CZ20004907A3

CZ20004907A3 - Nádoba pro přímé tavení a způsob přímého tavení

Info

Publication number: CZ20004907A3
Application number: CZ20004907A
Authority: CZ
Inventors: David John Leigh; Peter Damian Burke; Cecil Peter Bates; Ralph Gottfried Weber
Original assignee: Technological Resources Pty. Ltd.
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2001-10-17
Also published as: ATE294876T1; CZ300875B6; JP4574850B2; ZA200006408B; EP1112387A1; WO2000001854A1; CN1233850C; BR9911635A; JP2002519516A; MY124692A; RU2221051C2; TW504517B; KR20010071627A; DE69925135T2; DE69925135D1; US6322745B1; EP1112387B1; EP1112387A4; CA2335761A1; CN1305534A

Description

(5 7) Anotace:

Nádoba na výrobu kovu ze vsázkového materiálu, obsahujícího kov, způsobem přímého tavení, kde tato nádoba obsahuje roztavenou lázeň, sestávající z vrstvy (15) kovu a z vrstvy (16) strusky na vrstvě (15) kovu, a souvislý plynový prostor (31) nad vrstvou (16) strusky, přičemž zahrnuje nístěj, vytvořenou ze žáruvzdorného materiálu a mající základnu (3) a stěny (55) ve styku s roztaveným kovem, a boční stěny (5), které vybíhají směrem vzhůru od stěn (55) nístěje, a které jsou ve styku s vrstvou (16) strusky a se souvislým plynovým prostorem (31). Boční stěny (5), které jsou ve styku se souvislým plynovým prostorem (31), jsou opatřeny vodou chlazenými panely (57) a vrstvou strusky na těchto panelech. Nádobaje dále opatřená jednou nebo více přívodními trubkami/dmyšními trubicemi (13), směřujícími dolů do nádoby a přivádějícími plyn, obsahující kyslík, do nádoby nad vrstvu (15) kovu, a větším počtem přívodních trubek/dmyšních trubic (11), přivádějících alespoň část vsázkového materiálu, obsahujícího kov a uhlíkatý materiál s nosným plynem do roztavené lázně, takže proniká do vrstvy (15) kovu.

qVžeoc-WcV ·· ····’; ·· ···· ·· * · » • · · · · · ·'···• · _ · · ··· · · · • · ·· · · ·· · · • · · · · ··· · ···· ·· ·< ··· ·· ···

01-3223-00-Če

Nádoba pro přímé tavení a způsob přímého taveni

Oblast techniky

Vynález se týká nádoby pro přímé tavení přo výrobu roztaveného kovu neboli kovové taveniny (kterýžto termín zahrnuje i kovové slitiny) ze vsázkového materiálu, obsahujícího kov, jako jsou rudy, částečně redukované rudy nebo odpadní materiály, obsahující kov. Vynález se zejména týká nádoby, která může být využívána pro postupy přímého tavení, založeného na roztavené lázni. |

Vynález se rovněž týká způsobu přímého tavení, který je provozován v uvedené nádobě.

Pod výrazem „tavení je zde nutno rozumět proces tepelného zpracovávání, při kterém dochází k[chemickým reakcím, které redukují vsázkový materiál, obsahující kov, a při kterém dochází k výrobě tekutého kovu.

Pod výrazem „způsob přímého tavení je nutno rozumět proces, při kterém dochází k výrobě roztaveného kovu přímo ze vsázkového materiálu, obsahujícího kov, jako je železná ruda nebo částečně redukovaná železná ruda. ;

Dosavadní stav techniky

I

Existuje celá řada známých nádob, které byly vyvinuty za i

účelem provádění procesu přímého tavení, založeného na roztavené lázni, a to v plynném nebo kapalném prostředí

I roztavené lázně.

Jeden známý způsob přímého tavení, založený na Loztavené lázni a určený pro výrobu roztaveného železa z železné rudy, který je obvykle nazýván jako Romeltův proces, je založen na využívání velkého objemu vysoce promíchávané struskhvé lázně jako média pro tavení kychtou přiváděných oxidů kovů na kovy, a pro přídavné spalování plynných reakčnich produktů a případné převádění tepla pro účely pokračování tavení oxidů

i] kovů.

Tento Romeltův proces zahrnuje dmychání í kyslíkem obohaceného vzduchu nebo kyslíku do strusky prostřednictvím spodní řady dmyšních trubic za účelem dosaženi promíchávání strusky, a dmychání kyslíku dó strusky prostřednictvím horní řady dmyšních trubic za účelem podpory přídavného spalování.

U tohoto Romeltova procesu není vrstva kovu významným reakčnim médiem.

Jiná známá skupina způsobů přímého tavení, které jsou založeny na roztavené lázni, a které jsou určeny pro výrobu roztaveného železa z železné rudy, a jsou rovněž založeny na struskové lázni, je obecně nazývána jako procesy „hluboké strusky. Takovéto procesy, jako jsou například procesy DIOS a AISI, jsou založeny na vytváření hluboké vrstvy strusky s využitím třech oblastí, a to zejména:

ι

··		• 4	444 4	9 9 9
• ·	•	9	•	•	9	•	• «
•	9	9	•	9 99	4	•
«	• '·	•		9 9	•	•
•	• ·	•	•	•	•	•
··· ·	··		4 ·	4 4 9	'··		4 ·

- horní oblasti pro reakční plyny pro přídavné spalování s vháněním kyslíku;

- spodní oblasti pro tavení oxidů kovů na kovy;,, a

- mezilehlé oblasti, která odděluje horní >a spodní oblast. !

Stejně jako u Romeltova procesu zde vrstva ' kovu pod vrstvou strusky není významným reakčním médiem.

Jiný známý způsob přímého tavení, založený ná lázni a určený pro výrobu roztaveného železa z železné rudyj který se spoléhá na vrstvu roztaveného kovu jako na reakční jmédium, a který je obecně nazýván jako stavící proces HI, je' popsán v !

mezinárodní patentové přihlášce PCT/AU 96/00197 (WO|96/31627) na jméno přihlašovatele. I i

Tento tavící proces HI, tak jak je popsán ve shora uvedené mezinárodní patentové přihlášce, obsahuje:

l (a) vytváření lázně roztaveného kovu a struskylv nádobě;

(b) přivádění či vhánění do této lázně: >

• · I

I (i) vsázkového materiálu, obsahujícího kov, kterým jsou obvykle oxidy kovů; a (ii) pevného uhlíkatého materiálu, obvykle uhlí, '· | které působí jako redukční činidlo pro oxidy kovů a jako zdroj energie; a ’ i

I ·· '9999

9999

9

• ·	•	•	··· · ·	•
• · ·	*	•	• * · ·	*
• · ·	»	•	9 9 9	•
·«·· ··	'··	··· ·&	·· ·

(c) taveni vsázkového materiálu, obsahujícího kov, na kov v kovové vrstvě.

Tavící proces HI rovněž zahrnuje přídavné spalování, jako vodík (H2) , uvolňované plynu, tepla, vytvářeného do lázně za účelem prostřednictvím vhánění převádění spalování, požadované reakční plyny pro jsou například oxid uhelnatý (CO) a z lázně v prostoru obsahujícího prostřednictvím zvyšování tepelné- energie, materiálů, obsahujících kov.

