CS270404B2 - Method of steel production from solid metallic bearings - Google Patents

Description

Vynález ее týká způsobu výroby oceli z pevných kovových železných složek, zejména Šrotu, pevného surového Žslsza, pelet, Železné houby nebo Jejich libovolných směsi v kyslíkovém konvertoru se zařízením na dmychání kyslíku a přívodními tryskami mletého paliva, obsahujícího uhlík, pod hladinu ocelová lázně, и něhož ee vsázka železných složek, vložená do konvertoru, předehřeje a po ukončeném předehřátí ee přivede do styku s roztavenou oceli, kterážto ocelová veázke ee roztaví, zkujni a odpíchne.

V současné době ee dává přednost výrobě ocelí ze ěrotu v elektrických obloukových pecích bez přidáváni tekutého surového železe· Hospodárnost tohoto způsobu však závisí ve velké míře na ceně elektrické energie* Známé konvertorové způsoby výroby oceli, při nlohž ee kyslík dmyché bu3 no tavoninu, nebo do tavoniny, jsou vo srovnání o výrobou oceli v elektrických obloukových pooíoh osnově výhodnější o pracují rychleji· к výrobě * oceli v konvertoru jo vlek potřebná tekutě surová železo, k němuž se při zkujňovacím procesu přidává ěrot Jeko chladicí prostředek o přihlédnutím ke složeni tekutého surového železa· Podíl ěrotu Činí obvyklo eei 30 % ze hmotnosti oceli·

Oále jsou známy způsoby výroby oooli v konvertoru, umožňující zvýšit podíl ěrotu až k výrobě oceli pouze z pevných nosičů železo· Potřebná teplo ee získává přédehřívánim šrotu a přiváděním paliva, obsahujícího uhlík, do taveniny· Hospodárnost tohoto procesu je v podstatě dána stupněm tepelně technické účinnosti přidávaného paliva·

V německých patentových spisech 608 986 o 537 781 z let 1924 a 1929 ee popisuje způsob výroby oceli v konvertoru tavením rudy, přičemž oo tavonině přivádí uhelný prach a kyslík, případně kyslíkem obohacený vzduch· Přivádění paliva a přenos potřebného tepla na taveninu ee ukázal obtížným· Proto v závislém patentovém spise 537 781 ee navrhuje provádět způsob podle německého patentového spisu 508 966 v elektricky vytápěném konvertoru·

V německém patentovém epiee 28 38 983 o názvut Způsob přivádění tepla při výrobě oceli v konvertoru* ee popisuje způsob zvyšování podílu šrotů vo vsázce až po výrobu oceli pouze z pevných nosičů železe· Podle tohoto způsobu ee do konvertoru vsadí šrot a předehřívá se po dobu eei 10 minut· Za této předohřívači fáze pracuji.přívodní kyslíkové trysky, uspořádané ve dně konvertoru, Jako hořáky· Po ukončeném přodohřivání ae do konvertoru bud přilojo surové železo, nebo oo pracuje dálo bez přídavku surového železa. Jakmile so v konvertoru nalézá tavonině, dmyohá so tryskami pod hladinou lázně mleté palivo, obsahující uhlík, zejména koko nebo koksový prach a kyslík obklopený pláštěm ochranného prostředí, obsahujícího uhlovodíky· Přibližně stojná množství kyslíku, které se při- . vádí pod hladinu lázně, oo současně přivádí do volného prostoru konvertoru nad hladinu lázně·

Při praktickém provádění tohoto způsobu oo ukázalo, že nelze v plném rozsahu dosáhnout účinky, popisované v patentovém oploo· Při značném snížení podílu tekutého železa ve vsázce, jakož i při tavení pouze tuhých nosičů železa, oo neúměrně prodlužuje doba tavby· Frpkvenco taveb klooá· Mimoto při přodohřivání spotřeba energie kolísá, v průměru poněkud etoupá· Proto lze uvedený způsob provozovat pouze při použití jistého minimálního množství tekutého železe vo vsázce· X tak oo doba tavení prodlužuje a tepelně technická účinnost proceeu značně kolísá·

Ukázalo so, že u konvertoru 30 t může podíl pevných nosičů železa stoupnout ož na 30 % taveniny, и konvertoru 60 t ne eei 20%· и konvertoru 200 t až na 10 %, aniž ae tavba příliš prodlouží a aniž ee příliš zhorši topolně technická účinnost procesu·

Při vsazení pouze pevné vsázky, například ěrotu, ee doba tavení, následující po předehřátí ěrotu, značně prodlužuje e rovněž využití paliva značně kolísá a jeho tepelně technické využiti je v průměru nižší, než při tavbě ze použiti tekuté vsázky· Vysvětleni je v tom, že vlivem značně ee případ od případu líčících provozních podmínek probíhá značně rozdílně přeměna přehřátého ěrotu v dostatečné množství počáteční tekuté láznš, v níž

CS 270 404 B2 эе rozpouštějí paliva obsahující uhlík a spalují se na CO za vývinu tepla. Proměnlivost provozních podmínek může být způsobována například různými druhy šrotu, různým rozmístěním šrotu v konvertoru, různým stupněm oxidace při předehřívání šrotu· Rovněž s ohledem na uspořádání trysek mohou být značné rozdíly v průběhu natavovéni šrotu a v počáteční poloze tekuté lázně.

