PL194453B1

PL194453B1 - Sposób nawęglania kąpieli metalowej

Info

Publication number: PL194453B1
Application number: PL349691A
Authority: PL
Inventors: Lech Bulkowski; Bogdan Zdonek; Kazimierz Ochab; Marian Rachwalski
Original assignee: Inst Metallurgii Zeleza Imeni
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2007-06-29
Also published as: PL349691A1

Abstract

1. Sposób naweglania kapieli metalowej, polegajacy na naweglaniu kapieli metalowej materia- lem weglistym i topieniu wsadu z intensyfikacja tlenem gazowym, znamienny tym, ze jako naweglacz stosuje sie zuzyte opony, które rozdrabnia sie na czesci, a nastepnie wraz ze stalowym kordem umieszcza sie w pojemniku, korzystnie elastycznym i kolejno laduje sie, w ilosci zaleznej od wymaga- nej ilosci wegla pierwiastkowego we wsadzie, bezposrednio do pozostawionego na trzonie pieca je- ziorka cieklego metalu z poprzedniego wytopu, korzystnie o temperaturze 1450°C do 1650°C i na- tychmiast przysypuje zlomem z kosza wsadowego, a nastepnie calosc poddaje sie procesowi topie- nia, korzystnie z intensyfikacja tlenem gazowym. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób nawęglania kąpieli metalowej z zastosowaniem odpadowego materiału węglistego.

Znany jest sposób nawęglania kąpieli metalowej z zastosowaniem w procesie nawęglania, we wsadzie do pieca stalowniczego, na przykład elektrycznego pieca łukowego, nawęglaczy w postaci kawałkowego surowego węgla kamiennego, koksu lub innych postaci węgla kamiennego albo materiałów węglistych, które ładowane są bezpośrednio na trzon pieca, przed załadowaniem kosza wsadowego ze złomem.

W znanym sposobie występuje zapewnienie lepszego wykorzystania węgla pierwiastkowego do nawęglania ciekłej kąpieli metalowej, powstającej z roztopionego łukiem elektrycznym złomu, gdyż nie dopuszcza się, w początkowej fazie topienia, dopływu powietrza z zewnątrz i uniemożliwia jego spalanie.

Znany jest także sposób nawęglania kąpieli metalowej z zastosowaniem w procesie nawęglania znanych nawęglaczy, które ładuje się do kosza wraz ze złomem, a następnie ładuje się całość do pieca.

W znanym sposobie dochodzi często do przedostania się nawęglacza na wierzch złomu, po załadowaniu koszem pieca, co powoduje, że część węgla, podczas roztapiania, ulegać może spalaniu tlenem z powietrza atmosferycznego, zatem mniej węgla przechodzi do roztworu ciekłego metalu z roztapianego złomu.

W znanych sposobach nawęglania kąpieli metalowej stosowane nawęglacze dodawane są do wsadu w temperaturze otoczenia.

Celem wynalazku jest sposób nawęglania kąpieli metalowej w piecu stalowniczym z zastosowaniem odpadowego materiału węglistego.

Cel ten osiągnięto w sposobie według wynalazku, w którym stosuje się odpadowe materiały węgliste w postaci zużytych opon, które w swoim składzie zawierają węgiel, żelazo oraz inne substancje, na przykład siarkę, co powoduje iż stanowić mogą, we wsadzie do pieca, źródło ciepła o wysokiej wartości opałowej.

Zużyta opona, na przykład samochodowa, zawiera około 70% węgla pierwiastkowego, a ponadto około 20% wysokiej jakości stali w postaci kordu, wykonanego z drutu stalowego, a także inne substancje, takie jak siarka w ilości do 1,5%.

Wobec faktu, iż opony zawierają pewną ilość substancji organicznych, nie mogły by być ładowane do pieca w sposób znany i dotychczas stosowany, z uwagi na konieczność przeprowadzenia rozkładu chemicznego opon na elementarne pierwiastki, w wysokiej temperaturze, to jest powyżej 1000°C.

Sposób nawęglania kąpieli metalowej według wynalazku, charakteryzuje się tym, że jako nawęglacz stosuje się zużyte opony, które rozdrabnia się na części, a następnie wraz ze stalowym kordem umieszcza się w pojemniku, korzystnie elastycznym i kolejno ładuje się, w ilości zależnej od wymaganej ilości węgla pierwiastkowego we wsadzie, bezpośrednio do pozostawionego na trzonie pieca jeziorka ciekłego metalu z poprzedniego wytopu, korzystnie o temperaturze 1450°C do 1650°C i natychmiast przysypuje złomem z kosza wsadowego, a następnie całość poddaje się procesowi topienia, korzystnie z intensyfikacją tlenem gazowym.

W odmianie sposobu według wynalazku rozdrobnione zużyte opony wraz ze stalowym kordem umieszcza się na dnie kosza wsadowego, w pojemniku, korzystnie elastycznym, po czym przykrywa złomem i kolejno ładuje do pieca, do jeziorka ciekłego metalu pozostawionego na trzonie pieca z poprzedniego wytopu, albo powstałego po roztopieniu części złomu załadowanego w pierwszym koszu, korzystnie o temperaturze 1450°C do 1650°C, a następnie całość poddaje się procesowi topienia korzystnie z intensyfikacją tlenem gazowym.