I kyslík, a i

přídavného pro tavení vsázkových

Tavící proces HI rovněž zahrnuje vytváření přechodové oblasti nad nominálním nehybným povrchem lázně, ve které dochází ke stoupání a klesání rozstřikovaných a šplíchajících kapiček nebo proudů roztaveného kovu a/nebo strusky, které i vytvářejí účinné médium pro· přenášení do lázně tepelné energie, která je vytvářena prostřednictvím přídavného spalování reakčních plynů v prostoru nad lázní.

Při konstrukci nádob bylo dosaženo významných výsledků, které mohou zahrnovat shora popsané způsoby příméhojtavení.

i

Z ekonomických a bezpečnostních důvodů j>e velice důležité, že v nádobách je možno provádět způsob přímého tavení s minimálními tepelnými ztrátami, přičemž jsou nádoby schopny odolávat erozivním nebo korozivním podmínkám, které jsou charakteristické pro tyto způsoby během dlouhodobého provozního období.

V průběhu provádění způsobu je rovněž nutno- využívat prostředků pro přivádění a míšení reagujících látek)pro účely i

I v

I

44	····	··	4444 44
4 e	•	• 4	4 4 4 4
•	v	4 ·	444 4 4,
•	• ·	-4 ·	4 4· 4
•	• ·	• 4	4 4 4
····	• 4	• 4	•44 44 ·

vytvářeni a udržování rozdílných oblastí v nádobě a pro účely oddělování výsledných produktů předmětného způsobu.

Z hlediska provozní chemie způsobu přímého tavení je obecně vyžadováno mít oblast s nízkým potenciálem kyslíku pro tavení přiváděného materiálu, který obsahuje kov,a oblast s vysokým potenciálem kyslíku pro spalování vodíku a oxidu uhelnatého pro účely získávání spalovací energie. V důsledku toho dochází k tomu, že v nádobě pro přímé tavení jsou oblasti se širokými změnami teploty a chemického složení, což klade odlišné požadavky na konstrukci nádoby.

Některé zkonstruované a testované nádoby na přímé tavení obsahují vnější ocelový plášť a vnitřní obložení ze žáruvzdorného materiálu, který je obvykle ve formě[cihel. Je všeobecně známo používat cihel, které mají různá (složení a různé fyzikální vlastnosti v různých úsecích nádoby[pro účely maximalizace odolnosti vůči nepříznivému tepelnému a chemickému působení a vůči erozi. j

I _v i

Žáruvzdorné cihly ve spodní základnové části nádoby jsou například obvykle vystaveny působení roztaveného materiálu, kterým je převážně kov, zatímco žáruvzdorné cihly ve střední části bočních stěn nádoby jsou obvykle vystaveny působení roztaveného materiálu, kterým je převážně struska) a plynné reagující látky, jako je CO, H₂, C0₂ a H₂0. Cihly, !vystavené působení roztaveného kovu, a cihly, vystavené: působení roztavené strusky, musejí mít odlišné chemické vlastnosti, aby odolaly chemickému působení kovu a strusky. J !

Kromě toho pak v případě nádob, ve kterých je provozován

I .

způsob přímého tavení, založený na strusce, jako je- například

Romeltův proces, DIOS proces a AISI proces, je obvykle oblast strusky promíchávána, zatímco oblast kovu i zůstává v relativním klidu (porovnejme s tavícím procesem HI) . V důsledku toho musejí mít cihly, které jsou vystaveny působení v oblasti strusky, takové fyzikální vlastnosti, aby odolávaly erozi během styku s promíchávanou struskou.

i

Kromě toho v případě nádob, ve kterých jej prováděn proces přímého tavení, založený na kovové lázni, jako je tomu u tavícího procesu HI, je obvykle oblast roztaveného kovu rovněž promíchávána. V důsledku toho musejí mít cihly, které jsou vystaveny působení této oblasti, takové vlastnosti, aby odolávaly ’ erozi v důsledku roztaveného kovu na cihly.

fyzikální působení

Dále je nutno poznamenat, že přídavné

I spalování reakčních plynů vede k vyvíjehí vysokých teplot o velikosti

000° C nebo vyšších, v důsledku čehož musejí mít cihly, které jsou vystaveny působeni v horním prostoru (v přechodové

I zóně) struskové oblasti, kde dochází k přídavnému Spalování, takové fyzikální a chemické vlastnosti, aby byly schopny odolávat těmto vysokým teplotám. !

i

V praxi však nemělo obložení žáruvzdorným materiálem < I žádný velký úspěch v celé řadě nových způsobů přímého tavení.

i

Byly prováděny snahy zvýšit účinnost obložení ze žáruvzdorného materiálu prostřednictvím vodního chlazení tohoto obložení. Jeden konkrétní takový návrh je popsán I v australské patentové přihlášce AU 692 405 firmy Steel Technology Corporation, která se týká nádoby pro [provádění procesu AISI na základě hluboké strusky. ¹ ι

«· ···· I·· ···· ·· • · ···· · · · • · ····· · · ' • · · · · ···· ···· ·· i · · · · · ·· ···

Rovněž byl učiněn omezený počet návrhů na využití vodou chlazených panelů namísto žáruvzdorných materiálů, informací, které má přihlašovatel k dispozici, návrhy k nadměrným tepelným ztrátám, takže byly í

důvodu neúspěšné. j

I i

i

Na základě f vedly tyto z tohoto

Podstata vynálezu

I f

I i

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je. vyvinout zdokonalenou nádobu pro přímé tavení.

Dalším úkolem předmětu zdokonalený způsob přímého v této nádobě.

tohoto taveni,

I

J vynálezu je | vyvinout který bude provozován

V souladu tohoto uvedených úkolů přímé tavení s na klenbě i

í

I vynálezu bylo shora zkonstruováním nádoby na s předmětem dosaženo vyvinutím a vodou chlazenými panely na bočních stěnách a nádoby, jakož i na přívodních trubkách pro přivádění plynu obsahujícího kyslík, a na přívodních* trubkách pro přivádění pevných materiálů, kteréžto přívodní trubky zasahují do nádoby a umožňují provozovat způsoÉ přímého tavení v nádobě, přičemž se vytváří a poté udržuje! na vodou í ' í chlazených panelech vrstva strusky, která působí jako účinná tepelná izolace, takže dochází ke snížení tepelných ztrát z nádoby. í i

souladu s předmětem tohoto vynálezu byla tedy vyvinuta na výrobu kovu ze vsázkového materiálu, obsahujícího způsobem přímého tavení, přičemž nádoba obsahuje roztavenou lázeň, mající vrstvu kovu a vrstvu strusky na této nádoba kov, i

i

I vrstvě kovu, a mající dále vrstvou strusky.

