HU192851B - Method of preparing steel by converter process from solid, ferrous, metallic materials, particularly from scraps - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás acél szélfrissítéses előállítására konverterben szilárd, vastartalmú fémes anyagokból, különösen fémhulladékból, amely keretében a nyersanyagokat beadagoljuk a konverterbe és ezután felolvasztjuk szénhidrogén és szenet tartalmazó szilárd fűtőanyag elégetésével, ahol fűtőanyagokat a konvertbe alulról és oldalról beáramló oxigóntartalmú gázzal égetjük el, továbbá az olvasztás alatt az oxigéntartalma géz oxigéntartalmát megnöveljük és ezzel a vae- és a széntartalmú olvadék azélfrissítéaét elvégezzük.

A találmány szerinti eljárás foganatosítása kiterjedhet például fémhulladékra, ócskavasra, kohászati termékekből származó fémhulladékokra, metalizált pelletre, vasszivacsra, valamint más hasonlóakra.

Ismeretes a 2 719 981 számú, a 2 729 982 számú és a 2 729 983 számú DE szabadalmi bejelentésekből eljárás acél szélfrissítéses előállítására konverterben szilárd halmazállapotú fémes adagokból.

Az ismert eljárást olyan konverterben foganatosítják, amelynek koncentrikus fenékás oldalfúvókái vannak, ezek két egymásba helyezett cső alkotta, tehát „cső a csőben” típusú szerkezeti kialakítással rendelkeznek, ás ezek központi csatornáján át az oxigént és a külső csatornáján át folyékony, illetve gázhalmazéllapotú szénhidrogént vezetnek be.

Az eljárás a következő technológiai főfolyamatokat tartalmazza.

A konverterbe szilárd halmazállapotú fémes vastartalmú anyagokat adagolnak be. A * szilárd halmazállapotú, fémes adagot előzetesen úgy 1100 °C-os hőmérsékletre hevítik fel, úgy, hogy a konvertben az említett fúvókákon át alulról és oldalról bevezetett oxigéntartalmú gázzal elégetik a szénhidrogén tartalmú (folyékony vagy gázhalmazállapotú) tüzelőanyagot, amiből COi és H»0 keletkezik.

A további hevítés hatására megolvad a szilárd, fémes adag. A fúvókák tartományában a fém megolvadása utána koverterbe széntartalmú, porrá őrölt fűtőanyagot (kokszot, szenet, grafitot, illetve ezek keverékét) adagolnak be kiegészítő energiahordozóként. Eközben pedig a szénhidrogéntártalmú fűtőanyagból az adagolást folyamatosan lecsók kentik olyan mértékűre, ahol nem áll fenn a fúvókák roncsolódás! veszélye, ami azt jelenti, hogy az oxigénfelhasználást 8-10 térfogatazázalákon tartják.

A szilárd vastartalmú anyagok maradéktalan felolvasztása után a keletkezett fémes olvadékot ugyanúgy szélfrissítéssel kezelik, mint ahogyan a nyerevasat szokták azólfrissíteni konvencionális eljárása szerint. Az olvadékfürdö felhevftését túlnyomórészt a vasban feloldódott szón oxidációja révén fejlődött hő végzi. Egyúttal az olvadékfürdőbe az oxigénnel együtt őrölt mészt adagolnak be salakképződés elősegítésére.

t\ szükséges hőmérséklet elérése után lecsapolják az, olvadékot a csapolónyíláBon át és az öntőüstberi játszódik le a dezoxidáció, továbbá itt végzik el az ötvözést és szükség esetén a kohón kívüli kiegészítő kezeléseket.

Az eljárás hiányossága abban van, hogy a konverterbe feltétlenül széntartalmú anyagokul kell befúvatni és ezen anyagok előkészítést és szállítása további berendezések (őrlőm üvek, azután a szénpor szállításához pedig csővezetékek) felszerelését igényli, ami által növekszik a beruházás.

A már említett 2 729 982 számú DK szabadalmi bejelentés ezerinti darabos, szénlartalmú tüzelőanyag (koksz, vagy pedig kőszén) alkalmazását is megoldották, amit u fémhulladékkal együtt adagolnak be a konvertbe; a fémes adag alkotta rétegben a gyengén hővezető tüzelőanyag jelenléte viszont az adag átmelegedését lefékezi. Ebből az okból kifolyólag a következő fokozatban, azaz a fémes adag felolvasztása során a konverterben fémleülepedóeek keletkezhetnek, ami a folyékony acél hozamcsökkenéséhez és veszteségekhez vezet. Az említeti hiányosságtik kiküszöbölésére a hulladékfém felhevítéséhez és felolvasztásához bizonyos üzemi feltételeket meg kell határozni.

Találmányunk műszaki lényegét tekintve legközelebb álló a 2 816 543 számú DE szabadalmi leírásban imsertetetl eljárás acél előállítására.

Az eljárás szilárd halmazállapotú, vastartalmú anyag, például ócskavus beadagolását, majd pedig fúvókákon át oxigéntartalmü gáz és széntartalmú fűtőunyag betáplálása melletti felhevítését és megolvasztását tartalmazza. A fúvókák a konverter alsó részében vannak elrendezve.

A tüzelőanyag forró égéstermékei felemelkednek alulról és felhevítik a konverterbe feladott szilárd, fémes adagot. Mielőtt itt a konverterbe beadagolt vastartalmú anyagok elérnének egy 1100 “C-ig terjedő tartományba tartozó átlaghőmérsékletet, a fűtőanyagot és az oxidálószert sztöchiometrikus mennyiségekben táplálják be és így biztosítják, hogy a fűtőanyag COi és H»0-ra égjen el teljesen. A következő fokozatbun pedig, ahol végbemegy a szilárd, fémes adag megolvadása, olyan arányban adagolják be az oxidálószert a fűtőanyaghoz viszonyítva, hogy u füstgázok kisebb mértékben oxidálódjanak, mint az előhevítés fokozatában keletkező égéstermékek.

Az ismert eljárás szerint a szilárd, vastartalmú anyag tonnájaként 10-150 kg szilárd, széntartalmú fűtőanyagot (kokszol, grafitot, szenet és ezek keverékeit) kell felhasználni. Ezzel összhangban szabályozzák u szilárd, szénlarlalmú fűtőanyag betáplálását kb. 1100 ®C-os hőmérséklet elérése után. Ugyanakkor pedig megemlítik, hogy a szilárd, szénturtulmú fűtőanyagokul az ócskavas előmelegítése után akkor táplálják be, amikor

-219285 I a konverter fenekén elrendezett fúvokákut még elfedi a megolvadt vaa.

A konverterbe beadagolt szilárd, széntartalmú anyagok gyorsabb meggyulladása céljából azokat előmelegítik, mivel felhasználásukkal acél csak forró állapotukban érhető el. E cél elérése érdekében az ismert eljárás szerint a konverterbe beadagolt tüzelőanyagra folyékony tüzelőanyagot, például mazut-fűtőotajat kell önteni.