Další případná možnost, ponechávat v konvertoru určitou část tekuté lázně pro příští tavbu je rovněž nevýhodná· Záetana-li totiž v konvertoru část tekutá oceli, nelze předehřát šrot hořáky, upravenými ve dně konvertoru· Pak by v konvertoru musela zůstat značná část tekutá oceli, nejméně 20 %₉ v některých případech až 60 %· Mimoto je vždy pochybné vsázet šrot do ocelové taveniny, zvláště je-li množetví taveniny značné.| Dále lze předpokládat, že vzniknou přídavné reakce mezi šrotem a taveninou, jež by byly nekontrolovatelné a tudíž nežádoucí·

Úkolem vynálezu je odstranění uvedených nedostatků·

Úloha je řešena vytvořením způsobu výroby oceli z pevných kovových železných složek, zvláště šrotu, pevného surového železa, pelet, žolezné houby nebo jejich libovolných směsí v kyslíkovém konvertoru se zařízením na dmychání kyslíku a mletého paliva, případně uhlovodíků, jehož podetata Je podle vynálezu v tom, že z celkového odpíchnutého množství oceli se odděleně uchová 10 % až 30 % hmot· taveniny, které se jako tekutá ocelová lázeň přidá к příští vsázce pevných kovových složek po Jejích předehřátí·

Výhodo způeobu podle vynálezu je v tom, že umožňuje spolehlivou výrobu oceli z pevných železných složek. Jako šrot nebo podobně, bez přidání tekutého surového železa při příznivé spotřebě tepla a poměrně rychlém rytmu taveb a tím 1 hospodárněji, než dosud známými způsoby·

Způsob výroby ocelí podle vynálezu eo výhodně provádí v kyslíkovém konvertoru, vytvořeném podle německého patentu 28 38 983* Tento konvertor Je opetřen přívodními tryskami pro kyslík, uspořádanými pod hladinou ocelové lázně· Tryskami sa přivádí buň vzduch obohacený kyslíkem, nebo kyelík a to v obalu uhlovodíků к ochraně trysek přímo do taveniny· Současně Je konvertor opatřen zařízením pro přívod kyslíku, uspořádaným nad hladinou lázně. Jímž se kyslík dmychá na hladinu lázně* Toto zařízení může být tvořeno tryskami, umístěnými v žáruvzdorné vyzdívce v horní čáeti konvertoru, nebo Jako vodou chlazená dmyěna* Při zkujňovacím poohodu ее přivádí na hladinu lázně 20 % až 80 % z celkového množství přiváděného kyslíku, přičemž proudy kyslíku působí jeko volné paprsky plynu, Jek známo z německého patentového opisu č* 27 56 165· Mimoto Je konvertor opatřen přívodními tryskami paliva, obsahujícího uhlík* 3ako palivo se používá koke, hnědouhelný koko, grefit, Jakož i uhlí různýoh kvalit, případně směsi těchto paliv· □ednotlivé vsazené pevné složky železe, zejména šrot, pevné surové železo, pelety, železné houba, nebo jejich libovolné aměsi, eo v konvertoru nejprve předehřívají· Při předehřívání pracují trysky, umístěné ve spodní čáeti konvertoru, zejména v jeho dně, jako hořáky. Jak známo z německého patentového spiau č· 28 16 543· Deko palivo se používají kapalné nebo plynné uhlovodíky, zejména zemní plyn, nebo olej·

Podle vynálezu ae ve zmíněném konvertoru vyrobí o 10 % až 30 % hmot· oceli více, než Je potřebné pro odpich, to Je pro další zpracování v ocelárně· Tak například ve stotunovém konvertoru se zkujní cca 120 t oceli, z čehož se pro další zpracování v ocelárně odpíchne 100 t·

Zbytek ocelí se po odpichu podle vynálezu odleje do zásobní nádoby, nepříkled do pomocné pánve, kde se uchová a po předehřátí šrotu pro nejblíže následující tavbu se naleje zpět do konvertoru·

Ukázalo se výhodným nauhličit zbytek oceli po odpichu na obsah uhlíku, převyšující

CS 270 404 B2 % hmot., výhodně na 2 % až 3 % hmot· Nauhličenía se ocel v pomocné pánvi poněkud ochladí, avěak tavenine a vyšším obsahem uhlíku má nižší bod tuhnutí, takže se snižuje nebezpečí, že tavenina ztuhne z části při styku so vsszsným šrotem· Konečně dmychánim. kyslíku se opaluje uhlík, oboažoný v tavoníně, čímž os zláká energie přispívající к rychlému zahřátí obeahu konvertoru · tím к rychlejší tvorbě taveniny·