Podstata předmětu tohoto nádoba obsahuje:

že předmětná (a) (b) (d) · · · · · · · · • · · · · • · · · · · · • · · · · · ·· souvislý plynový prostor nad vynálezu spočívá zejména v tom, nístěj, vytvořenou ze žáruvzdorného jejíž základna a s roztaveným kovem, boční stěny, které nístěje i a strany strusky přičemž souvislým chlazené strany vybíháj í jsou ve jsou směrem materiálu, vzhůru ze i

f

S vrstvou prostorem, styku a se souvislým plynovým boční stěny, které jsou ve {styku se vodou panelech, chlazené plynovým panely a přičemž prostorem, obsahují vrstvu strusky na

I tepelné ztráty přes těchto plochy nádoby vodou panely jsou menší, než 15Ó kW/m² u panelu, vystavené do vnitřního*prostoru za normálních provozních podmínek, nebo více přívodních trubek/dmyšních zasahujících směrem dolů do nádoby pro {do nádoby jednu trubic, dmychání plynu, obsahujícího kyslík, nad vrstvou kovu, |

větší počet přívodních trubek/dmyšních trubic vsázkového l

uhlíkatého pro přivádění, alespoň materiálu, obsahujícího materiálu s nosným plynem části kov, a do roztavené lázně, i

takže proniká do kovové vrstvy, a :

i • · · · · · . · · · · · · · · ' · • · · ··· . · · · · • · · · · · · · · · • ···· ···· · ···· ·· ·· ··· ·· ··· (e) prostředky pro odpichováni roztaveného kovu a strusky z nádoby.

Nádoba podle tohoto vynálezu dále s výhodou obsahuje ' klenbu, která je ve styku se souvislým plynovým pros'torem, přičemž klenba obsahuje vodou chlazené panely ja vrstvu strusky na těchto panelech.

Každý vodou chlazený panel s výhodou obsahuje vnitřní ;

(ve vztahu k vnitřku nádoby) vodní chladicí trubkuj která'má hadovitý tvar, vodní vstup na jednom konci a vodní [výstup na druhém konci. í

I

I :

i

Každý vodou chlazený panel dále s výhodou | obsahuje vnější vodní chladicí trubku, která má hadovitý tvar, vodní vstup na jednom konci a vodní výstup na vodním konciL i

í

Každý vodou chlazený panel dále s výhodou j obsahuje žáruvzdorný materiál, napěchovaný nebo nanesený pistolí do prostoru panelu, který není vyplněn trubkami. j i

I

Každá z vnitřních a vnějších vodou chlazených trubek s výhodou obsahuje rovnoběžné vodorovné úseky, které probíhají přes celou šířku panelu, a zakřivené úse[ky, které ’ spojují konce vodorovných úseků.

Vnější vodní chladicí trubka je s výhodou posunuta od _; vnitřní vodní chladicí trubky [tak, že vodorovné úseky vnější vodní chladicí trubky nejsou bezprostředně za vodorovnými '<

úseky vnitřní vodní chladicí trubky.

I ··

Vnitřní (ve vztahu k vnitřku nádoby) každého vodou chlazeného panelu povrchovou úpravou, jako je zvlnění pro zvětšení exponované povrchové napomáhání přichycení panelů.

je s nebo exponovaná plocha výhodou kazetové opatřena obloženi plochy panelů ztuhlé strusky na povrchovou a pro plochu členy, dovnitř

Každý vodou chlazený panel s výhodou obsahuje jako kolíky a výdutě, které vyčnívají směreml z vnitřní exponované plochy panelu pro napomáhání tvorby a zvětšování ztuhlé strusky na panelu.

Alespoň úsek bočních stěn, který je ve styku s vrstvou strusky, s výhodou obsahuje vodou chlazené panely, obložení ze žáruvzdorného materiálu, umístěné uvnitř od panelů, a i vrstvu ztuhlé strusky na obložení. i

Nádoba podle tohoto vynálezu dále, s přechodovou oblast, tvořenou stoupajícími rozstřikovanými a roztaveného materiálu v šplíchaj ícími souvislém některé z výhodou obsahuje a poté klesajícími i

kapičkami a proudy i

I plynovém prostoru nad těchto rozstřikovaných a proudů roztaveného materiálu jsou vrstvou strusky, přičemž šplíchajících kapiček a v blízkosti bočních stěn nádoby pro ukládání strusky na bočních stěnách.

roztavené

Boční stěny jsou s výhodou opatřeny vodou chlazenými panely, které jsou ve styku s přechodovou oblastí.

I

Odvádění tepla prostřednictvím vodou chlazeních panelů je s výhodou postačující pro vytváření a udržování vrstvy )

strusky na vodou chlazených panelech, které j sou ve styku s přechodovou oblastí.

Boční stěny jsou s výhodou opatřeny vodou chlazenými panely, které leží nad přechodovou oblastí.

Odvádění tepla prostřednictvím vodou chlazených panelů je s výhodou postačující pro vytváření a udržování vrstvy strusky na panelech, které leží nad přechodovou oblastí.

I

Přívodní trubky/dmyšní trubice pro přivádění pevného materiálu s výhodou směřují dolů a dovnitř do nádoby pod úhlem 30 až 60° vzhledem ke svislici.

Spodní konce přívodních, trubek/dmyšních trubic pro přivádění pevného materiálu leží s výhodou nad hladinou roztaveného kovu.

Vstřikování pevného materiálu prostřednictvím přívodních trubek/dmyšních trubic s, výhodou způsobuje) pohyb rozstřikovaných a šplíchajících kapiček a proudů roztaveného materiálu směrem vzhůru do souvislého plynového prostoru.

Jedna nebo více přívodních trubek/dmyšních trubic pro přivádění plynu, obsahujícího kyslík, je s výhodou^ umístěna pro dmychání plynu, obsahujícího kyslík, do přechodové oblasti pro přídavné spalování reakčních plynů oxidu uhelnatého a vodíku v přechodové oblasti.

Odpichové prostředky s výhodou obsahují předpecí, které i umožňuje kontinuální odvádění roztaveného kovu z nádoby.

9999 99 9999

9 9 9 9 9 9

99 999 9

9 9 9 9 999

9999.99 |99 999

I í

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut způsob přímého tavení pro výrobu kovů ze vsázkového materiálu, obsahujícího kov, v nádobě, který obsahuje následující kroky:

(a) vytváření roztavené lázně, mající vrstvu kovu a vrstvu strusky na této vrstvě kovu, (b) vstřikování materiálu, části alespoň obsahuj ícího materiálu s kov, vsázkového a pevného

I plynem do nosným roztavené lázně prostřednictvím většího počtu trubek/dmyšních trubic 'a tavení obsahuj ícího vstřikování uhlíkatého přívodních materiálu,

I ' a kov v kovové vrstvě, materiálu přičemž způsobuje vstupuje kovu a unáší roztavený materiál smetem ve formě pevného z vrstvy kovu, materiálu jve . , , W I

L

I rozstřikovaných a šplíchajících > kapiček a proudů a vytváří přechodovou oblast v souvislém plynovém prostoru v nádobě nad vrstvou strusky, přičemž rozstřikované a šplíchající kapičky a proudy materiálu přicházejí do a vytvářejí.

proudění plynu do roztaveného stěnami nádoby strusky, který vrstvě vzhůru roztaveného )

styku ;s bočními ochrannou vrstvu

I

I dmychání plynu, obsahujícího kyslík,_:do nádoby prostřednictvím jedné nebo více přívodních i trubek/dmyšních trubic, přičemž | přídavně spalované reakční plyny, uvolňované z roztavené lázně a stoupající j a poté • · · ·

9 klesající rozstřikované a proudy roztaveného přenos tepla do roztavené lázně, a šplíchající kapičky materiálu usnadňuj i a/nebo plynu, průtokového

Z.

kyslík, a/nebo proudícího vodou chlazenými tepelné ztráty prostřednictvím menší, než (d) regulování přívodu pevných látek obsahujícího množství vody, panely tak, že vodou chlazených panelů jsou 150 kW/m² u plochy panelu, vystavené vnitřku nádoby ža běžných provozních směrem do podmínek.