A fentiekből megtudható, hogy olyan eljárás esetén, amely szerint a konverter fenékrés'zén elrendezett fúvókák hatáatartományában állítják elő az acélt, fel kell ismerni a szilárd, fémes adag lokális túlhevülésének a tényét, ami szilárd, fűtőanyagból álló rétegek jelenléte, a fémes adag nem kielégítő hővezetőképessógo, stb. miatt jön létre. Ennek eredményeként idő előtt kialakul a folyékony fázis a fúvókák tartományában, noha a fémes adag nagy része még át sem melegedett. Sőt még abban az esetben is fellép ilyen hátrányos jelenség, ha u hőegyensúly által meghatározott átlagos anysghőmérséklet nem haladja meg az 1100 ’C-ot.

A konverterfenéken elrendezett fúvókák tartományában a folyékony fázis kialakulása esetén a szónhidrogéntartalmú fűtőanyag kilép a fémolvadókból és nagy mennyiségű hő felvétele mellett szénre és hidrogénre bomlik fel. Ennek következtében pedig a konverterből a fűtőanyag egy részét elviszik a füstgázok, azaz a hevítéshez nem kerülnek felhasználásra, s ez végül pedig a felbővítés és a megolvasztás, továbbá összességében az egész olvasztási folyamat időtartamának meghosszabbodásához vezet. Egyúttal pedig a folyékony fémen áthaladó oxigén réözben nem a fűtőanyag elégetése céljából használódik el, hanem a vaa oxidációjához, ami nem kívánatos.

A beadagolt anyagok közül a szilárd, azéntartalmü fűtőanyagnak a kizárása, azaz a vastartalmú anyagokkal együtt történő feladása megjavítja a konverterbe feladott adagon átáramló forró égéstermékek éa a szilárd fém közötti hőcserét. Viszont tekintettel azon körülményre, hogy a szilárd fűtőanyag szerepe kitolódik az előmelegítés végére, arra is figyelemmel kell lenni, hogy eközben lecsökken a szilárd fűtőanyagnak a szilárd vastartalmú anyagokra gyakorolt hatása, ami alatt pedig azt értjük, hogy a vas olvadáspont csökkenése esetén szénfeldúsulás áll elő. Ez a körülmény csökkenti annak lehetőségét, hogy a konverterbe beadagolt fémes, vastartalmú anyagok felhevitési és megolvasztési időtartama lerövidüljön, ami következtében szintén leceökken a szilárd halmazállapotú tüzelőanyag hatékonysága.

Az említett nem-kívánatos jelenséget bizonyos mértékben azáltal küszöbölik ki, hogy a szilárd halmazállapotú tüzelőanyagot extern előmelegítik, illetve a konverterbe beadagolt szilárd halmazállapotú tüzelőanyagra folyókény, szén hidrogén tartalmú tüzelőanyagot (kőolajat , mázul- fűtőolajat, dízelolajul, stb.) öntenek.

Viszont az említett munkafolyamatokat nem lehet elvégezni. Például uz elöuielegítel l szilárd halmazállapotú tüzelőanyag alkalmazása gyakorlatilag csak abban az. esetben lehetséges, ha a kohómű koksztermelést folytat. Egyébként piaiig a szilárd halmuzállapolú tüzelőanyag előmelegítése járulékos energiafelhasználással és a megnövekedőit hőmérsékleten a tüzelőanyag bekövetkező oxidációja folytán bizonyos veszteségekkel jár együtt.

Az ismert eljárás nincsen tekintettel a kőszénnek a tüzelőanyagok olyan fajtáihoz, mint a kokszhoz viz.onyitott specifikus tulajdonságaira és igy tulajdonképpen kokszra orientált, noha a kőszén ulkuliuazása gazdaságossági szempon toli ból célszerűbb.

A lalálmánnyal feladatunk olyan eljárás kidolgozása acél szélf rissítéses előállítására konverter ben szilárd halmuzállupolú, vastart ilmú anyagokból, amellyel biztosítjuk az oxigéntartalmú gázok butáplálási feltételeinek megváltoztatása útján a szilárd halmazállapotú, vastartalmú anyagok gyors és u lehetőségekhez, képest egyenletes felmelegítését és megolvadását, továbbá a szilárd halmazállapotú, széntartalmú tüzelőanyagok, különösen a kőszén hulékony felhasználását, elégetését.

A kitűzött feladatot a találmány szerint a bevezetőben említett eljárásnál úgy oldottuk meg, hogy a konverterbe alulról bejuttatott oxigéntarlalmú gáz oxigéntartalmát a szilárd, vastartalmú, fémes anyag tonnájaként kezdetben kb. 20-70% között tartjuk, majd pedig ebből 40-50 nm^! elhasználása után az oxigéntartalmát kb. 100%-ig megnöveljük és 05-80 nm³ elhasználásával elvégezzük a szélfrissitést.

Az oxigéntarlalmú gáz oxigéntartalmának ilyen jellegű megváltoztatásával biztosítjuk a szilárd halmazállapotú fémes adug gyors és egyenletes felmelegedését és ezt követő intenzív megolvadását, valamint ezeken keresztül az olvasztási folyamat időtartauiánuk lerövidítését.

Célszerű uz. olyan foganatosítási mód, amelynél uz oxigénturlalmú gáz egy részét a konverterbe a felső kúpos fedelébe beépített fúvókasokon, vagy pedig a felső, vízhűtéses oxigénes fúvókason át juttatjuk be.

Előnyösen az olyan foganatosítási mód, amelynél sziláid, szénlartubirú fűtőanyagként kőszenet használunk, s az egyes udagjui után megnöveljük a felülről bevezetett oxigéntartalinú gáz mértékét.

Lehetséges olyan fogunutosítási mód, amelynél a kőszén egyes adagjait kővetően uz oxigéntarlalmú gáz adagolását kb. 1-2 perccel fokozzuk és kb. 2-4 percig tartjuk fenn, s ezt követően lecsökkentjük a kezdeti éi¹ lékére.

Ez lehetővé teszi a kőszén feladása után fejlődő illóalkotóknak a konverterben történő elégetését, azaz a kőszén alkotta fűtőanyag veszteségének a lecsökkentését és hasznosítási fokának a megnövelését, továbbá a gázelvezető berendezések üzemeltetéséhez kedvezőbb feltételek megteremtését.

Célszerű az olyan foganatosítási mód, amelynél a fémhulladék beadagolását közvetlenül követő, szilárd, szént.artalmú fűtőanyag első beadagolásával egyidejűleg hevítése során oxigént kibocsátó adalékot adagolunk be.

Előnyös az olyan foganatosítási mód, amelynél oxigéntartalmú adalékként salétromot használunk.

Lehetséges olyan foganatosítási mód, amelynél a salétromból a szilárd, széntartalmú fűtőanyag első adagjának tömegéhez képest 1-5%-ot adagolunk be.

Oxigéntartalmú adalékanyagok, például ealétrom felhasználása biztosítja a kószán meggyulladását, amelyet közvetlenül a fémhulladék feladásának a befejezése után adagolunk be a viszonylag hideg konverterbe és ennek következtében lehetőség nyílik a fémhulladék gyorsabb felmelegítésére a folyamat időtartamának a lecsökkentésére éa a termelékenység fokozására.

Az alábbiakban a találmányt foganatosítási példák kapcsán és a mellékelt rajz segítségével ismertetjük részletesebben. A rajzon

Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására konverter vázlatosan,' és

A 2-7. ábrák oxigéntartalmú gázok alulról, oldalról és felülről történő betáplálása esetén az olvasztási folyamat lejátszódásának grafikus ábrázolása szilárd, ezéntartalmú fűtőanyag mindenkori ráezadagjának a feladásával kapcsolatban a találmány szerint.

