Proces AOD ma w swej nazwie istotę metaliczną a mianowicie argonowanie, podawanie tlenu natomiast nie ma próżni metalurgicznej, co sugeruje, że jest to proces stosunkowo tani gdyż najwyższe koszty dotyczą sposobów uzyskania próżni.
RYSUNEK 27.
Legenda do RYSUNKU 27:
A – naprawa pospustowa
B – roztapianie
C – świeżenie, redukcja
D – odwęglanie (1,2,3) Tlen + Argon
E – redukcja
F – odsiarczanie
G – wykańczanie
S – dodawanie dodatków stopowych
CH – dodatki schładzające
R – rafinacja
T – topnienie
Proces AOD jeden z najważniejszych otrzymywania stali szlachetnych ważniejszy niż VOD składa się z procesu DUPLEX, czyli topnienie w piecu elektrycznym łukowym i rafinacja w konwertorze. Konwertor AOD jest patentem firmy amerykańskiej CARBIDE UNION firma JOSLYN. Pojemność procesu duplex wynosi od 4 ¸ 90 ton.
RYSUNEK 28.
Ponieważ wyprawa ceramiczna konwertora jest obojętno - zasadowa wsad może być z powodzeniem odsiarczony i odfosforowany jednak trwałość tej wyprawy jest niska ok. 50 wytopów natomiast zawartość węgla jest bardzo niska 0,008%.
W procesie AOD przetapiamy głównie złom odporny na korozję o zawartości 18% Cr i max. 0,05% C, ale również można przetapiać stal i złom węglowy o dużej zawartości węgla i dużej zawartości innych pierwiastków. Stal węglowa może posiadać:
- węgiel 0,8 ¸ 1,5%
- krzem 0,1 ¸ 0,5%
- siarka 0,08 ¸ 0,14%
i te pierwiastki dzięki wprowadzonemu tlenowi zostają wypalone.
Pozycja ,,D” jest to zasadniczy etap rafinacji w procesie AOD w szczególności odwęglania w 3 etapach stali
Ar+O
/1/
1:3
¯
ilość C spada do 0,4%
>T=1660°C
/3/
2(3):1
C<0,04%
>T=1750°C
/2/
1:2
C»0,1¸0,2
>T=1700°C
Odwęglanie pozycja ,,E” (redukcja) polega na odzyskiwaniu utlenionego chromu i manganu i przejściu ich do metalu. Tlen wiąże intensywnie chrom w Cr3O4 i MnO2 żużla do metalu – odzyskuje się z żużla prawie 99% chromu i 93% manganu.
Pozycja ,,F” odsiarczanie polega na usunięciu wysokiej siarki wprowadzonej ze złomu stali węglowych. Aby odsiarczyć wprowadzamy: CaO(wapń), CaSi(wapniokrzem), FeSi(żelazokrzem).
Dmuch argonu w procesie odsiarczania pomaga wymieszać kąpiel a na jedną tonę stali LC SONG zużywa się 13 kg wapnia CaO, 3 kg CaSi i 3 kg fluorku wapnia CaF2.
Pozycja ,,G” wykańczanie stali polega na uzupełnieniu dodatków stopowych głównie chromu i regulacji temperatury stali zgodnie z jej przeznaczeniem.
Zużycie Ar i O.
Piec AOD – 20 Mg (megagramów czyli ton), C=0,8¸1,5%, po procesie C= 0,05%.
Zużywa się takie ilości Ar - 12¸15 m3, O - 15¸25 m3.
Stosowanie argonu w procesie AOD gwarantuje nam również bardzo niską zawartość wodoru, tlenu, azotu, a także wtrąceń niemetalicznych WN. Stąd stal AOD jest ideałem w produkcji stali wysokostopowych.
Rozlewanie stali sposobem ciągłym, czyli COS (Ciągłe Odlewanie Stali).
COS to nowoczesna technologia otrzymywania wlewków stalowych o dowolnych średnicach, dowolnych kwadratach i prostokątach w przekroju i teoretycznie nieskończonej długości. Tradycyjne rozlewanie stali polegało na wlewaniu jej do metalowej wlewnicy gdzie musiała skrzepnąć żeby móc wyjąć wlewek i przeznaczyć go po ponownym podgrzaniu do walcowania.
W ciągłym odlewaniu stali istnieją dwa najważniejsze elementy kształtujące dowolny wymiar przekroju poprzecznego wlewka:
- krystalizator
- system dozujący ciekły metal do krystalizatora
COS pierwszej generacji polegał na tym, że wlewek o dowolnym przekroju poprzecznym krystalizowany był w krystalizatorze. Schodził w dół aż do studni gdzie po drodze był chłodzony natryskiem a następnie cięty palnikiem acetylenowo-tlenowym na kęsy żądanej długości. Taki system COS wymagał głębokiej betonowej studni o głębokości do 50 m. Jest to kosztowna inwestycja, bowiem na dnie studni kęsy wlewka musiały być windą wyciągane na poziom huty i transportowane do walcowni.
Krystalizator wykonany z reguły w 1 etapie z rur miedzianych obecnie z rur żaroodpornych wykonuje ruchy posuwistozwrotne o amplitudzie 10¸15 mm.
RYSUNEK 29.
Legenda do RYSUNKU 29:
1 – kadź z ciekłym metalem (np. z konwertora)
2 – kadź pośrednia
3 – krystalizator
4 – chłodzenie wtórne wlewka
5 – rolki ciągnące i prowadzące
6 – wlewek stały
7 – wlewek obcięty palnikiem 8
8 – palnik
9 – wlewek do walcowni
10 – samotoki
COS drugiej generacji jest znacznie bardziej skomplikowany, ale tylko w części pozwalającej uniknąć głębokiej studni. W tym celu wlewek 6 jest za pomocą systemu rolek 5 i 11 zaginany i prostowany. Wszystko to dzieje się teraz na poziomie huty.
RYSUNEK 30.
Legenda do RYSUNKU 30:
11 – rolki prostujące wlewek
28
Tika02