Tepelné ztráty prostřednictvím vodou chlazených panelů jsou s výhodou menší, 100 kW/m² u plochy panelu, vystavené směrem do vnitřku nádoby za běžných provozních podmínek.

Tepelné ztráty prostřednictvím vodou chlazených panelů >

kW/m u plochy panelu, i ¹ nádoby za běžných provozních ;

jsou ještě výhodněji menší, vystavené směrem do podmínek.

vnitřku

Způsob s tepelnými exponované provozních je s výhodou které jsou menší, než plochy vodou chlazených panelů podmínek.

přímého ztrátami, taveni kW/m² u období, „běžné provozní podmínky zde znamená

I způsob stabilní, přičemž vyluču'je taková období, je tomu

Výraz kdy j e kdy dochází k vysokým.špičkovým zatížením toku, jako v průběhu spouštění.

taková

··	• · · ·		..	····		··
•	• ♦	4	•	•	•	•	•
	• ·	4	•	• · ·	•	•
•	•	• 4	•	•	• ·	•	¹
• ’ • ··	• ··		• ·	• · ·		• ·

ί

Vodou chlazené panely mohou mít jakékoliv vhodné uspořádání.

U jedné alternativní konstrukce j sou vnitřní a vněj ší vodní chladicí trubky panelu vzájemně propojeny a obsahují jediný vstup a jediný výstup.

Panel je dále s výhodou opatřen žáruvzdorným materiálem, který je napěchován nebo nanesen stříkací pistolí dó prostoru panelu, který není vyplněn trubkami. Je zcela pochopitelné, že v praxi dochází k výraznému odírání tohoto žáruvzdorného materiálu během životnosti nádoby, neboť spouštěcí fáze a provozní poruchy způsobu přímého tavení způsobují velmi výrazné opotřebení. Eroze napěchovaného nebo stříkací pistolí naneseného žáruvzdorného materiálu může způsobit alespoň částečné odhalení vnitřní vodní chladicí trubky. | i

Napěchovaný nebo stříkací pistolí nanesený žáruvzdorný materiál vytváří s výhodou vnitřní povrchovou plochu panelu.

Panel může být opatřen ' opěrnou tvoří vnější povrchovou plochu panelu.

nosnou desk'ou, která

I

Vodní chladicí trubky a opěrná zkonstruovány z jakýchkoliv vhodných výhodné materiály pro trubky zahrnují rovněž příkladem vhodného nosná deska materiálu pro mohou být materiálů.

Obzvláště ocel a měď,. Ocel je ' opěrnou nosnou desku.

i

Vrstva strusky může vytvořena jako „mokrá „Mokrá vrstva obsahuje i

být na vodou chlazených panelech : vrstva nebo jako „suchá vrstva.

ztuhlou vrstvu, vnitřní povrchové ploše panelu, polotuhou a vnější ·· ··♦· • · ♦

• ·· · ·· ··· · ·♦· ·· tekutý film. „Suchá vrstva je taková vrstva, ve v podstatě veškerá struska ztuhlá.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde: i .

obr. 1 znázorňuje svislý řez metalurgickou , nádobou, zobrazující schematickou formou výhodné provedení! předmětu tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje pohled v detailu na levou stranu nádoby, vyobrazené na obr. 1; a | obr. 3 znázorňuje čelní nárysný pohled, zobrazující uspořádání vodních chladicích trubek většího počtu vodou chlazených panelů ve válcové části nádoby, zobrazené na obr. 1 a na obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Následuj ící účelem výroby pochopitelné, že uplatnění, neboť popis se týká přímého roztaveného železa, rudy za zcela na toto i

i tavení železné i

přičemž je

I předmětný vynález není omezen pouze je uplatnitelný i pro jakékoliv vhodné rudy kovů a koncentráty nebo obohacené rudy a dalšíj vsázkové materiály, obsahující kov, a to včetně částečně redukovaných )

I nebo odkysličených rud kovů nebo odpadních materiálu.

Nádoba, vyobrazená na přiložených obrázcích výkresů, má:

·· ····	I	• 9	• · « ·		··
• · ·	•	•	•	•	•	• ·
• ·	•	•	• · ·	•	•
• ·	• ·	•	•	• ·	•
···· ··	í	• ·	• · ·		• ·	• ·

I I nístěj, která obsahuje základnu 3 a stěny 55, ze žáruvzdorných cihel;

vytvořené boční stěny j5, které vytvářejí obecně válcovitý buben, probíhající směrem vzhůru od stěn 55 nístěje, zahrnují horní válcový úsek 51 a spodní válcový úsek 53;

a které klenbu 7;

výstup 9 pro odcházející plyny;

předpecí 57 pro kontinuální odvádění roztaveného kovu; a odpichový otvor 61 pro periodické odvádění roztavené strusky.

í

I ! !

Při používání uvedená nádoba obsahuje roztavenou lázeň železa a strusky, která sestává z vrstvy 15 roztaveného kovu a z vrstvy 16 roztavené strusky, která

Šipka, která je vyznačuje polohu roztaveného, kovu, přičemž šipka, 19, vyznačuje polohu nominálního roztavené strusky. i roztaveného kovu.

vztahovou značkou povrchu vrstvy 15 vztahovou značkou se nalézá na (vrstvě 15 na obrázku ί označena t

nehybného označená nominálního povrchu vrstvy 16 nehybného „nehybný povrch je třeba rozumět povrch, .......ů . . . . J.....

Pod výrazem kdy nedochází k žádnému přivádění plynu nebo pevných látek do . nádoby.

Nádoba je rovněž opatřena dvěma pevnými přívodními trubkami/dmyšními trubicemi 11, které procházejí směrem dolů a směrem dovnitř pod úhlem o velikosti 30° až 60° vzhledem ke !

svislici přes boční stěny _5 a vedou do vrstvy 16 roztavené strusky. Poloha těchto přívodních trubek/dmyšních tLubic 11 i je zvolena tak, že jejich spodní konce leží nad nominálním nehybným povrchem 17 vrstvy 15 roztaveného kovu.