A találmány szerinti eljárást oxigénbq,fúvatásos konverterben foganatosítjuk. A konverternek 1 háza van, amelyben koaxiálisán, azaz „cső a csőben típusnak megfelelően kialakított 2 fúvókék vannak elrendezve és ezek központi csatornáján át „B” nyíl irányában oxigéntartalmú gázt és az oldalcsatornákon át az „A nyíl irányában pedig széntartalmú fűtőanyagot táplálunk be. A konverter ezeken túlmenően még hasonló kialakítású 3 oldalfúvókkal is el van látva, amelyek központi csatornáján át az oxigéntartalmú géz és a kerületi csatornáján át széntartalmú fűtőanyagot táplálunk be, továbbá még felső, vízhűtéses 4 fúvókával is fel van szerelve, amelyen át oxigén kerül bevezetésre.

A találmány szerinti eljárás acél szélfrissítéses előállítására, szilárd hulmazállapoLú vastartalmú 5 anyagokból, például fémhulladékból, u következők bői áll.

A konvurterlxí vastartalmú, fémes 5 anyagokat adagolunk be. Szilárd hulmuzállapotú fémes 5 anyagokként a találmány szerinti eljárás bármilyen fémes hulladék, ócskavas, kohászul) hulludék, selejt felhasználását lehetővé teszi acél előállítása céljából. Ez lehetőséget biztosit a másodlagos fémforrások gazdaságosun célszerű értékesítéséhez, továbbá az öntödék és a metallurgiai berendezések racionális kihasználásához.

Fűtőanyagként elsősorban gáznemű, szénlartalmú anyagokat, mint földgázt, metánt, propánt, butánl vagy folyékony, széntartalmú anyagokat, mint mazut-f ütőolajat, nyersolajat, dízelolajat használhatunk fel. A találmány szerinti eljárás hőegyensúlyában jelentős teret foglal el még a szilárd, szénturtahnú tüzelőanyag, mint a koksz, a kőszén, barnaszén és más egyéb, amely fűtőértéke legalább 35(10 kcal/kg. A szilárd fűtőanyagból keletkező hő jelentős része lényegesen fokozza a kohászati termelést, lehetővé teszi az alacsonyabb minőségű szénfajták felhasználását, igy a felhasználható szenek fajtaválasztéka lényegesen kibővül.

A találmány szerinti eljárás egyik része a beadagolás, azaz a fémes adagnak a konverterbe történő feladása, továbbá a fémes adagnak a hevítése megolvasztása és az ezt követő szélfrissilése.

A fémes, vastartalmú 5 anyag felhevilését azzal a hővel végezzük, amely a 2 fenékfúvókákon és a 3 oldalfúvókákon át beáramló, széntartulmú A fűtőanyagnak ugyanazon fúvókákon ét beáramló oxigéntartalmú B gázzal történő elégetésénél fejlődik. Itt alulról, tehát a 2 fenékfúvókákon át történik az oxigénnel feldúsított levegő betáplálása és a 3 oldalfúvókákon át vezetjük be oxidálószerként a műszakilag tiszta oxigént.

Az így kialakított égés a szilárd, vautartalmú 5 anyagot egyenletesen átmelegiti a 2 fenékfúvókák tartományában lokális túlhevítés és sziriterezés nélkül. A 3 oldalfúvókékon át a műszakilag tiszta oxigén betáplálása ezzel szemben lehetővé teszi a konverter felső részében található fémes adag gyors átmelegedését. A konverter felső részében lévő adag lokális tülheviilése nem von maga után semmilyen komplikációt sem a folyamatra nézve.

Magához az olvasztási folyamathoz történő áttérés időpontjában így u fém egyenletesen áthevültnek bizonyul, ezért az oxigéntartalomnak a 2 fenékfúvókákon át beáramló oxigéntartalmú 1? gázban kb. 100%-ra történő felemelése és ezzel a folyékony fém zónájának a kialakulása során az intenzivebb hóbevitel hozzájárul ahhoz, hogy a teljes fémadag nagyon gyorsan megolvadjon.

A hevitési és az olvasztási folyamatok során a vastartalmú anyagokra periodikusan szilárd halmazállapotú C tüzelőanyagot adunk

19285]

ΙΟ fel a konverterbe. A keletkezett vaa- é3 széntartalmú olvadék azt követő nemesítése konvencionális eljárás szerint történik, azaz a nemesítés során a 2 fonékfúvókákon át betáplált oxigénből és szénhidrogénből a felhasznált mennyiségek arányát olyan mértékben változtatjuk meg, hogy a szénhidrogénnek alkotta A fűtőanyag nem tüzelőanyagszerepet, hanem csak az oxigénfúvókák védökózogének a szerepét játszák. A azélfrisaítósi folyamat alatt szükséges kémiai összetétellel és hőmérséklettel rendelkező acélolvadékot kapunk.

A folyamat paramétereit és mindenekelőtt a termlékenységet alapjában véve a fémes adag felhevítésének és felolvasztásának fentiekben leirt üzemi feltételei alapján határozzuk meg. A 2 fenékfúvókák tartományában történő lokális túlhovülósek megakadályozása a fémes adag felhevítését és megolvasztását legrövidebb idő alatt biztosítja, továbbá az azt követő szélfrissítéa folyamatának egy egyenletes lefolyást biztosít és megakadályozza az ürítés következtében keletkező fómveszleaégeket.

A fémes 5 anyag áthevítósére célszerűen a 2 fenékfúvökákon át oxigénnel kb. 20-70% oxigéntartalomra feldúsított levegőből álló íl gázt, míg a 3 oldalfúvókákon ót műszakilag tiszta oxigént vezetünk be. A konverterbe beadagolt fémes adag tonnájaként kb. 40-50 m³ oxigén felhasználása után a fémhulladékot 1100-1300 ’C tartományba hevítjük fel. Ekkor a 2 fenékfúvökákon át befúvatott oxigéntartalmú B gáz oxigéntartalmát megnöveljük, ami azt jelenti, hogy tiszta oxigén befúvatására térünk át. A konverter munkaterébe az energiahordozók, mint a magas fűtőértékkel rendelkező, szénhidrogéntartalmú fűtőanyag és oxigén, jól áthevített olvadékfürdőbe történő intenzív betáplálásának a következménye a folyékony fázis kialakulása és az ócskavas azt kővető hirtelen megolvadása.

Az üzemi eredmények azt mutatják, bogy a fémes hulladék megolvasztásához a tüzelőanyaggal együtt a fémes adag tonnájaként még kb 25-30 m³ oxigént kell felhasználni és a felhevitéshez, valamint a megolvasztáshoz együttesen pedig kb. 65-80 m³-re van szükség.

A fémes 5 adag megolvasztáaa utána a 2 fenékfúvókán ét beáramló szénhidrogénekből, például a földgázból a felhasználást 8-12 térfogatszázalákra csökkentjük le az oxigénfelhasználáshoz viszonyítva, ami azt jelenti, hogy ezek az anyagok már nem fűtőanyagként, hanem a fúvókák roncsolása elleni védelemként szolgálnak. A szénhidrogéntartalmú burokban az acélfűrdőt oxigén befúvatásával kezeljük ée így biztosítjuk a szennyezők eltávolítását, a nemesítést és a szükséges felhevítést, s ezt követően csapolásra kész acélolvadékot kapunk.

