{' '} {' '}
Limited time offer
SAVE % on your upgrade.

Page 59

N P P G r o u p + Ch e m c o s t a r Eu r o p e s .r.o.

Poža davk y n a m o di fiká t or y a jejich použití

V současné praxi se modifikátory vyrábějí třemi způsoby: 1.) Smícháním chemických složek. Jedná se o nejlevnější metodu, která současně napomáhá pouze k zanedbatelnému zlepšení kvality hotového výrobku kvůli vysokému obsahu škodlivých nečistot. Modifikátor připravený touto metodou se rychle rozkládá ve vzduchu a hromadí vodík. 2.) Metodou společného roztavení s nalitím do kokil. Při tomto postupu se hotová tavenina modifikátorů nalije do kokil a vyrobí se ingoty, které se drtí na frakce potřebných velikostí. Při nízké rychlosti krystalizace taveniny modifikátoru dochází k nerovnoměrnému rozdělení povrchově aktivních prvků (hořčík, kalcium, kovy vzácných zemin) v  objemu ingotů a ke kolísání jejich koncentrací ve výsledném práškovém drátu. V tomto ohledu byly pozorovány nestabilní výsledky modifikace. Navíc rozdrcení ingotů a výroba frakcionovaných modifikátorů z nich jsou spojeny s významným opětovným drcením slitiny a tvorbou velkého (40 až 50 %) množství nevyhovující frakce (menší než 1 mm). Toto výrazně zvyšuje cenu modifikátoru. 3.) Metodou výroby mikrokrystalických modifikátorů. Z pece se tavenina vypouští do vodou chlazeného bubnu, čímž vznikne produkt ve formě odlité krusty. Při vysoké rychlosti ochlazování tekuté taveniny (700–1000 °C/s) se dosahuje rovnoměrného rozdělení fázových strukturních složek, jejich velikost se snižuje 10 až 100krát. Krystalizace prudkým ochlazením zvyšuje hustotu modifikátoru. Chemická heterogenita v  mikrokrystalickém modifikátoru (MKM) není zjištěna. Vzhledem k tomu, že proces modifikování kovu různého sortimentu se provádí v konečné fázi výroby oceli, tj. po ošetření v  pánevní peci a vakuování, je důležité, aby do oceli připravené k odlévání nebylo zaváděno nadměrné množství kyslíku, síry a příměsí neželezných kovů, což by vedlo k další kontaminaci nekovovými vměstky a zhoršení kvality oceli. Při nezávislé studii mikrokrystalických modifikátorů bylo zjištěno, že obsah kyslíku je více než 7krát nižší, síry – 2,5krát, olova – 5krát nižší než v porovnávaném modifikátoru vyrobeném pouhým smícháním chemických složek.

Materiál pro modifikaci musí mít: homogenní chemické a strukturní složení, vysokou disperzi modifikačních fází; pokud možno vysokou hustotu; mírný pyrolyzační účinek při zavádění do taveniny, nízký obsah škodlivých nečistot (kyslík, dusík, vodík, prvky neželezných kovů), dále musí podporovat stabilní asimilaci kovových prvků a jejich složek a mít neomezenou skladovatelnost. Právě tyto vlastnosti mají modifikátory vyráběné metodou prudkého ochlazení z taveniny, které vyrábí NPP Group. Technologie výroby mikrokrystalických modifikátorů je chráněna patenty a firma NPP má také zavedený systém řízení kvality pro výrobu modifikátorů. Použití mikrokrystalických modifikátorů umožňuje: – získat stabilní výsledky z hlediska chemického složení, mechanických a provozních vlastností kovu různých druhů, tj. jak kovu podrobenému deformačnímu zpracování, tak i kovu litému; – zvýšit 1,3–1,5násobně životnost – délku působení modifikátoru na ošetřovaný kov; – snížení pyrolytického účinku při zavedení do kapalné taveniny a zvýšení asimilace snadno se oxidujících prvků; – snížení kontaminace kovového materiálu nekovovými vměstky a utažení ocelových licích kanálů hlinitanem kalcia. Ve skupině komplexních modifikátorů, vyráběných NPP Group, jsou přítomny hořčík, kalcium, baryum, kovy vzácných zemin (cerová skupina – Ce a La), zirkon, vanad, titan a bor. Vytvoření komplexních mikrokrystalických modifikátorů umožňuje získat řadu