Při používání jsou železná ruda (obvykle prachové formě), pevný uhlíkatý materiál (obvykle uhlí) a tavidla nebo struskotvorné přísady (obvykle vápno a oxid hořečnatý), obsažené v nosném plynu (obvykle dusík N₂) , přiváděny do kovové vrstvy 15 prostřednictvím přívodních trubek/dmyšních trubic 11. Hybnost pevného materiálu a nosného plynu způsobuje, že tento pevný materiál a nosný plyn pronikají do vrstvy 15 roztaveného kovu. Uhlí ztrácí těkavost a v důsledku toho vytváří plyn ve vrstvě 15 roztaveného kovu. Uhlík, se částečně rozpouští do kovu a částečně zde zůstává jako pevný uhlík. Železná ruda se taví na kov, přičemž při této tavné reakci se vyvíjí plynný oxid uhelnatý. i

Plyny, přiváděné do vrstvy 15 roztaveného kovu a vytvářené prostřednictvím ztráty těkavosti a prostřednictvím tavení, vytvářejí výrazný vztlakový zdvih, půsóbící na roztavený kov, pevný uhlík a roztavenou strusku (která je do vrstvy 15 roztaveného vrstvou 15 roztaveného

I , .

i kovu přitahována z prostoru nad kovu v důsledku přivádění! pevných ve vrstvě 15 roztaveného látek a nosného plynu) důsledku čehož dochází k kovu, v pohybu směrem vzhůru rozstřikovaných částic, kapiček a proudů roztaveného kovu a strusky!, přičemž tyto rozstřikované částice kapičky a proudy vstupují do strusky při svém pohybu přes vrstvu 16 roztavené strusky.

(

I

• ·	··«·		··	• · 9 9		9 9
• ·	•		9	9	9	9	• ·
•	•		9	999	9	9
	·' ·	9	9	9 9	•
··· ·	··		99	9 99		• 9	• ·

Vztlakové zdvihání roztaveného kovu, pevného [uhlíku a strusky způsobuje výrazné promíchávání vrstvy 15 roztaveného kovu a vrstvy 16 roztavené strusky, čehož výsledkem vrstva 16 roztavené strusky nabývá na objemu a má který je na obrázku promíchávání je takový, vrstvě 16 roztavené je, že povrch, tohoto i

označen šipkou 30. Rozsah ” I že ve vrstvě 15 roztaveného kovu a ve strusky jsou v každé tétoj oblasti i přiměřeně jednotné teploty, které mají obvykle hodnotu 1 450 nepřesahuje 30° C až 1 550° C, přičemž kolísání teploty v každé oblasti.

Kromě toho vzhůru směřující rozstřikováni nebo materiálu, které pohyb proudů vztlakovým . I

I příslušného roztaveného roztaveného do prostoru nádobě a:

šplíchání, kapiček a je způsobeno a roztavené struskyl zasahuje nad roztaveným materiálem v [

I i kovu, pevného uhlíku („horní prostor) zdviháním (a) vytváří tak přechodovou oblast 23; a (b) vypuzuje určité množství roztaveného materiálu (především strusky) za přechodovou zónu a do části horního válcového úseku 51 bočních stěn 5, tj . nad přechodovou oblast 23 a na klenbu j_. j i

i

Obecně řečeno představuje vrstva 16 roztavené strusky kapalný nepřetržitý objemový prostor s plynovými bublinkami, přičemž přechodová oblast 23 představuje plynný nepřetržitý objemový prostor ve kterém jsou obsaženy rozstřiky, šplíchání, kapičky a proudy roztaveného materiálu (kterým je

I v této etapě alespoň převážně struska). >

··

9 9 99

9 99

9 ·' 99 i * · 9·

9 9' 9 9f99 • 99 9

99

999 ·· •· •· l

Nádoba je dále opatřena přívodní trubkou 13 pro dmychání kyslíkem plynu, obsahujícího kyslík (obvykle předehřátý obohacený vzduch), která je umístěna ve středu a rozprostírá se svisle směrem dolů do nádoby. Poloha této přívodní trubky 13 a rychlost proudění plynu touto přívodní trubkou 13 proniká je zde kovu a jsou zvoleny tak, že plyn, obsahující kyslík, středovou oblastí přechodové oblasti 23, přičemž udržován v podstatě volný prostor 25, který je bez strusky, a který leží kolem konce přívodní trubky 13.

Dmychání plynu reakci s obsahem způsobuje uhelnatého (CO) oblasti 23 a ve kyslíku přívodní trubkou 13 spalování vodíku plynnélío oxidu v přechodové přívodní přídavného plynného prostoru 25 čehož jsou o velikosti volném v důsledku (H₂) kolem konce v plynovém trubky 13, vytvářeny vysoké teploty vyšší. Teplo je převáděno do stoupajících a rozšplíchaných kapiček a proudů roztaveného oblasti dmychání plynu, přičemž je toto teplo předáváno do vrstvy 15 roztaveného kovu, jak se navrací do vrstvy 15 roztaveného kovu.

zhruba 2 prostoru 000° C nebo I klesaj ících materiálu v i poté' částečně kov a struska

I i

i

Volný prostor 25 je velice důležitý pro dosahování

I vysoké úrovně přídavného spalování, neboť umožňuje Istrhování a unášení plynů v prostoru nad přechodovou oblastí 23 do čehož je přídavnému i

koncové oblasti přívodní trubky 13, v důsledku zvyšováno vystavení dostupných reakčních plynů spalování.

Kombinovaný účinek polohy rychlosti proudění plynů touto směrem vzhůru rozstřikovaných •průtokové přívodní trubky 13, přívodní trubkou 13; a pohybu kapiček a proudů roztaveného • · · · materiálu způsobuje tvar přechodové oblasti 23 kolém spodní oblasti přívodní trubky 13, který je obecně označen ^vztahovou i

značkou 27. Tato tvarovaná oblast způsobuje částečnou překážku pro přenos tepla zářením do bočních stěn 5.

t

Kromě toho stoupající a klesající rozstřikování a

I šplíchání kapiček a proudů roztaveného materiálu představuje velice účinný prostředek pro přenos tepla z přechodové oblasti 23 do roztavené lázně, důsledkem čehož je, že teplota v přechodové oblasti 23 v úseku bočních stěn 5 má velikost zhruba 1 450° C až 1 550° C.

V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu je nádoba konstruována s ohledem na hladiny vrstvy 15 roztaveného kovu, vrstvy 16 roztavené strusky a přechodové oblasti 23 v nádobě, pokud způsob pracuje za normálních provozních podmínek, a s ohledem na rozstřikování a šplíchání kapiček a proudů roztaveného materiálu (převážně strusky), které jsou vypuzovány do prostoru 31 nad i přechodovou oblastí 23, pokud je způsob provozován tak, že:

!

(a) nístěj a spodní válcový úsek 53 bočních stěn

5, který je ve Styku s vrstvou 15 roztaveného kovu a s vrstvou 16 roztavené strusky, jsou — | vytvořeny z cihel ze žáruvzdorného materiálu

I (znázorněných » čárkovaným šrafováním . na obrázcích výkresů), které jsou ve styku přímo s kovem a se struskou v těchto vrstvách;

I (b) alespoň část spodního válcového úseku 53 bočních stěn _5 je obložena, vodou chlazenými panely 8y a !

(c)

··		··«♦ I	··	• 4 4 4	44 .
•	•	• ·	•	•	4 ·
	•		•	4 4 4	4 ·
•		•4 '· 4	•	4	4 4 ·
•		• 4 4	•	4	4 4
• 44	•	44 j	• 4	4 4 4	44 '·

část horního válcového úseku 51 bočních stěn, která je ve styku s přechodovou oblastí 23, i

zbývající část horního válcového ú'seku 51, která leží nad přechodovou oblastí 21, a klenba 2 jsou vytvořeny z vodou hlazených panelů 57, 59.