A lóincíi 5 udug felbővítése és megolvasztása során a konverterbe szilárd halmazállapotú, széntartalmú C tüzelőanyagot, adagolunk, továbbá elégetéséhez pedig felülről oxigént táplálunk be, nini az úgynevezett „cső a csőben típusú 3 oldalfúvókákon, illetve a felső, vízzel hűtőit 4 oxigénfúvókákon át történik.

Annak a szükségessége, hogy a folyamat kezdetén a fémes adag tonnájaként kb. 40-50 m³ oxigént, a 2 fenékfúvókókori ót beáramló kb. 20-70%-os oxigénlarluliiiú II gáznak formájában kell felhasználni, abból ered, hogy a 2 fenékfúvókák hatólarlományában megakadályozzuk ezáltal a fémhulladék lokális túlhevülését és biztosítsuk az egyenletes felhevülését. Megállapítást nyert az, hogy kb. 20-70% oxigéntartalommal rendelkező B gáz betáplálása esetén nem képződik folyékony fázis a 2 fenékfúvókák tartományéban. Az oxigéntartalmú 11 gázban az oxigénkoncentráció alsó halára a levegőbefúválás mértékéhez igazodik, igy abban az alacsony oxigéntartalom nem célszerű, mivel az ilyen oxigénturlulmú gáz speciális előkészítést igényel, ami pedig bonyolítja a folyamatot.

Nagy, azaz 70%-ot meghaladó oxigéntartalommal rendelkező tí gázt oxigénnel dúsított levegő képezi. Az oxigéntartalnni B gázban az oxigénkoncentrációnak kb. 70%-ot meghaladó növelése ugyanúgy nem kívánatos, mivel az a 2 fenékfúvókák hatástartományábun a folyékony fázis korai képződéséhez vezet, ami azt jelenti, hogy a kb. 70%-ot meghaladó oxigéntartalommal rendelkező gáz hatása megegyezik a tisztán oxigéribefúvatásával, ami úgyszintén nem kívánatos itt.

Amint azt már a fentiekben említettük, a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi különböző fajta szilárd halmazállapotú, széntartalmú C tüzelőanyagok felhasználását, és a szén felhasználását még a koksszal szemben is előnyben részesíti. A szén felhasználása tisztán gazdaságossági meggondolásokból azon körülményre való tekintettel is célszerűbb, hogy muga a koksz kőszénfeldolgozás termékét képezi, továbbá a technológiai okok is közrejátszanak ennek a megállapításában. Az előnye abban van, hogy a szén a kokszhoz képes lényegesen nagyobb mennyiségű illórészt tartalmaz, ami viszonylag mór alacsony hőmérsékleten fejlődik, és igy ez a kokszhoz képest korábbi gyulladást biztosit. Az említett meggondolásokból kifolyólag nagy illóanyaglarlalommal rendelkező szénfajtákul, igy a hosszúlángú szeneket, gázszeneket, zsíros szeneket és más egyebet, mint u sovány szeneket, antracitot stb. célszerű felhasználni. lí tekintetben kívánatos a barnaszén felhasználása is, de ennek hamuszegénynek kell lennie.

A konverterbe az átmelegitett fémes 5 adagi'» a C! fűtőanyagként kőszén feladását az illóulkotók gyors fejlődése kíséri, ezért a 0 fűtőanyag feladását kővetően az illóréazek

-511 fejlődésekor a konverterbe felülről kell az oxigénbetáplálást fokozni. A felülről történő oxigénbevitelnél a fokozott oxigénfelhaaználás időtartamát a koverterből kiáramló füstgázok vizuális vizsgálata alapján határozzuk meg.

Az illóalkotók elégetése után a felső oxigénbetáplálést kiindulási értékére csökkentjük le. Ha az illóalkotók intenzív fejlődésének az időszakában nem fokozzuk az oxigénfelhasználást, akkor a nagy fütőértékkel rendelkező távozó gázok és a kátrány a füstgázvezetékekben fog utólagosan elégni, ami nemcsak közvetlen hóveszteséghez vezet, hanem lerontja a füstgázvezetékük üzemét is. igy a konverterben az illóalkotók utóégése a fokozott oxigénbetáplálás útján hozzájárul ahhoz is, hogy a szénhasznoaítás mértéke megnövekedjen, és a berendezés megbízható üzemelését biztosítja.

A konvertbe beadagolt C fűtőanyagként! kőszén adagjaiból az illórészek intenzív fejlődésének kezdetével jellemzett időtartam olyan tényezőktő függ, mint a konverterben a szilárd halmazállapotú, vastartalmú 5 anyagok felhevftési hőmérséklete, vagy a szén fajtája. A felhevített fémes 5 adagra a C fűtőanyag feladását követően kb. 1-2 percig az illóalkotók fejlődése kíséri. A fémhulladék kb. 800-1000 ’C-os áltaghőmérséklete esetén az illóalkotók intenzív fejlődésére vonatkozólag 2 percet, míg kb. 1200-1400 ’C-nál kb. 1 percet tapasztaltunk a szén feladása után. Az említett időtartam csökkenése, illetve növekedése a szén fajtájától és elsősorban pedig az illóalkotók tartalmától függ.

Az illóalkotók intenzív fojlődése 2-4 percig tart az egyes szénadagok technológiailag szükséges mennyiségénél, amely általában a fémeB adag tonnájaként kb, 10-20 kg között mozog. Az illóalkotók fejlődésekor fokozzuk felülről az oxigénbetáplálást a korábbiakhoz képest. A fokozott oxigénbetáplálás időtartamát (általában 2-4 perc) befolyásolja az egyes kószénadagok mennyisége, továbbá a szén illóalkotótartalma.

Az illóalkotók utóégéséhez az oxigénfelhasználás 1-2 m³/tonna, perc értékkel fokozódik. A kőszénnek a fémes adaghoz képesti kb. 10 kg/tonna fajlagos felhasználása kb.

m³/tonna, perc értékkel növeli meg az oxigénbetáplálás mértékét, míg a fémes adaghoz képest kb. 20 kg/tonna szénhozzéadagolás m’/tonna, perccel.

A szilárd széntartalmú C tüzelőanyagból, előnyös szénből a fémes adag felmelegítése és felolvasztása során a konverterbe periódikusan feladandó adagok mindegyike közül az első, a fémhulladék beadagolását közvetlenül követő adag különleges helyet foglal el, mivel az még egy fel nem melegített fémes adagra kerül. Ebben az esetben az illóalkotók intenzív fejlődése később következik be, mint amikor a szenet felhevített anyagokra adagoljuk rá, ezért a tüzelőanyag meggyulladása későbbi időpontra tolódik el. Ha hoszszubb ideig meg nem gyiilludl, tehát fel nem melegedett uzén képezte fí fűtőanyag át nem melegedett fémes 5 adagru kerül, akkor az lerontja a 3 oldulfúvókákon átérendő termékek képezte lángsugárbél a beudagolt szilárd halmazállupotú fémbe történő hőátadást. Egyúttal célszerű a vasnak a lehetséges ezénfeldúsulásáia való tekintettel a szénbeadagolást korábban, lehetőség szerint közvetlenül a fémhulladék feladását követően megkezdeni. Emlitett ellentmondást úgy küszöböljük ki, hogy a fémhulladék beadagolása után közvetlenül feladott szénnel együtt oxígéntartulmú adalékokat adagolunk be, amelyek felmelegedésekor oxigén keletkezik. Ilyen adaglékként salétromot lehet felhasználni. Ilyen adalékok biztosítják a szén meggyuUadását gyakorlatilag rögtön uzután, hogy a konverterbe feladtuk az első szénadagot.

