S. A.) je podal natančen opis, delovanje in rezultate, dosežene pri odlivanju slabov na »jumbo« konti napravi, ki je trenutno največja na svetu. Predavanje je posvetil predvsem tehnološkim ukrepom za čimvečje število zaporednih (sekvenč-nih) odlivanj. Orisal nam je tudi princip in razložil delovanje sistema avtomatskega vodenja, oziroma kontrole celotnega procesa ulivanja. Zanimivo predavanje o stanju jeklarske industrije na svetu danes in o njenem razvoju do leta 2000 nam je podal C. B. Baker (glavni direktor International Iron and Steel Institute, Brussels). Po njegovem je jeklarska industrija še vedno v krizi in recesiji. Prihodnost je zato negotova, čeprav moramo vsi vedeti, da bo svet rabil več in več jekla. Že danes je namreč očitno, da se gradijo nove kapacitete, predvsem v razvijajočih se deželah, in da se vedno večji del proizvodnje odlije po konti postopku. Računajo, da bi leta 2000 odlili na ta način že ca. 40 do 50% jekla, oz. 600 do 700 milj. ton. Povzetke plenarnih predavanj in njihov komentar je podal H. Heck (CONCAST AG). Poudaril je predvsem tri glavna področja iz plenarnih predavanj, in sicer: — kvalitete konti odlitega jekla s poudarkom na tekočem jeklu, — kvaliteto konti odlitega jekla s poudarkom na strjevanju (kristalizaciji) in končno kvaliteto konti izdelanih gredic, slabov ali bloomov. 3. METALURGIJA GREDIC P. M. Rich (G. K. N./TREMORFA WORKS) je v svojem predavanju opisal 4 različne načine pričetka litja na 6-žilni kontivilni napravi za gredice in z neogrevano vmesno ponovco: a) predgrevanje izlivkov, opremljenih z azbestno vrvico in KAHHE YAK: 548.736:669.112.227.3 669.14.018.252.3 ACM/CAA: M22r, M23p. M8, TC-m MeTaAAypraa — <}>H3HKa MeTarroB — peHTreiioBCKHit CTpyKTypHbifl anaAH3. F. Grešovnik HccAeAOBanne npeBpameHHe a3 b 6biCTpope5KymHX cra/un C peHTreHOBCKHM aHaAH30M npn BbicoKHX xeMnepaTvpax. Železarski zbornik 12 (1978) 2 c 57—69 ITpHMeHeHHeM BLic0K0TeMnepaTypH0r0 CTpyicTypHoro aHaAH3a Ti3yMaAH Ha AByx MapoK 6bicTpope>F.ymefl CTaAH npeBpameHHe a3. OnpeAeAHAH TaKJKe Ae6aeBCKyio TeMnepaTypy h to.vin-HLiH ko34>4>h-UHeHT yAAHHenna MeaoiAocKocTHoro paccToaHHa (211) 4>a3bi a. C H3MepeHHHMH nOATBepjKAeHB 3HaMHTeAI>Haa yCTOHMHBOCTb KapSHAOB B 6bICTpOpeJKYmHX CTa.\HX. ABTOpe. YAK: 669.669.1, 681.31, 65.011.56 ACM/CAA: Y4k, X14, A5, A54>, 1-52, 18-74 MeTaAAyprHH — CTaABnaa hhavciphh — bbmucaehhe — — aBTOMaTH3ailHH. J. Segel HpHMeHeHHe BbMHCAHTeAlbHOft MaUIHHbl hah ynpaBAeHHfl b 3AeKTp0CTaAenAaBHAbH0\i i;exe Železarski zbornik 12 (1978) 2 c 37—47 bbmucahteabhvio ManiHHy HAa ynpaBAeHHa npoueccoM moscho 3<})eKTH0 npiIMeHHTb h a h BbmHCAeHHa COCTaBa 3arpy3KH, A06aBKH (J>eppocnAaBOB, BbiSopa ciaAH HaiieMeHHoe HAa H3i0T0BAeHHa (Ha 0CH0BaHHH 3aKa30B h XHMHMecKoro COCTaBa pacruaBa), TaKJKe HAa ynpaBAeHiia Hanps>KeHHOCTH 3AeKTpimecKoro noAa B (j>a3e riAaBAeHHa h AAa onTHAiaAbHoro ynpaBAeHHa HaA pacx0A0M 3AeKTpo3Heprmi b npeAnpnaTHH. 06cy>KAeHO o nAaHHpoBaHHH, o BBeAeHHH BbmecAHTeAbHoS Ma-mHHbi h o npeABapHTeAbHbix pe3yAbTaTax npHMeHCHHa BbmecAHTeAb-hoh MauiHHbi aa« ynpaBAeHHa np0h3b0actbehhbim npoueccoM b CTa-AenAaBHAbHOM uexe MeTaAAyprHMecKoro 3aBOAa >Ke.