Každý vodou v horním válcovém chlazený panel 57, úseku 51 bočních stěn 5 a spodní okraje zakřiven a rovnoběžné

Jak a podle opatřen chladicí tak, aby vymezoval úsek boční okraje, válcového bubnu.

(neznázorněno) má rovnoběžné horní

L _ .

přičemž nejlépe vidět tak každý vodou chlazený panel vnitřní vodní chladicí trubkou 63 a vnější j sou tvořeny je možno obr. 3, na vyobrazeních podle

57, i

je vodní vytvarovány rovnoběžnými zakřivenými trubkou 65. Tyto vodní chladicí trubky 63 do hadovitého uspořádání, přičemž vodorovnými úseky. Vodní opatřeny vodními vstupy a j sou úseky, které jsou vzájemně spojeny chladicí trubky 63, 65 sou dále vodními výstupy

69.

j sou vněj ší vnitřní trubky I to znamená z té i posunut trubky ve svislém

Vodní chladicí trubky 63, směru, takže vodorovné úseky bezprostředně za vodorovnými úseky pohledu z exponované strany panelu, která směřuje do vnitřního prostoru dále opatřen pěchovaným nebo pistolí nanášeným žáruvzdorným materiálem, který vyplňuje prostory vodorovnými úseky každé trubky 63, 65 a a který vytváří vnitřní stěnu panelu.

neleží při strany, nádoby. Každý I panel je > v ~ , I mezi přiléhajícími mezi trubkami 63, 65,

Každý panel' je dále i

φφ φφφφ φφ φ* φφφφ • ·

ΦΦΦ « • « · φ φ ·II • · · ··· φ' φφ φ · · φ φ φ · φφ • φ · φ φ · φ· φφ φφ φφφ φφ ··· opatřen opěrnou nosnou deskou 67, která tvoři vnější povrchovou plochu panelu.

Vodní vstupy a vodní výstupy 69 vodních trubek 63, 65 jsou připojeny k okruhu přívodu neznázorněno), s jehož rychlostí

63, vyobrazeních vysokou trubkami průtokovou

63, 65.

pomocí voda vodními

Chladicích

I jvody (na (cirkuluje Chladicími používání jsou průtoková chlazenými panely 57, 59, rychlost s pevnými látkami přívodními rychlost proudění plynu, trubkou 13 regulovány tak, f

i i

I vo^!dy vodou

I rychlost proudění nosného plynu trubkami/dmyšními trubicemi 11 a obsahujícího kyslík, že dochází k dostatečnému styku strusky s panely a k dostatečnému odvádění tepla z panelů, strusky na Tato vrstva ztuhlé strusky vytváří účinnog tepelnou z bočních kW/m² za

Při přívodní takže je panelech.

bariéru, vytvářena a udržována vrstva ztuhlé která ' poté minimalizuje stěn 5 a z klenby 1_ na hodnotu běžných provozních podmínek daného tepelné ztráty nižší, než 150 způsobu.

Při rozsáhlém provozu zkušebního zařízení, který byl přihlašovatelem prováděn, byly přihlašovatelem zaznamenány výrazně nižší tepelné ztráty, než bylo dosahováno a zaznamenáno u ostatních nádob.

Shora uvedený provoz zkušebního zařízení byl přihlašovatelem prováděn jako série rozsáhlých kampaní na jeho zkušebních závodech ve městě Kwinana ;v západní Austrálii.

i

•·

4· •· •· • 4 4444 • 44 4 4 · 44 >· ΛΛΛ

Zkušební provoz byl prováděn s nádobou, která je znázorněna na obrázcích výkresů a která byla shora popsána, a to v souladu se shora popsanými provozními podminkaníi.

Při provádění zkušebního provozu zařízení byla i vyhodnocována nádoba a byl prověřován daný způsob za podmínek širokého rozmezí různých:

(a) vstupních materiálů (b) množství a rychlostí přiváděných pevných látek a plynů; I (c) poměrů strusky ke kovu;

(d) provozních teplot; a (e) nastavení či seřízení příslušného zařízení.

V následující tabulce 1 jsou uvedeny příslušné údaje, získané v průběhu spouštěcích a stabilních provozních podmínek při zkušebním provozu příslušného zařízení·

I • e

······	• · · · · · ·
		Spouštění		Stabilní
				Provoz
Teplota lázně	(° C)	1 450		1 450
Provozní tlak	(bar g)	0,5		0,5
HAB vzduch	“ (kNm³/h)	26,0		26,0
Kyslík v HAB	(%)	20,5		20,5
HAB teplota	(° C)	1 200		1 200
DSO ruda	(t/h)	5,9		9,7
Uhlí	(t/h)	5,4		6,1
Pálené tavidlo	(t/h)	1,0		1,4
Teplota přiváděné
rudy	(° C)	25,0		25,0
Horký kov	(t/h)	3,7		6,1
Struska	(t/h)	2,0		2,7
Přídavné spalování	(%)	60,0		60,0
Teplota
vypouštěných plynů	(° C)	1 450		1 450
Přenos tepla do
lázně	(MW)	11,8		17,3
Tepelné ztráty do			1 i
panelů	(MW)_:	12,0		8,0
Dávka uhlí	(kg/thm)	1 453		1 003

Železná ruda byla dodávána jako běžná jemná přímo dodávaná ruda, přičemž měla obsah 64,6 % železa, 4,21 % oxidu křemičitého (SÍO2) a 2,78 % oxidu hlinitého (A1₂O₃) v suchém stavu.

jako

Jak jako redukčního neboli odkysličovacího činidla, tak zdroje uhlíku a vodíku pro spalování a přívod energie do i

• · · · procesu bylo použito antracitového uhlí. Toto uhlí mělo výhřevnou hodnotu 30,7 MJ/kg, obsah popele zhruba 10 % a i

těkavou hladinu 9,5 %. Z hlediska dalších, charakteristik obsahovalo uhlí celkem 79, 82 % uhlíku, 1,8 % vody (H₂0),

1,59 % dusíku (N₂) , 3,09 % kyslíku (O₂) a 3,09 % vodíku (H₂) .

Způsob byl provozován tak, aby byla udržována zásaditost strusky na hodnotě 1,3 (poměr CaO/SiO₂) s využitím kombinace tavidel či struskovacích přísad vápna a oxidu hořečnatého (MgO). Oxid hořečnatý (MgO) přispívá ke snížení korozivních účinků strusky na žáruvzdorný materiál, takže byla udržována příslušná hladina oxidu hořečnatého (MgO) ve strusce.

Za spouštěcích podmínek, pracovalo zkušební zařízení s následujícími hodnotami:

množství vháněného horkého vzduchu 26 000 dm³/h při teplotě 1 200° C;

množství přídavného spalování ( (CO₂ + + H₂O) / (CO + H₂ + CO₂ + H₂O) ) ;

přiváděné množství železné rudy v prachovém stavu 5,9 t/h; a | přiváděné množství tavidla 1,0 t/h, přičemž železná ruda a tavidlo byly přiváděny v pevném stavu s využitím dusíku (N₂) jako nosného plynu.