Ezt arra lehel visszavezetni, hogy a javasolt adalékanyagok, például a salétrom felbomlási hőmérséklete szokásos módon nem haladja meg a 300-350 ’C-ot. így az NaNOa esetében 308 ’C, a KNO3 esetében pedig 336 ’C, az NH3IIO3 esetében pedig 170 ’C. A salétromnak a fűtőanyag szenével történő reakciója például a következő egyenlet szerint játszódhat le:

2NaN0a 4 50 = NaaO 4 Na 4 5C0, ami azt jelenti, hogy az itt említett anyagok semmilyen káros mellékhatást nem fejtenek ki azon fizikai-kémiai folyamatokra, amelyek az acél előállításánál lejátszódnak.

A keletkező oxidok, például NaaO, vagy pedig KsO az acélöntészeti folyamatban kupéit konvencionális salakban előforduló mennyiségükkel összehasonlíthatók, jelenlétük szokásosan pozitív hutásául van a salakképződési folyamat lejátszódására.

A találmány szerinti eljárás értelmében a fémhulladéknak a konverterbe történt beadagolása után közvetlenül az első szénadaghoz salétromot adagolunk, annak mennyiségéhez viszonyítva kb. 1-5%-ban.

Az emlitett értékhatárokat annak figyelembevételével válsztottuk ki, hogy a szénmennyiséghez képest 5%-ot meghaladó menynyiaégü salétrom a szénnel robbanásveszélyhez vezet, ami pedig nem kívánatos. A ezónmennyiséghez képest kb. 1%-ot el nem érő Baíétrom-mennyiség hozzáadagolásával gyakorlatilag nem tudjuk befolyásolni az égés folyamatát, ami azt jelenti, hogy az nem vezet a szén korai tneggyuludásához.

A salétrom hozzáadagolásával nemcsak a szén korábbi megyulladáséhoz járulunk hozzá, hanem megakadályozzuk a szén zsugorodását, ami által a szénnek a gázfázisú oxigénnel történő jobb kölcsönhatását tudjuk biztosítani, azaz a szén hatékonyabb hasznosítását érjük el. Amikor a konverterbe a kőszén első adagjához salétromot adunk, akkor

-6192851 η

az illóalkotók intenzív fejlődése gyakorlatilag a 2 fenékfúvókákon és a 3 oldalfúvókákon keresztül az oxigántartalmú gázok és a szénhidrogének befúvatásának a megkezdése után 1-2 perccel kezdődik el, azaz ugyanúgy, mint amikor a szenet a megelőző, például 800-1000 ’C-os hőmérséklettartományba felizzított fémhulladékra adjuk fel. Salétrom hozzáadagoláaa nélkül ezzel szemben a még át nem melegedett fémes 5 anyagokra adagolt szén égése lényegesen később indul meg, kb. 5-7 perc elteltével és kevésbé intenzíven megy végbe. A fémes adag átmelegedésónek kezdeti időszakában a szén elégésénél egy ilyen változás az ócskavas hőmérsékletemelkedési intenzitásánál válik érezhetővé, mivel ekkor a konverterbe beadagolt ócskavas képezte 5 anyag hőfelvételi feltételei különösen előnyösek. Ehhez jön még a hatékonyabb fütőanyagfelhaaználás, a felhevítés időtartamának a lecsőkkenése és ennek következményeként az olvasztási folyamat időtartamának a lerövidülése.

A találmány lényegének még alaposabb ismertetése céljából az alábbiakban konkrét foganatositási példákat adunk meg. Ezeket a foganatositási példákat a 2-7, ábrákon grafikusan illusztráljuk, ahol az ubszcisszatengelyen a „T időt percben és az oordinétatengelyen pedig az oxigóntartalmú gázok „p betáplálási intenzitását m’/pereben adjuk meg.

Az ábrákon egyébként a „2” a fenókfúvókát, a „3 az oldalfúvókát, a „4” a felső, vízhűtéses oxigénfú vóká t, az „a az ócskavas feladásának (beadagolásának) az időtartamát, a „b” az ócskavas felhevítésének az időtartalmát, a „d” a fémolvadek frissítésének az időtartamát, továbbá a nyilak közül a „D” a meszet, az „F” a fémhulladékot, és végűi pedig a „C a szenet jelzi.

Valamennyi foganatositási példában és a leírásban is az ,.m^{I. * 3} a gáztérfogat „normál köbméterét azaz a mínusz 273 ’K-os normatív hőmérsékletre és 760 torr normatív nyomásfeltételekre átszámított értékét fejezi ki.

I. foganatositási példa

Egy 10 tonnás, úgynevezett „cső a csőben típusú fúvókákkai, azután 2 fenékfúvókákkal és 3 oldalvúvókákkal ellátott konverterbe körülbelül 10 perces töltési időtartam alatt (tehát az „a szakaszban) 0,5 tonna D meszet éa 10,1 tonna ócskavas képezte F fémhulladékot adagoltunk be. Majd pedig függőleges konverterállásban megkezdtük a 2 fenékfúvókákon át a levegő, mintegy körülbelül 20,0X oxigéntartalmú gáz betáplálását. A levegő betáplálási sebessége P = 40 in³/perc volt (itt lásd a „b szakaszban található pontvonalat). Egyidejűleg a földgáz a 2 fenékfúvókák kerületi csatornáján át áramlott 6 m³/perc mennyiségben be. A 3 oldalfúvóIákon ál oxigént (lásd a „b szakuszbun a teljes vonalat) tápláltunk be, amelyre jellemző a 99,5% (h, I* - 10 m’/perc, továbbá a földgázból pedig P p 5 mVperc mennyiséget használtunk fel. A ^rJ —Ifi—18 perc. időpontban, azaz a konverternek függőleges helyzetbe történt fordítású után 6-8 perccel, a konverterbe 5200 kcal/kg alsó fűlóértékkel rendelkező, C fűtőanyagként 200 kg antruc.itot adagoltunk, amely illóalkotótartalma 3,5%-ot telt ki. Körülbelül 3 =21 percnél bevezettük a konverterbe a felső vízhűtéses fúvókét (lásd a „b szakaszban a teljes vonalat), amelyen át P = 10 in³/perc mennyiségű műszakilag tiszta oxigént áramoltattunk be. Ezután további 200 kg antracitot adagoltunk be a konverterbe. Az olvasztási folyamat kezdetétől számítvu 3 = 28 perc elteltével a 2 fenékfúvókákban, a 3 oldalfúvókákon ét; a felső 4 fúvókákon át összesen mintegy 400 m³ oxigént tápláltunk be, ami azt jelenti, hegy az ócskavas tonnájaké.nt körülbelül 40 m³ oxigént használtunk fel. Ekkor a levegő helyett a 2 fenékfúvókákon át elkezdtük a műszakilag tiszta oxigént (lásd a „c” szakaszban a teljes vonalul) betáplálni P = 15 in’/perc és a földgázt pedig P - 7 mVperc mennyiségben. A 3 oldalfúvókákon át P = 6 m’/purc oxigén és P = 4 m³/perc földgáz áramlott be. A felső 4 fúvókákon át az oxigénbetápláláe mértéke nem változott meg, ami azt jelenti, hogy P - 10 mVperc értéket lett ki. A konverterbe kiegészítésként még C fűtőanyagként 200 kg antracitot adagoltunk be, 8 perc. eltelte után, azaz a folyamat kezdetétől számított 9 = 36 percnél teljesen megolvadt a szilárd halmazállapotú fémhulladék. A fémolvadék hőmérséklete 1530 ’C-ot tett ki. Ekkor 656 m³ oxigént, vagy pedig az ócskavas tonnájaként körülbelül 65,0 m³ oxigént használtunk fel. Ezután leállítottuk a 3 oldalfúvókákon át a földgáz és az oxigén, továbbá a felső vízhűtéses 4 fúvókán át az oxigén bevezetését és az olvadék oxigénnel történő szélfrissitésére tértünk át, ahol az oxigént földgázburkolatban lévő 2 fenékfúvókákon át (lásd a „d” szukaszt) vezettük be. Az oxigén betáplálásának a mértéke P - 30 mVperc éa a földgázé pedig P 23,5 mVperc volt. A körülbelül 9 percig tartott szélfrissitési folyamat befejezése után a fémben 0,04% C, 0,04% Mn, 0,021% S és 0,0008% P volt jelen. A fém csapolási hőmérséklete 1630 °C volt. Az öntőüstben a fémtönieg 9,2 tonnát tett ki.