\e3apna PaBHe. ABTope4>. YAK: 669.18:620.18:669.046.558 ACM/CAA: AHp, M-P MeTaAAyprna — np0H3B0ACTB0 ciaAH — pa3Mep 3epeH V. Prešern, V. Macur, A. Rodič BAHHHHe MOAHHKaTOpOB npH npOH3BOACTBe CTaAH Ha BCAHMHHy aycTeHHTHbix 3epeH Železarski zbornik 12 (1978) 2 c 49—55 OmicaHO onpeAeAeHHe oirrHMaAbHoro coAepaoHHa KOMGimauHH aiMOMHHHa h THraHa, a TaioKe KaAbUHH-6apHH-kpeiwhha h peAK03e-MeAbHbix MeTaAAOB Heo6xoAHMoe AAa AocTnacemia MeAKosepHHCToro ayCTeHHTa. PaccMOTpeHo BAHaHHe komShhbuhh ynomahytbix saemehtob Ha ™cTOTy CTaAH v noacHeHbi npHMHHbi H3MeHeHHa mhctotu, qro Ka-caeTca coAepacanna h pacnpcAeAeroia OTAeAbHbix bhaob HeMeTaAAH- opMe, KOTOpaa cooTBeT-CTByeT HenocpeACTBe-iHOM npHMeHeHHio b npoMbiuiAeHHOCTH npn np0H3B0ACTBe ne.MeHTyeMOH CTaAH Tpe6yeMoS BeAHiiHHbi aycTeHHTHbix 3epen h npeAnncaHHbix .\iexaHHHecKiix cbohctb. ABTopecJ). CONTENTS UDK: 669.669.1, 681.31 65.011.56 ASM/SLA: Uk4, X14, D5, A5f, 1-52, 18-74 Metallurgy, Steelmaking, Computer control, Automation J. Segel Approach to computer control ln electrlc steel maklng Železarski zbornik 12 (1978) 2 P 37—47 Computer control can be effectively applied for the calcula-tions of feed, the additions of ferroalloys, in the selection of steel to be manufactured (based on purchases and chemical composition of steel melt), in the regulation of electric power during melting, and for the optimal control of povver consumption in the plant. The paper presents discussion on planing, introducing, and on the preliminary results of application of computer control in Ravne Steel-Plant. Author's Abstract UDK: 548.736:669.112.227.3 669.14.018.252.3 ASM/SLA: M22g, M23r, N8, TS-n Metallurgy, Material Science, X-ray structural analysls F. Grešovnik Investlgations of phase transformations ln high-speed by high temperature X-ray analysls Železarski zbornik 12 (1978) 2 P 57—69 High-temperature X-ray structural analysis was applied for the study of phase transformations in two high-speed steel. Also Debye temperature and coefficient of thermal dillatation betvveen the (211) lattice plains of the a phase were determined. The mea-surements confirmed great stability of carbides in high-speed steel. Author's Abstract UDK 669.18:620.18:669.046.558 ASM/SLA DUr, AD-r Metallurgy, Steelmaking, Grain size V Prešern, V. Macur, A. Rodič Influence of modlfylng agents on the size of austenite grain in steel-making Železarski zbornik 12 (1978) 2 P 49—55 Optimal combination and content of aluminium, titanium, cal-cium-barium-silicon, and rare earths was determined in order to achieve fine-grained austenite. Influence of the combination of previously mentioned elements on the steel purity is shown, and variation of steel purity in the respect to content and distribution of single types of inclusions was explained. Ali the comparisons were made at same conditions, and the obtained results are presented in a form which is suitable for direct application in mdustrial manufacturing steel for čase har-dening with the desired size of austenite grain and the prescribed mechanical properties. Author's Abstract