NO143732B - Roterende, sylindrisk, selvsentrerende honeverktoey - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved ferskning av råjern ved å foreta innblåsing av oxygen.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører

en fremgangsmåte ved ferskning av råjern

ved å foreta innblåsing av oxygen i regulerbar mengde i en roterbar ovn med

skråttstillet akse, under et trykk av en

størrelsesorden på 2 kg/cm2, ved hjelp av

et munnstykke som er bevegelig i ovnens

vertikale midtplan, hvor avstanden mellom

munnstykkets utløpsmunning og metallsmelten økes ved å redusere munnstykkets

skråstilling i forhold til horisontalplanet.

Ved en kjent fremgangsmåte av ovennevnte art anbringes under ferskningen

munnstykket for innblåsing av oxygen, slik

at oxygenstrålen slår an mot metallsmeltens overflate under forskjellige vinkler og

fortrinnsvis i forskjellige, avgrensete soner

eller i forskjellige punkter på den nevnte

overflate. Oxygenet som innføres i smeiten

sikrer forbrenningen av de bestanddeler

som skal fjernes samt at råjernet omdan-nes til stål. Dessuten forbrennes mere eller

mindre det kulloxygen som kommer fra

smeiten ved hjelp av det oxygen som finnes

i ovnskammeret over metallsmelten og den

varmemengde som avgis under denne reak-sjon hjelper til med å holde smeiten i fly-tende tilstand.

Med den kjente fremgangsmåte som

benytter et svingbart innblåsingsmunn-stykke, det vil si et munnstykke hvis skråstilling kan reguleres, fortrinnsvis kontinu-erlig, under ferskningen, kan man ikke

oppnå noen god varmeeffekt og heller ikke

noen vesentlig reduksjon av fersknings-tiden. Ifølge denne kjente fremgangsmåte

økes avstanden mellom munnstykkets munning og metallsmeltens overflate når man reduserer munnstykkets skråstilling i forhold til horisontalplanet, og samtidig senkes munnstykket i en viss grad innad i ovnen, som følge av munnstykkets dreining om opplagringsaksen.

Dersom man forsøker å øke hastigheten for ferskningen og derved produksjons-kapasiteten, ved å øke den tilførte mengde oxygen mens man lar de andre reaksjons-betingelser være uforandret, finner man at avgasstemperaturen stiger, noe som viser at kulloxydet forbrenner i skorstenen og ikke i ovnen. Man får derved ikke utnyttet forbrenningsvarmen for kulloxydet, slik at man i praksis vil avpasse den tilførte mengde oxygen på bekostning av produksjons-kapasiteten.

Idet man av de ovennevnte grunner ikke kan regulere tilførselsmengden av oxygen og ved at reguleringen av innblåsingsmunnstykket praktisk talt er begrenset til en svingebevegelse om en fast anbragt horisontal akse, forårsaker denne fremgangsmåte et oxygentap ved begynnel-sen av hver ferskningsoperasjon, etterfulgt av et tap av kulloxyd under kullstoffredu-seringen, samt deretter etterfulgt av et ytterligere tap av oxygen under det siste prosesstrinn med oksydering av slagget.

En annen ferskningsmåte av stort sett samme art som den ovenfor beskrevne, an-vender en ovn som er dreibar om en horisontal akse og utstyrt m'ed et innblåsings-munnstykke som er skråttstillet' i forhold til horisontalplanet og løper i et vertikal-plan som faller sammen med ovnsaksen. Dette munnstykke er følgelig bevegelig ak-sialt og neddykkes delvis i metallsmelten, mens et hj elpemunnstykke er anbragt pa-rallelt med hovedmunnstykket og er inn-rettet til å tilføre oxygenet i det åpne kam-mer ovenfor metallsmeltens overflate. I dette tilfelle regulerer man neddykkings-dybden for hovedmunnstykket slik at av-gassen som trer ut av ovnen generelt inne-holder lite fritt oxygen og lite kulloxyd.