V nádobě bylo pouze velmi malé nebo žádné množství strusky, takže nebyla dostatečná možnost vytvářet vrstvu • · · · • · ztuhlé strusky na bočních panelech. V důsledku toho byly tepelné ztráty chladicí vody poměrně vysoké při 12 MW. Zkušební zařízení pracovalo při produkčním, množství 3,7 t/h horkého kovu (4,5 % hmotnostních uhlíku) a při ! množství i

uhlí 1 450 kg uhlí na jednu tunu vyrobeného horkého kovu.

množství panelech,

Za stálých provozních podmínek s regulovaným strusky a vrstvy ztuhlé strusky na vodou chlazených tvořících boční stěny 5 a na klenbě Ί_ byly zaznaménány při vodním chlazení poměrně nízké tepelné ztráty o ^velikosti 8 MW. Je nutno poznamenat, že tyto celkové tepelné ztráty vodního chlazení představují Součet tepelných ztrát vodního chlazení prostřednictvím vodou chlazených panelů na bočních stěnách 5 a klenbě 7 a rovněž prostřednictvím dalších vodou chlazených součástí nádoby, jako j sou například přívodní trubky/dmyšní trubice 11 a přívodní trubka 13. Tyto celkové tepelné ztráty vodního chlazení' jsou menší, než 150 kW/m² exponované povrchové plochy panelů bočních stěn ,5 a klenby Ί_.

Snížení tepelných ztrát vodního chladicího systému,

Této umožňuje zvýšit produktivitu na 6,1 t/h horkého kovu.

množství zvýšené produktivity bylo dosaženo při stejném vháněného horkého vzduchu a přídavného spalování,

Množství přiváděných pevných látek bylo

6,1 t/h uhlí společně s 1,4 t/h tavidla Zvýšená produktivita rovněž} přispěla uhlí na 1 000 kg uhlí na jednu tunu

I spouštění.

j emné rudy a struskotvorných přísad, ke zdokonalení množství jako

9,7 při t/h nebo vyrobeného horkého kovu.

Původní konstrukce stěny 5 a pro klenbu vodou chlazených panelů pro boční nádoby zkušebního zařízení byla • · · · založena na zkušenostech z provozu pece EAF a EOF. Údaje tepelného toku byly následující:

i

Klenba: 230 kW/m²

Horní válcový úsek: 230 kW/m²

Spodní válcový úsek: 290 kW/m²

Okruhy chladicí vody byly zkonstruovány s maximálním f průtočným množstvím pro účely dosazeni tepelneho toku o velikosti 350 kW/m².

Před prováděním zkoušek zkušebního zařízení bylo očekáváno, že vodou chlazené panely, které byly ^vystaveny přímo působení vnitřního prostoru nádoby, tj . které nebyly obloženy cihlami, budou mít tepelné ztráty kolem 250 kW/m². Avšak za stabilních provozních podmínek byly tepelné ztráty neočekávaně nízké, a to tak nízké, jako 85 kW/m² a 65 kW/m², zejména na exponovaných vodou chlazených panelech, jtvořících horní válcový úsek 51 nad přechodovou oblastí Ž3, a na klenbě 2· i

Na počátku zkušebního provozu, kdy byl pěchovaný nebo pistolí nanášený žáruvzdorný materiál panelu pouze minimálně opotřeben, byly tepelné ztráty následující:

I

Klenba:	80-170	průměr:	120	kW/m²
Horní válcový úsek:	60-165	průměr:	95 r	kW/m²
Spodní válcový úsek:	40-160	průměr:	70	kW/m²

Panely ve spodním válcovém úseku 53 byly . částečně chráněny prostřednictvím žáruvzdorných cihel.

Obdobné údaje byly získány z následujícího zkušebního provozu. Následující údaje z tohoto zkušebního i provozu odrážejí vliv zvýšeného opotřebení pěchovaného nebo pistolí nanášeného žáruvzdorného materiálu vodou chlazených panelů:

Klenba:	80-245	průměr:	145	kW/m²
Horní válcový úsek:	75-180	průměr:	130	kW/m²
Spodní válcový úsek:	50-170	průměr:	110	,kW/m²
U shora uvedeného příkladného	provedení	nádc	by podle
tohoto vynálezu je možno	provádět celou	řadu	různých
modifikací, aniž by došlo	k úniku	z myšlenky a	rozsahu

předmětu tohoto vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Nádoba na výrobu kovu ze vsázkového m iteriálu, obsahujícího kov, způsobem přímého tavení, přičemž nádoba obsahuje roztavenou lázeň, mající vrstvu kovu a vrstvu strusky na této vrstvě kovu , a mající dále souvisí} / plynový prostor nad vrstvou strusky, vyznač u j í c i se tím, že nádoba obsahuje:

(a) nístěj, vytvořenou ze žáruvzdorného materiálu, jejíž základna,, a strany jsou ve styku s roztaveným kovem, (b) boční stěny, které vybíhají směrem strany nístěje a jsou ve styku strusky a se souvislým plynovým vzhůru ze s vrstvou i

prostorem, přičemž boční stěny, které j sou ve styku se souvislým plynovým prostorem, obsahují vodou chlazené panely a vrstvu strusky na těchto panelech, přičemž tepelné ztráty přes vodou chlazené panely jsou menší, než 150 kW/m² u plochy panelu, vystavené do vnitřního prostoru nádoby za normálních provozních podmínek, (c) jednu nebo více přívodních trubek'/ dmyšních trubic, zasahujících směrem dolů do nádoby pro dmychání plynu, obsahujícího kyslík, do nádoby nad vrstvou kovu, (d) větší počet přívodních trubek/dmyšních trubic pro přivádění alespoň části vsázkového materiálu, obsahujícího kov, a uhlíkatého materiálu s nosným plynem do roztavené lázně, takže proniká do kovové vrstvy, a ;

qý zooo-í^ot • · ΜI * ί · · ···· 9 9' · • ··· 99,99

2, vodou vodní chladicí obsahuje vnitřní · (ve vztahu trubku, která má hadovitý tvar, vodní nádoby) vstup na jednom konci a vodní výstup na druhém konci.

2. Nádoba v y z n a č u j i klenbu, která je přičemž klenba strusky na těchto 3. Nádoba v y z n a č u j í

podle chlazený panel c í se podle c i se tím, nároku

I, že dále ve styku se -souvislým plynovým obsahuje vodou chlazené panelech.

nároku tím, že panely obsahuje prostorem, nebo každý vnitřku j

vrstvu

3, vodou trubku, a vodní výstup na vodním konci.

4. Nádoba podle nároku vyznačující se tím, že každý j chlazený panel dále obsahuje vnější vodní chladicí která má hadovitý tvar, vodní vstup na jednom konci

5. Nádoba podle nároku4, vyznačující se tím, že každývodou chlazený panel dále obsahuje žáruvzdorný materiál, l napěchovaný nebo nanesený pistolí do prostoru panelu, který není vyplněn trubkami. .j ί

6, vyznačující se tím, že vněj ší vodní chladicí trubka je posunuta od tak, že vodorovné úseky vnější vnitřní vodní chladicí vodní chladicí trubily trubky ne j sou bezprostředně za vodorovnými úseky vnitřní vodní chladicí trubky.