2. fngunutositáui példa (3. ábra)

Ugyanabba a konverterbe, mint az előbb, egymás után az „a időszakaszban 0,5 tonna I) mészL és 10,5 tonna ócskavasat adagoltunk be. Az első lépcsőben a 2 fenékfúvókákon fit 50% oxigént tartulmazó gázt P - 30 mVperc (pont-vonal u „b” az.akasz-715 bán) intenzitással, továbbá földgázt P = 7 m’/porc intenzitással tápláltuk be. A 3 oldalfúvókákon át az oxigént P = 8,5 m’/perc és a földgázt P = 5 m’/perc mennyiségben tápláltunk be.

'S' = 15-16 percnél beengedtük a felső vízhűtéses 4 fúvókát a konverterbe, amelyen ót P = 10 m’/perc oxigént (teljes vonal) tápláltunk be. Cf = 29 pernél összesen 525 m³ oxigént használtunk már el, ami azt jelenti, hogy az ócskavas tonnájaként körülbelül 50 m³-t. Ettől az időponttól kezdve az 50%-os oxigéntartalmú gáz helyett a 2 fonókfúvókákon át elkezdtük a műszakilag tiszta oxigént 22 m’/perc mennyiségben betáplálni (lásd a teljes „c vonalat). A „c” szakaszban a 2 fonékfúvókákon át a földgázból a felhasználás mértéke P = 7 m’/percet telt ki. A 3 oldalfúvókókon át 8 m’/perc. oxigént és 4 m³/perc földgázát vezettünk be. A felső 4 fúvókán át az oxigén bevezetési intenzitása érintetlenül maradt és az P = 10 m³/percet leLt ki. A „c szakaszban körülbelül 8 perc elteltével ( f - 37 perc) az ócskavas tonnájaként még további 30 ni³ oxigént vezettünk be és így a „b“, valamint a „c szakaszban összesen körülbelül 80 m³ oxigént használtunk fel a konverterbe feladott ócskavas tonnájaként. Emellett még 600 kg szilárd halmazállapotú, széntartalmú fűtőanyagot, például antracitot adagoltunk be. Az említett oxigénmennyiség, azaz az ócskavas tonnájaként körülbell 80 m³ oxigén felhasználása után áttértünk a keletkezett vas- és széntartalmú olvadék szélfrlssítésére („d” szakasz). A szélfrissítés P - 25 m³/perc oxigén betáplálásával történt (lásd a teljes vonalat a „d“ szakaszban) 2 fenókfúvókákon át. A földgázát P = 3,2 m’/perc intenzitással tápláltuk be. A ezólfrissítési folyamat befejezése után a fém hőmérséklete 1640 “C-ot tett ki. Az öntőüstben a folyékony fém tömege 9,5 tonna volt. A fém kémiai összetétele a kővetkező volt: 0,05% C, 0,05% Na, 0,026% S, valamint 0,008% P.

3. foganatosítási példa (4. ábra)

Ugyanabba a konverterbe, mint az 1. és a 2. foganatosítási példákban, 0,5 tonna D mészt és 9,8 tonna ócskavasat adagoltunk be. A 2 fonékfúvókákon ét a földgáz betáplálásának a mértéke P = 6 m’/percet tett ki. A 3 oldalfúvókákon át P = 8 m’/perc mennyiségű, műszakilag tiszta oxigént és P = 7 m’/perc földgázt vezettünk be. A folyamat kezdetétől számítva 'T ⁼ 15-16 perc eltelte után elkezdtük a P = 10 m’/perc mennyiségű oxigénnek a felső vízhűtéses 4 fúvókán át történő betáplálását, Körülbelül 9 perc eltelte után, azaz Έ = 25 percnél összesen 441 m³, vagy pedig az ócskavas tonnájaként 45 m³ oxigént használtunk fel.

A következő fokozatban a 2 fenékfúvókákon át P = 20 m’/perc (a „c” szakaszban a teljes vonal) mennyiségű oxigént éa fölei— gázt vezettünk be. A felső 4 fúvókán át törLénő oxigénbetáplálást nem változtattuk meg, tehát az P = 10 m’/perc. mennyiségben került betáplálásra.

A hevítés és a megolvasztás során, azaz a „b és „c” szakaszokon C fűtőanyagként összesen 700 kg untracitot adagoltunk be a konverterbe. Az ócskavas megöl vallásának az időpontját (a „c.” szakusz vége megfelel a folyamat. kezdetétől számított 7 = 32 percnek) 706 m³, vagy pedig az ócskuvas tonnájaként körülbelül 72 m³ oxigén felhasználásának alapján határoztuk meg, A megolvadás után a folyékony fém szélfrissí lését 11 perc alatt („d” szakaszban) végeztük el úgy, hogy a 2 fenókfúvókákon át P - 22 m’/perc. mennyiségű oxigént és védőközegkénl pedig P = 3 m’/perc mennyiségű földgázt tápláltunk be. A felső 4 fúvókán át az oxigéribetáplálás értékét nem változtattuk meg, tehát az P = 10 m’/percet tett ki. A folyamat befejezése után 8,9 torma folyékony acélt kaptunk, amelyben 0,04% C, 0,03% Mn, 0,024% S, valamint 0,015% P volt. A fém c.sapolási hőmérséklete 1660 “0-ot tett ki.