Imidlertid kan en slik fremgangsmåte som krever to munnstykker som hvert er tilkoblet til en separat oxygenkilde, heller ikke tillate noen vesentlig økning av den oxygenmengde som kan tilføres til smeiten, for det første fordi aksialforskyvnin-gen av hovedmunnstykket er begrenset til en størrelsesorden på noen få sentimeter og for det annet fordi en øket tilførsels-iriengde av oxygen i tillegg til overopp-heting og derved følgende aksellererende nedbrytning av lokale områder av ovns-kledningen ved hjelp av oxygenstrålen, også medfører store tap i form av oxygen som unnslipper gjennom skorstenen, og for å unngå slitasje på ovnsforingen, trekkes munnstykket utad slik at oxygenet kan tilføres til metallsmelten like ved metallsmeltens overflate. I et slikt tilfelle er en stor de av oxygenet heller ikke i stand til å reagere med metallsmelten.

Ifølge oppfinnelsen unngår man de ovennevnte ulemper og det tas sikte på å oppnå en fremgangsmåte av den innled-ningsvis nevnte art for ferskning av råjern, hvor man kan øke tilførselsmengden av oxygen samtidig som man sikrer forbrenningen av kulloxydet inne i ovnskammeret; eller sagt på en annen måte tar man med den foreliggende oppfinnelse sikte på å oppnå en fremgangsmåte ved ferskning av råjern i en ovn med skråttstillet dreieakse, hvor man kan oppnå særlig høy varmeeffekt og betydelig redusert ferskningstid.

Ifølge oppfinnelsen regulerer man under ferskningen som funksjon av den mengde oxygen som innføres gjennom munnstykket, lengden av den del av munnstykket som rager innad i ovnen og/eller munnstykkets skråstilling for derved å minske lengden av den del av munnstykket som rager innad i ovnen og/eller munnstykkets skråstilling i forhold til horisontalplanet når man øker den tilførte mengde oxygen, slik at forholdet mellom den mengde oxygen som tilføres til smeiten og den mengde oxygen som er tilstede i ovnen over metallsmelten, er stort sett konstant, slik at det kan oppnås optimal forbrenning av CO til C02.

Når oxygenet innblåses i ovnen vil strålen treffe smeiten etter en ellipse. En-de! av gassen vil trenge inn i smeiten og vil bevirke at man får forbrenning av for-urensninger såsom kullstoff, hvilket vil danne kulloxyd; resten av oxygenet blir igjen i ovnskammeret over metallsmeltens overflate og danner en atmosfære som gjør det mulig å forbrenne det dannete kulloxyd som føres ut av smeiten.

Dersom man øker den tilførte mengde oxygen vil hastigheten for strålen stige. Mengden av oxygen som føres inn i smeiten, såvel som det derved dannete kulloxyd, vil øke tilsvarende. Hvis man ikke forandrer munnstykkets stilling vil man imidlertid få en proporsjonalt mindre mengde oxygen tilbake over smeiten og dette tilføres på et tidspunkt hvor det ikke finnes tilstrekkelig mengde av dette til å forbrenne alt kulloxyd; som følge av at forholdet mellom oxygenmengden som inn-føres i badet og oxygenmengden som er disponibel i ovnen over metallsmelten ikke lenger er konstant og er regulert på bekostning av den oxygenmengde som finnes i ovnen, stiger avgasstemperaturen, og et-tersom kulloxyd-mengden i ovnskammeret ikke har kommet i kontakt med en tilsvarende mengde oxygen, forbrenner den ved hjelp av oxygenet i luften som inn-føres i skorstenen under avgassens av-trekking.

Hvis man derimot ifølge oppfinnelsen samtidig trekker tilbake munnstykket, vil den ellipseformete berøringsflate øke og samtidig vil man få øket den motstand som ytes av smeiten mot oxygenets inntreng-ning i smeiten; dessuten vil økingen av veilengden for strålen inne i ovnen med-føre en øket avbremsing som følge av den gasstrøm som trer ut av smeiten. Man vil herved få mindre oxygen ført inn i badet og det er lett å innrette seg slik at forholdet mellom oxygen som innføres i badet og oxygen som er disponibel i ovnen, blir praktisk talt konstant. Man kan eventuelt også redusere munnstykkets skråstilling. Mengden av oxygen som trenger inn i smeiten vil bli desto mindre jo mer stråleaksen nærmer seg tangering.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har man følgende tre regulerings-muligheter, nemlig: skråstilling av munnstykket, nedsenking av munnstykket samt regulering av tilført mengde oxygen, og som følge av dette kan man til et hvert tidspunkt under ferskningen oppnå den best mulige varmeeffekt og den kortest mulige behandlingstid.