6. Nádoba podle nároku 4 nebo5, vyznačující se tím, že každá z vnitřních a ·· ····* ι ·· ···· ··· I • · · · · · · · ,·· t · · · ··· · ·· • · · o · · · · ·· ··· e · ···· ···· 99 f 99 999 99999 vnějších vodou vodorovné úseky, chlazených trubek které probíhají přes obsahuje celou šířku rovnoběžné panelu, a zakřivené úseky, které spojují konce vodorovných úse

7. Nádoba podle nároku

8. Nádoba podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že.vnitřní (ve vztahu k vnitřku nádoby) exponovaná plocha každého vodou chlazeného panelu je opatřena povrchovou úpravou, jako je zvlnění nebo kazetové obložení pro zvětšení exponované povrchové plochy panelů a pro napomáhání přichycení ztuhlé strusky na povrchovou plochu panelů.

9. Nádoba podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že každý vodou chlazený panel obsahuje členy, jako kolíky a výdutě, které vyčnívají směrem dovnitř z vnitřní exponované plochy panelu pro napomáhání tvorby zvětšování ztuhlé strusky na panelu.

9 9 ί 9 9 99 9 99 '999 (e) prostředky pro odpichování roztaveného kovu a strusky z nádoby.

9 9 9 9 999 99

9 9 9 9 99 999

10. Nádoba podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že alespoň úsek bočních stěn, který je ve styku s vrstvou strusky,| obsahuje vodou chlazené panely, obložení ze žáruvzdorného materiálu, umístěné uvnitř od panelů, a vrstvu ztuhlé st_;rusky na obložení.

• · · · ·· I · · ···· ·· · I • · · · · · · · · • · ····· · · * • ···· ··· · ·

11 až 15 a 18, kteréhokoliv z předcházejících nároků tím jedna nebo více přivádění plynu, dmychání plynu, že pro vyznačující se přívodních trubek/dmyšních trubic obsahujícího kyslík, je umístěna obsahujícího kyslík, do přechodové oblasti pro přídavné spalování reakčhích plynů oxidu uhelnatého a vodíku v přechodové oblasti.

I

11 až 13, stěny jsou přechodovou v y z n opatřeny oblastí.

a č u j i c i s vodou chlazenými předcházejících nároků e tím, že boční

11. Nádoba podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ¹ obsahuje přechodovou oblast, tvořenou stoupajícími a poté klesajícími S. rozstřikovanými a šplíchajícími kapičkami a] proudy

I roztaveného materiálu v souvislém plynovém prostoru nad vrstvou strusky, přičemž některé z těchto rozstřikovaných a šplíchajících kapiček a proudů roztaveného materJálu jsou v blízkosti bočních stěn nádoby pro ukládání roztavené strusky na bočních stěnách.

12, vyznačuj ící se tím, tepla chlazených panelů je postačující pro hlazených prostřednictvím vodou vytváření a udržování panelech, které jsou ve styku s přechodovou oblastí.

vrstvy strusky na vodou c

12. Nádoba podle) vyznačující se tím opatřeny vodou chlazenými panely, s přechodovou oblastí.

nároku že boční stěny

I ve

I i

které jsou lb j sou styku

13. Nádoba podle nároku

14, tepla chlazených panelů je postačující pro vrstvy strusky na panelech, které leží • · z předcházejících nároků, , že

14. Nádoba podle kteréhokoliv z

15. Nádoba vyznačuj ící prostřednictvím vodou vytváření a udržování nad přechodovou oblastí.

podle se tím, nároku

16. Nádoba podle kteréhokoliv vyznačující se tím trubky/dmyšní trubice pro přivádění do nádoby pod úhlem dolů a dovnitř přívodní pevného materiálů směřují i 30 až 60° vzÁledem ke svislici.

17. Nádoba podle kteréhokoliv ící se vyznačuj přívodních trubek/dmyšních materiálu leží nad hladinou trubic předcházejících že spodní pro přivádění roztaveného kovu. I nároků, konce pevného

18. Nádoba podle až 15, kteréhokoliv nároků vstřikování pevného trubek/dmyšních trubic způsobuje z předcházejících yznačující se tí materiálu prostřednictvím přívodních pohyb rozstřikovaných a šplíchajících kapiček a proudů roztaveného materiálu směrem vzhůru do souvislého plynového„prostoru.

19. Nádoba podle

20. Nádoba podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jodpichové prostředky obsahují předpecí, které umožňuje kontinuální odvádění roztaveného kovu z nádoby.

“TV ¢2-000 — ·· ··♦· | ·· ···· ·· ¹ . · í • 99 · 9 9 9 9'99 • · 9 · 9 · · · ·9 • . 9 9 9 9 9 9 9 9· • ·· ·· · · 9 '9

9999 99 99 999 99999

21, ztráty

100 kW/m²

21. Způsob přímého taveni pro výrobu kovů ze vsázkového

I materiálu, obsahujícího kov, v nádobě podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačujíc’! se tím, že obsahuje následující kroky: ' (a) vytváření roztavené lázně, mající vrstvu kovu a vrstvu strusky na této vrstvě kovu, (b) vstřikování materiálu, (c) alespoň obsahuj ícího materiálu s části kov, vsázkového i

a pevného plynem do i

nosným roztavené lázně prostřednictvím většího počtu trubek/dmyšních trubic L tavení obsahuj ícího vstřikování uhlíkatého přívodních materiálu,

I.

i kov v kovové vrstvě,

I pevneho jmaterialu z vrstvy kovu, který materiálu ve vrstvě i

... - ( , .

přičemž způsobuje vstupuje kovu a unáší roztavený materiál směrem vzhůru ve formě rozstřikovaných a šplJchajících kapiček a proudů a vytváří přechodovou oblast v souvislém plynovém prostoru v nádobě nad {

vrstvou strusky, přičemž rozstřikované a šplíchající kapičky a proudy roztaveného materiálu přicházejí do a vytvářejí proudění plynu do roztaveného stěnami nádoby styku ochrannou vrstvu s bočními strusky, dmychání plynu, prostřednictvím trubek/dmyšních spalované reakční z roztavené lázně a obsahuj ícího jedné nebo trubic, kyslík, více přičemž plyny, stoupaj ící ‘do nádoby

I fiřívodních j přídavně uvolňované a poté ·· ···· • · · • · • · ···· ·· klesající rozstřikované a šplíchající kapičky a . proudy roztaveného materiálu přenos tepla do roztavené lázně, usnadňuj i (d) regulování přívodu pevných látek obsahuj ícího množství vody, panely tak, že vodou i

a/nebo plynu, průtokového chlazenými kyslík, a/nebo proudícího vodou tepelné ztráty prostřednictvím chlazených panelů jsou menší, než 150 kW/m² u plochy panelu, vystavené ;směrem do vnitřku nádoby za běžných provozních podmínek.

I menší, podle nároku

22. Způsob vyznačující se tím, že tepelné prostřednictvím vodou chlazených panelů jsou menší, u plochy panelu, vystavené směrem do vnitřku nádoby za běžných provozních podmínek.

23. Způsob podle vyznačující se tím, že tepelné prostřednictvím vodou chlazených panelů jsou menší, u plochy panelu, vystavené směrem do běžných provozních podmínek.