4. foganatosítani példa (5. ábra)

A konverterbe 0,5 tonna 0 mészt és 10 torma óeskuvasal adgoltunk be. Szén tar talmú tüzelőanyagként 5500 kcal/kg alsó fűtöértékhatárral rendelkező zsíros szenet adagoltunk hozzá, amelynek illóalkotétartalina 31,0% volt. Az ócskavas feladásának a befejezése után („a” szakasz) C fűtőanyagként 100 kg szenet adagoltunk a konverterbe és ezt a szénadagot még 5,0 kg NaNOs-mal egészítettük ki, ami azt jelenti, hogy szénmennyiségre vonatkoztatva 5,0%-kal. A 2 fenókfúvókákon és a 3 oldafúvókákon át elkezdtük az oxigén és földgáz betáplálását a felhevítés kezdetével egyidejűleg (a „b szakaszban). Ekkor a 2 fenókfúvókákon át P = 23 m’/perc. mennyiségű 70% oxigént tartalmazó gáz áramlott be. A 3 oldalfúvókákon át P = 10 m’/perc mennyiségű oxigént vezettünk be. A kőszénből a salétrom hozzáadagolása következtében, másfél perc elteltével megindult az illóalkolók intenzív fejlődése, amelyek elégetéséhez felülről még további oxigént vezettünk be P = 10 m’/perc. mennyiségben Έ = 12 percnél. Az oxigént a felső 4 fúvókán ót két percig vezettük be, majd pedig leállítottuk a betáplálást éa újból csak (j - 15-16 percnél ismételtük meg, amint az szokásos.

A következő, 200 kg súlyú szcuadugot már ótmclegedelt fémes adagra ( Ύ - 15-16 percnél) adtuk fel, és igy sem ehhez és nem pedig következőhöz nem adtunk mór salétromot. Az említett szénadag feladásától számított 2 perc. elteltével, azaz ‘J = 17-18 percnél

-817

192861 az illóalkotók intenzív fejlődésének a megindulása után csak elégetése céljából a felső 4 fúvókén át az oxigénbetáplálást megnöveltük P - 20 m³/perc értékre, ami azt jelenti, hogy egy tonna fémadagra átszámítva 2 m’/tonna perc értékkel. Az illóalkotók fejlődése 3,5 porcig tartott, éppen ezért esik erre az időszakra az oxigénbetáplálás intenzitásának a megnövelése. Az ezután következő, minden alkalommal 150 kg súlyú szén konverterbe történő beadagolására a feladása után két perc elteltével, azaz = 25,5 percnél és = 30,5 percnél került sor. Ebben az időpontban, tehát a „b szakasz végén már át is tértünk arra, hogy a 2 fenékfúvókákon át a 70% oxigántartalmú gáz helyett P = 20 m³/perc menyiségű tiszta oxigént tápláljuk be. Az illóalkotók intenzív fejlődése a megfelelő szénadag feladása után kb. 1 perccel kezdődik ineg és az kb. 2,5 percig folytatódik.

Ezen időpontoknak megfelelően, tehát kezdve a '1 = 25,5 perctől 5 = 28 percig, illetve a Cf = 30,5 perctől a Tf = 33 percig a felső 4 fúvókén át az oxigén betáplálását P - 10 m³/percről P = 20 m³/percre növeltük meg, azaz 1 m³/perccel. Az ócskavas megolvasztásával kapott vs- ás széntartalinú olvadók szélfrissítésének a befejezése után olyan folyékony acélt kaptunk, amelyben 0,03% D, 0,06% Mn, 0,008% P, valamint 0,023% S volt. Szélfrissítést követően a fémolvadók hőmérséklete 1650 ®C-ot tett ki. A szélfrisaít.és időtartama 32 perc volt, tehát T = 10 perctől = 42 percig tartott. Az olvasztási folyamathoz 700 kg szenet használtunk el.

5. foganatost tási példa (6. ábra)

Az ócskavas és a D mész feladása ugyanúgy történt, mint a megelőző foganatosítást példákban („a szakasz).

Azonosak voltak az oxigántartalmú gázok fenékfúvókákon és 3 oldalfúvókákon át történő betáplálásának a feltételei is. Az olvasztáshoz 5900 kcal/kg alsó fíitőértókkel és kb. 40% illóalkotótartalommal rendelkező gázszenet adagoltunk be. Az ócskavas feladásának a befejezése után közvetlenül arra C fűtőanyagként 150 kg szenet adagoltunk be a konverterbe, amelyhez 4,5 kg NaNCb-t (tehát a kőszénből feladott mennyiségre vonatkoztatva 3%-ot) kevertünk. A szénnek a salétrommal kifejtett kölcsönhatása következtében már 1,5 perc elteltével megfigyelhető volt az illóalkotók intenzív fejlődése, ezért beleeresztettük a konverterbe a felső, vízhűtéses 4 fúvókat és megkezdtük P = 10 m³/perc mennyiségben az oxigén betáplálását, vagy pedig egy ezt megelőző időponttal összehasonlítva megnöveltük az oxigén betáplálását 1 m³/perc, tonna értékkel. Az oxigénnek ilyen jellegű betáplálása kb. 4 percig tartott ós a következő adag feladásáig nem csökkentettük le az oxigénfelhasználást, mivel már Lf - 16-17 percnél a felső 4 fúvóka üzembe lett. helyezve. A kőszén ezutáni beadagolása mindig ^fj = 16,5 percnél, J = 26 percnél, valumint '5' - 32 percnél történt. A beadagolandó mennyisége ennek megfelelően 200 kg-ot, 200 kg-ot, valumint 100 kg-ot tett ki. Az olvasztási folyamathoz összesen 650 kg szenet használtunk fel. Itt a szón feladásától az illóalkotók inlenzív fejlődésének a kezdetéig számított időszakaszok 16,5 perctől 1,0 percig terjedő tartományban változtak. A felhusználásra kerülő kőszénben az illóalkotók megnövekedelt mennyisége következtében a felső 4 fúvókén át történő oxigénbetá plá Jós mértékét Ί - 18,5 percnél és Y 2Ί percnél megelező időpontokhoz képest 15 m’/perccel, azaz 1,5 m³/tonnii, perc értékkel fokoztuk.

A felső 4 fúvókén át az oxigénbetáplálás intenzitása ekkor P = 25 m³/percet tett ki. A fokozott oxigénbutáplálással jellemzett időtartamok ennek megfelelően 4 percet és 3 percet tettek ki. A szélfrissítési folyumut kezdetén („ti szakasz) a konverterbe csekély, tehát 100 kg szánadagol adtunk fel. Ekkor az illóalkotók utóégésébez megnöveltük a felső 4 fúvókén ét az oxigén betáplálásét P - 20 m³/perc értékre, vagy pedig 1 m³/tonna, perc értékkel a szén legutolsó feladásához számítolt egy perc elteltével.

A szélfrissítés folyamatának b befejezése után („d szakasz) olyan acélt kaptunk, amelyben 0,04% C, 0,07% Mn, 0,009% P, valamint 0,030% S volt. A fém hőmérséklete 1650 “C-ot tett ki a szélfrissítési folyamul után.