Denne fremgangsmåte er bare virksom dersom innblåsingstrykket er lavere enn 2 kg/cm2 og det forønskete resultat vil ikke kunne oppnås dersom trykket har en større verdi enn dette, slik det er tilfelle i slike ovner som har vertikale munnstykker, i hvilke ovner forbrenningen av CO til CO„ ikke er tilsiktet og til og med unngås for å hindre ødeleggelse av ovnsveggene som ikke avkjøles av smeiten.

Det ble foretatt forsøk med en roterbar Kaldo-ovn som hadde en kapasitet på 110 tonn og hvor innblåsingsmunnstykket rager 2 meter inn i ovnen, og er utstyrt med en dyse med en diameter på 50 mm. Munnstykkets helning i forhold til horisontalplanet var på 27° og oxygenet ble innblåst i et forhold på 80 ms pr. minutt; en betydelig mengde kulloxyd forbrant i skorstenen.

Røret ble trukket tilbake slik at det bare raget 1,50 m innad og mengden av kulloxyd som forbrant i skorstenen ble redusert.

Man lot deretter munnstykket helle 23° mens man beholdt de samme størrelser på dysediameteren og avstanden hvorved munnstykket rager innad i ovnen; mengden av kulloxyd som forbrant i skorstenen ble redusert ytterligere.

Mens man beholdt verdiene for helnin-gen og avstanden som munnstykket rager innad i ovnen, erstattet man den opprinnelige dyse med en dyse med diameter på 125 mm, og man kunne da oppnå å tilføre en oxygenmengde på 120 m» pr. minutt uten at kulloxyd forbrant i skorstenen.

Mens man beholdt verdiene for helnin-gen og diameteren for dysen, trakk man munnstykket ytterligere tilbake, slik at den avstand som munnstykket raget innad i ovnen nå var 1 m. Man kunne da oppnå å tilføre en oxygenmengde på 185 ms pr. minutt uten å tape forbrenningsvarmen ved forbrenningen av kulloxyd.

Ved å erstatte dysen på 125 mm med en dyse på 140 mm kunne man oppnå en

oxygentilførsel på 240 ma pr. minutt.

Endelig ved å la munnstykket helle 21° i forhold til horisontalplanet og ved å trekke munnstykket ytterligere tilbake slik at det bare raget innad i ovnen 0,75 m, kunne man med en dyse på 140 mm få innblåst en oxygenmengde på 300 ms pr. minutt.

Sammenlikningsvis kunne varigheten av innblåsingen reduseres fra 54 sekunder pr. tonn ved de opprinnelige forhold til 20 sekunder pr. tonn med en tilførselsmengde på 240 m?> pr. minutt.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte ved ferskning av råjern ved å foreta innblåsing av oxygen i regulerbar mengde i en roterbar ovn med skråttstillet akse, under et trykk av en størrelsesorden på 2 kg/cm2, ved hjelp av et munnstykke som er bevegelig i ovnens vertikale midtplan, hvor avstanden mellom munnstykkets utløpsmunning og metallsmelten økes ved å redusere munnstykkets skråstilling i forhold til horisontalplanet, karakterisert ved at under ferskningen regulerer man som funksjon av den mengde oxygen som: innføres gjennom munnstykket, lengden; av den del av munnstykket som rager innad i ovnen og/eller munnstykkets skråstilling for derved å minske lengden av den del av munnstykket som rager innad i ovnen og/eller munnstykkets skråstilling i forhold til horisontalplanet når man øker den tilførte mengde oxygen, slik at forholdet mellom den mengde oxygen som tilføres til smeiten og den mengde oxygen som er tilstede i ovnen over metallsmelten, er stort sett konstant, slik at det kan oppnås optimal forbrenning av CO till C02.