Aby ee dosáhlo co nsjvyěěí tepelně technické účinnosti při vsázce z pevných železných složek, zejména šrotu, je třeba před vsázením odětronit z konvertoru pokud možno veškerou tekutou ocel· Při úplném vypuštění ocelové taveniny z konvertoru nelze zabránit tomu, aby část tekutá etrusky nebyle strženo e tebou. Mezi touto etruskou, bohatou na kysličníky železa a nsuhličenou tavoninou může dojit к nežádoucím reakcím. Proto so přidávají do zbytku ocelí doooxidační prostředky, například křemík až do obeahu od 0,1 až' do 1,5 % hmot· Tím lze nežádoucí reakce mezi etruskou a odstaveným zbytkem oceli potlačit ve značné míře·

Ukázalo se jako zvléěf hospodárné přidávat část, nebo celé potřebné množství uhlíku do oceli po odpichu ještě před jejím vypuštěním do pomocné pánve· Nauhličenl ee provádí dmycháním mletého paliva, obsahujícího uhlík, například koksu, tryskami uspořádanými ve dnu konvertoru· .

Nauhličenl zbytku oceli přímo v konvertoru je zvláště výhodné při zkujňování oceli pomocí tak zvaného postupu dvojí etrusky· Při technice dvojí etrusky, so po hlavní fázi zkujňování stáhne pokud možno veškerá tak zvaná první etruská· První struska obsahuje podstatně podíly složek, odstraňovaných při zkujňování, zejména foeforu a síry· Při takzvaném dodayohávání, neboli konečném, dmyohání ss v konvertoru vytvoří druhá struska s oboahem kysličníku železa obvykle 1β X až 20 % hmot· Osetlíže es do taveniny, jež zbyde po odpichu v konvertoru, dmychá yhll, snižuje ee současně obsah kysličníku železa ve druhé etrueco, jež zůstala v konvertoru· Struska ee tím etane viekózní až drobtovitou· V tomto Otavu oo při odpichu zbytku tavby do pomocné pánve tato druhá etrudka snadno zadrží v konvertoru· Zadržená druhá etruská ee ponechá v konvertoru jako zdroj vápna pro další tavbu· Tím ee eníži celková spotřebo'vápna a současně ee zlepší tepelná bilance procesu, protože so zahřívá menši množství vápna· Dálo oo ukázalo, že tato drobtovitá struktura druhé etrusky zlepšuje tepelně technickou účinnost při přodohřívání šrotu ve srovnání o přede· hříváním za přítomnosti tekuté etrusky· Příčina je nejspíše v toa, že tekutá etruská na pevné vsázce snáze ztuhne a zhoršuje přeotup tepla· Za přítomnosti tekutá etrusky je zcela nemožné odpíchnout z konvertoru veškerou tavoninu· Každý zbytek tekutá oceli v konvertoru však výrazně zhoršuje tepelnou účinnost při přodohřivění šrotu·

V dalším jo popsěn příklad prakťickěho provedení .výroby oceli ze šrotu způsobem podle vynálezu· '

V konvertoru pro kombinovaný provoz o kapacitě výroby 100 t ocelí je ve dnu uspořádáno doset trysek pro přívod kyslíku, z nichž do pěti lze volitelně podle potřeb přivádět suspenzi dusíku a uhelného prachu· Ve etěnáoh konvertoru jsou do jeho žáruvzdorná vyzdívky zabudovány dvě trysky pro přívod kyslíku·

Oo tohoto konvsrtoru so voadí 110 t šrotu obohodní kvality· Tato vsázka oo v dmychací poloze předohřívá po dobu šesti minut· Přitom proudí prstencovým otvorem trysek ve dnu konvertoru zemní plyn a středním otvorem kyslík·

Po předehřátí oo do konvertoru nálojo ze zásobní pánve 27 t ocelí z předcházející tavby o teplotě 1500 °C· Nato ee pěti tryskami ve dnu konvertoru vofukuje uhelný prach, kdežto ostatními tryskami ee dmychá kyslík, obklopený pláštěm zemního plynu· Pak se všechny trysky přepnou na kyslík e vsázka ee zkujňujo· Při společném dmychání kyslíku os asi 30 % z celkového množství přiváděného kyslíku dmychá horními tryskami·

Po skončeni zkujňovecího procesu ee 100 t odpíchno do pánve pro dalěí zpracování, zbývajících 27 t ee odloje do pomocné pánve pro dalěí tavbu·

Claims (1)

1. Způsob výroby oceli z pevných kovových železných složek, zvláště šrotu, pevného surového železa, pelet, železné houby nebo Jejich libovolných eměeí, v kyslíkovém konvertoru ae zařízením na dmycháni kyslíku a přívodními tryskami mletého paliva obsahujícího uhlík pod hladinu ocelové láznš, u něhož ee vaézka železných aložek, vložená do konvertoru, předehřeje a po ukončeném předehřátí ee přivede do styku 8 roztavenou ocelí, kterážto celková vsázka ae roztaví, zkujni a odpichne, vyznačený tím, že se z celkově odpíchnutého množství uchová odděleně 10 % až 30 % hmot· taveniny, která se jako tekutá oce_3ová lázeň přidá к příští vaázce pevných kovových složek po jejich předehřátí· .