(i. fognruitosilási példa (7. ábra)

Az olvasztási folyamatot ugyanabban a konverterben végeztük el azonos technológia szerint, mint a korábbi foganutositási példákban. Ehhez 5300 kcal/kg alsó fűtőértékkel és 43% illóalkotókkul rendelkező, hosszú lángú szenet használtunk fe). Az ócskuvus feladása, azaz az „u időszakasz lezárulása után közvetlenül a konverterbe C fűtőanyagként 200 kg szénnek és 2,0 kg NaNOa-riak (a szénmennyiségre vonatkoztatva 1,0%, keverékét adtuk fel. Az illóalkotók elégetéséhez a „b” szakasz kezdetétől, 1,5 perccel leállítottuk u felső 4 fúvókán ót a P - 15 m’/perc, tonna mértékű oxigénbetáplálást. A 4 percen oxigénbetáplálási időtartam eltelte után u felső 4 fúvókán át az oxigén betáplálását a „b” szakaszban szokásos P = 10 m’/perc mennyiségre csökkentettük le. A „b” és a „c” szakaszban, tehát a felbővítés, valamint az ócskavas megolvadása idején az ezután következő szénadugolás ^J =16 percnél (200 kg), G = 23 percnél (150 kg), és = 29 percnél (150 kg) történt.

A 7. ábrából láthatjuk azt, hogy a C fűtőanyag fenti adagolásának megfelelően meg10

-919 növeltük az oxigén felhasználását. A C fűtőanyag hozzáadagolása után az oxigén intenzív betáplálásának a megkezdéséig tartó időszakaszok ennek megfelelően 2,0 percet, 1,5 percet, valamint 1,0 percet tettek ki. 5

Az égésgázok fokozott fejlődése következtében a 4 fóvókán át az oxigén felhasználását 1,5-2,0 m³/tonna, perc mértékben csökkentettük le. A 4 fúvókén át az oxigénnek ilyen értékű betáplálása a második szén- 10 adag után 3 percig, míg a harmadik és a negyedik szénadag után 2-2 percig tartott. Összesen 700 kg szenet használtunk fel az olvasztás folyamatához. A frissítés folyamatának a befejezése után a kapott folyé- 15 kony acél 0,05% C-t, 0,010% P-t, 0,04% Nm-t, és 0,031% S-t tartalmazott és a hőmérséklete pedig 1640 °C-ot tett ki.

A találmány szerinti eljárás ipari alkalmazhatóságáról a következőket ismertetjük. 20

A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi azt, hogy szilárd halmazállapotú, vastartalmú anyagokból kiváló minőségű fémet állítsunk elő konvencionális eljárásokkal összehasonlítva viszonylag csekély fajlagos 25 energiafelhasználás mellett.

A találmány szerinti eljárás során az oxigéntartalmú gáznak a konverterbe történő bevezetését jellemző racionális feltételek útján biztosítjuk a különböző nagyságú da- 30 rabos, különböző fajtájú ócskavasak (fémhulladékok) intenzív felhevítését és megolvasztását.

Ennek következtében a konverteres olvasztási folyamat időtartama megközelíti a 35 szokásos, folyékony nyersvaa felhasználásával történő olvasztási folyamat időtartamát. A folyamatra fémpor alakjában, salak következtében és „ülepedés miatt csak csekély fémveszteség a jellemző. 40

A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi a konvencionális, szilárd halmazállapotú, szenet tartalmazó fűtőanyag felhasználásán alapuló üzemeltetést annak különösebb, például finomdarabolásával történő előkészítése 45 nélkül, amely a konverterbe történő betáplálásához például légáram esetén szükségessé válik.

A folyamathoz különféle, szilárd halmazállapotú, szenet tartalmazó fűtőanyagok, 50 például különféle szenek használhatók fel, így a magas illóalkotótartalmúak is, tehát nemcsak olyanok, amelyek nagyon keresettnek számítanak, mint például az antracit, amelynek alacsony az illóalkotótartalma, vagy 55 pedig, mint a kohókoksz.

Ez növeli a találmány szerinti eljárás lehetőségeit, ugyanakkor lehetővé teszi azt is, hogy olyan fajtájú tüzelőanyagot válaszszunk ki, amely minimális üzemköltséget 60 eredményez.

Az említett előnyei folytán lehetővé teszi a találmány ezerinti eljárás azt, hogy a berendezésnek teljesítményét a szilárd halmazállapotú. vasat tartalmazó anvaifokból történő acélelőállításhoz meglévő eljárásokkal összehasonlítva lényegesen megnöveljük, továbbá, hogy az előállított acél tonnájaként! energiafelhasználást jelentősen lecsökkentsük.

Claims (7)

1. Eljárás acél szélfrissítéses előállítására konverterben szilárd, vastartalmú fémes anyagokból, különösen fémhulladékból, amely keretében a nyersanyagokat beadagoljuk a konverterbe és ezután ezeket felolvasztjuk szénhidrogén és szenet tartalmazó szilárd fűtőanyag elégetésével, ahol fűtőanyagokat a konverterbe alulról és oldaliéi beáramló oxigéntartalmú gázzal égetjük el, továbbá az olvasztás alatt az oxigéntartalmú gáz oxigéntartalmát megnöveljük és ezzel a vas- és a szén tar ta! mú olvadék szélfrissítését elvégezzük, azzal jellemezve, hogy a konverterbe alulról bejuttatott oxigéntartalmú gáz oxigéntartalmát a szilárd, vastartalmú, fémes anyag tonnájaként kezdetben kb. 20-70% között tartjuk, majd pedig ebből 40-50 m³ elhasználása után az oxigéntartalmát 100%-ig megnöveljük és 65-80 Nm³ elhasználásával elvégezzük a szélfrissítést. (Elsőbbsége: 1982. 08. 17.)

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy oxigéntartalmú géz egy részét a konverterbe a felső kúpos fedelébe beépített fúvókasokon, vagy pedig a felső, vízhűtéses oxigénes fúvókason át juttatjuk be. (Elsőbbsége; 1983. 06. 17.)

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szilárd, széntartalmú fűtőanyagként kőszenet haználunk, s az egyes adagjai után megnöveljük a felülről bevezetett oxigéntartalmú gáz mértékét. (Elsőbbsége: 1983. 06. 17.)

4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kőszén egyes adagjait követően az oxigéntartalmú gáz adagolását kb. 1-2 perccel fokozzuk és kb. 2-4 percig tarLjuk fenn, s ezt követően lecsökkentjük a kezdeti értékére. (Elsőbbsége: 1983. 06. 17.)

5. Az 1-4, igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémhulladék beadagolását közvetlenül követő, szilárd, széntartaliuú fűtőanyag első beadagoláséval egyidejűleg hevítése során oxigént kibocsátó adalékot adagolunk be. (Elsőbbsége: 1983. 06. 17.)

6. Az 5. igénypnt szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hevítése során oxigént kibocsátó adalékként salétromot használunk. (Elsőbbsége: 1983. 06. 17.)

7. Az 5., vagy 6. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a salétromból a szilárd, széntartalmií fűtőanyag első adagjának tömegéhez képest 1-5%-ot adagolunk be. (Elsőbbsége: 1983. 06.17.)

4 db rajz

A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója

88.362.66-4 Alföldi Nyomda Debrecen - Felelős vezető: Benkő István vezérigazgató H

-10192851