pozitivních efektů, souvisejících se zlepšením kvality oceli a zvýšením technických a ekonomických ukazatelů produkce. To je spojeno s tím, že složky tohoto výrobku jsou mezi sebou v molekulárních a interatomických vazbách, což umožňuje posílit jejich vliv na zpracovávaný kov ve srovnání s ingotovými modifikátory a modifikátory vyrobenými metodou smíchání. V l a s t n o s t i v ýc h o z í c h s l o ž e k ko m p l e x n í c h m i k r o k r y s t a l i c k ýc h m o d i f i k á t o r ů (M K M) Hlavními komponenty MKM jsou kovy alkalických zemin. Účinnost ošetření oceli kovy alkalických zemin je z velké části určována fyzikálními a fyzikálně-chemickými vlastnostmi těchto prvků (tab. I). Nízké hodnoty hustoty, bodů tání a varu této skupiny kovů vytvářejí překážku pro jejich účinné zavedení do tekuté oceli. Omezená rozpustnost kalcia a také zejména stroncia a barya v tekutém železe naznačuje, že tyto prvky se při zavedení do oceli mohou nacházet především buď v plynném (Ca, Sr), nebo kapalném (Ba) stavu. Z údajů tab. I také vyplývá, že kalcium, které je široce používáno při ošetření oceli, je ve své modifikační schopnosti významně slabší než stroncium a baryum. Vysoká hodnota tohoto parametru u barya je způsobena jeho extrémně nízkou rozpustností v tekutém železe. Čím menší je rozpustnost prvku v železe, tím nižší je jeho koncentrace potřebná k tomu, aby se projevil modifikační efekt. Je důležité poznamenat, že od kalcia k baryu se přirozeně zvyšuje teplota tvorby hlinitanů a křemičitanů. Nejstabilnější sloučeniny se mohou tvořit při dezoxidaci oceli stronciem nebo baryem spolu s hliní-

Tab. I. Fyzikální a fyzikálně-chemické vlastnosti kovů alkalických zemin a jejich sloučenin podle literatury Parametry měření

jednotka [g/cm3]

hustota

prvky Ca

Sr

Ba

1,55

2,54

3,59

teplota tání

[°C]

839

769

729

bod varu

[°C]

1484

1384

1637

tlak nasycených par při 1873 K rozpustnost v tekutém Fe

[MPa]

0,18630

0,41640

0,05171

[%]

7,82 · 10 −2

1,78 · 10 −3

1,22∙10 −4

77,88 ∙ 102

39,7 ∙ 10 4

69,86∙105

1730

n/a

1800

relativní modifikační schopnost povrchové napětí železo-uhlíkových tavenin po zavedení prvků

[MJ/m2]

teplota tvorby hlinitanu MeO ∙ Al2O3 z oxidů

[kJ/mol]

18,0

71,1

124,1

teplota tvorby křemičitanu MeO ∙ SiO2 z oxidů

[kJ/mol]

92,4

133,8

148,8

dezoxidační schopnost tekutého železa při 1873 K

[kJ/mol]

−303,8

−260,2

−241,8

dezoxidační schopnost při společné dezoxidaci s křemíkem při 1873 K

[kJ/g-atom]

−187,6

−187,9

−180,2

dezoxidační schopnost při společné dezoxidaci s hliníkem při 1873 K

[kJ/g-atom]

−183,9

−191,6

−200,8

S l é vá re ns t v í . L X V . z á ř í – ř í j e n 2017 . 9 –10

333

F I R E M N Í P R E Z E N TACE

Z p ů s o by v ý r o by modifikátorů

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 9-10 2017  

Slevarenstvi 9-10 2017  

Profile for inasport