Sposób nawęglania kąpieli metalowej, według wynalazku, zapewnia zatopienie materiału zużytych opon w ciekłym metalu przy temperaturze większej niż 1000°C, oraz zabezpieczenie przed kontaktem z powietrzem otoczenia w czasie topienia złomu, w związku z czym w czasie roztapiania złomu materiał zużytej opony ulega w wysokiej temperaturze rozkładowi na węgiel i żelazo oraz siarkę.

Węgiel i siarka, po roztopieniu złomu, ulegają utlenieniu w gazowe produkty utleniania za pomocą gazowego tlenu i przechodzą do spalin, a żelazo pozostaje w kąpieli metalowej.

Sposób nawęglania kąpieli metalowej według wynalazku, pozwala na zmniejszenie o około 20% emisji gazów odlotowych, a w szczególności CO i CO₂ w porównaniu ze stosowaniem nawęglaczy w postaci węgla, koksu lub innych materiałów zawierających węgiel i wykorzystanie odpadowego

PL 194 453 B1 materiału w postaci zużytych opon w procesie nawęglania kąpieli metalowej, w wyniku czego uzyskany efekt jest ponad trzykrotnie większy w stosunku do znanych dotychczas sposobów nawęglania.

Sposób nawęglania kąpieli metalowej według wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania.

Przykład I:

Do wsadu pieca łukowego o pojemności 60 t, ładuje się w pojemniku typu big-bag, do jeziorka ciekłego metalu, 10 kg/t stali rozdrobnionych, zużytych opon samochodowych. Kosz wsadowy ze złomem otwiera się bezpośrednio ponad jeziorkiem ciekłego metalu na trzonie pieca i całkowicie zatapia się nawęglacz z opon przykrywając go natychmiast złomem. Po załadowaniu kosza, włącza się dopływ prądu elektrycznego do pieca i prowadzi się proces topienia łukiem elektrycznym, wprowadzając równocześnie, za pomocą lancy, tlen gazowy do podtapiania złomu. Po częściowym roztopieniu wsadu, prowadzi się proces spieniania żużla.

Przykład II :

Do kosza wsadowego na jego dno, ładuje się w pierwszej kolejności, w pojemniku typu big-bag 10 kg/t stali rozdrobnionych, zużytych opon samochodowych, a następnie kosz zapełnia się złomem. Kosz ten, po uzupełnieniu złomem, ładuje się do pieca z pozostawionym w nim jeziorkiem metalu z poprzedniego wytopu.

Po załadowaniu kosza, włącza się dopływ prądu elektrycznego do pieca i prowadzi się proces topienia łupkiem elektrycznym, intensyfikując proces topienia za pomocą wdmuchiwania lancą gazowego tlenu do ciekłej kąpieli roztopionego metalu.

Przykład III :

Do kosza wsadowego na jego dno, ładuje się w pierwszej kolejności, w pojemniku typu big-bag 10 kg/t stali rozdrobnionych, zużytych opon samochodowych, a następnie kosz zapełnia się złomem. Kosz ten, po uzupełnieniu złomem, ładuje się do pieca z jeziorkiem metalu powstałym po roztopieniu części złomu z pierwszego kosza.

Claims

1. Sposób nawęglania kąpieli metalowej, polegający na nawęglaniu kąpieli metalowej materiałem węglistym i topieniu wsadu z intensyfikacją tlenem gazowym, znamienny tym, że jako nawęglacz stosuje się zużyte opony, które rozdrabnia się na części, a następnie wraz ze stalowym kordem umieszcza się w pojemniku, korzystnie elastycznym i kolejno ładuje się, w ilości zależnej od wymaganej ilości węgla pierwiastkowego we wsadzie, bezpośrednio do pozostawionego na trzonie pieca jeziorka ciekłego metalu z poprzedniego wytopu, korzystnie o temperaturze 1450°C do 1650°C i natychmiast przysypuje złomem z kosza wsadowego, a następnie całość poddaje się procesowi topienia, korzystnie z intensyfikacją tlenem gazowym.

2. Sposób nawęglania kąpieli metalowej, polegający na nawęglaniu kąpieli metalowej materiałem węglistym i topieniu wsadu z intensyfikacją tlenem gazowym, znamienny tym, że jako nawęglacz stosuje się zużyte opony, które rozdrabnia się na części, a następnie wraz ze stalowym kordem umieszcza się na dnie kosza wsadowego, w pojemniku, korzystnie elastycznym, po czym przykrywa złomem i kolejno ładuje do pieca z pozostawionym w nim jeziorkiem ciekłego metalu z poprzedniego wytopu, lub powstałego po roztopieniu części złomu załadowanego w pierwszym koszu, korzystnie o temperaturze 1450°C do 1650°C, a następnie całość poddaje się procesowi topienia, korzystnie z intensyfikacją tlenem gazowym.