Surówke zelazna wytwarzano dotych¬ czas w ten sposób, iz rude zelazna i we¬ giel redukujacy wprowadzano osobno do kapieli roztopionego zelaza. Znany ten spo¬ sób wymaga uzycia specjalnego pieca plo¬ miennego, zlozonego z paleniska glównego i polaczonego z nim paleniska pomocnicze¬ go, przyczem kapiel roztopionego zelaza musiala byc nasycana weglem przed zasy¬ paniem wsadu.Wynalazek niniejszy ma na celu wy¬ twarzanie surówki z zastosowaniem znacz¬ nie prostszych srodków w sposób oszczed¬ niejszy niz dotychczas. Wedlug wynalazku mieszanine nieroztopionej rudy zelaznej i odpowiedniej ilosci wegla redukujacego wprowadza sie do roztopionej kapieli ze¬ laza, w której zawartosc wegla jest w przy¬ blizeniu równa zawartosci wegla w wytwa- "^ .. .V' rzanej surówce. Do procesu wedlug wyna¬ lazku uzywa sie pieca do przetapiania lub pieca elektrycznego zwyklej konstrukcji.Sposób wedlug) wynalazku daje lepsze wy¬ niki, gdyz niepotrzebne jest ponowne na- weglanie pozostalej w piecu roztopionej surówki, przyczem zuzycie wegla reduku¬ jacego jest stosunkowo mniejsze, niz w wielu znanych dotychczas procesach.Wreszcie w sposobie wedlug wynalazku za¬ stosowano do zasilania pieca zmieszane ra¬ zem zarówno gorsze, drobne gatunki we¬ gla, jak i gatunkowo gorsza drobnoziarni¬ sta rude (oplóczki). Gatunek wytwarzanej surówki daje sie dogodnie zmieniac w sze¬ rokich granicach, zwlaszcza w ten sposób, ze podczas odtleniania rudy zmienia sie zu¬ zel, ewentualnie wraz ze zmiana jego skla¬ du, w celu uzyskania odpowiednich iloscifltt«az nowicie .s^rki, fosforu, krzemu i t 4- Wreszcie sposób ^redlug wynalasktg* umoz¬ liwia rozlegle Wyzyskanie gaz$w odloto¬ wych pieca, zawierajacych, glównie tlanek wegla, przez uzupelniajace spalanie w c&r lu dodatkowego ogrzewania pieca plomien¬ nego lub elektrycznego, albo tez przess ul¬ zycie ich do wstepnego odtlenienia rudy ze¬ laznej, naj dogodniej we wstepnym piecu obrotowym.W procesie wedhtg wynalazku* niepo¬ trzebny jest wielki piec. Mozna np. regene¬ rowac zelazo, swiezto*efc * pjfecu ptomienr nym, na surówke droga uzupelnienia we¬ gla. Istotnym warunkiem pracy pieca jest taki jego bieg, aby po wypuszczeniu cieklej surówki zawrze pozostawala w piecu znaczna jej czesc (w £*zyWiseniu d©r%J.Ta roztopiona surówka sluzy jakQ zasphr nik ciepla i zawiera wegiel w postaci, la¬ two redukujacej rude, dzieki czemu po wprowarigynttit ngmegfo *we4u*L zlazoaatfa* z rudy zelaznej, zmieszanej z weglem re¬ dukujacym, natychmiast rozpoczyna sia wydatne odtlenienie rudy. Silnie, endoter- miczna reakcja odtleniania rudy zelaznej wya»ag$ dostatecznego, doplywu ciepla Dfr- pLyw eóepfc odbywa sie* z, j/ednef strony^ na kpa*fc iaiwartosci ojfcpla pozostalej kapieli* z drugi- zass -— dfcieki zewnetrznemu o- g**ew*urilL pfeefc, npv zapom^ca gazów pLo? &ifea$ychv Wobec tego, 4e odtleqiaaie musi odbywac sjft» szybka ogrzewanie? tylko, od aewaatrz nie wystarczyloby, aby uaiozJiwic pra^prowadzeni^ procesu opUlsnieniai w p4ftou< plon#&nsym w sposói. oszczedna.Jfedaakze-stosunkowo, duza ilosc pozostalej roztopionej; surówki sluzy,, jako< zasobnik ciepla* Oddaje* 003. w, czasie* odtlenianift nagromadzony nadmiar ciepla i zosjaja odr powiednio. podgrzana- przed; spuszczeniem albo. po spuszczeniu, wytworzonej surówJti* & pczed ponownem zasilaniem pieca* Erzy, zastosowania procesu wedlug wy*- nalurkc praca, odbywa, si^ korzystniejf niz w wielkim piecu. W wielkich piecach nOW- szggo typu na tonne zelaza zuzywa sie w przyblizeniu 800 kg koksu, z której to ilo¬ sci w przyblizeniu % jest zuzywana na odtlenianie i naweglanie, podczas gdy re¬ szta jest zuzywana na wytwarzanie ciepla i gaz$w odlotowych* Natomiast sposób we- cjlu^wynalazku niniejszego, przewiduje do- dai^k tylko takiej ilosci wegla, jaka jest niezbedna tylko do redukcji i ewentualnie djot n&weglajiia^ c^ylj ojkolp 350 kg na tonne zefoza. 1 ¦ < , Wedlug wynalazku najdogodniej jest d& qgi£ewajtfl| plec% plomiennego stosowac spalanie pierwotne nad paleniskiem, np. paleniskiem na pyl weglowy lub na rope.Jezeli rozporzadza sie paliwem o dosta¬ tecznej wartosci opalowej, ta pp4^rz£ya- qj& wsteppa pWiwa lub powietrza do spa¬ lania* J£$t CWy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku) zbyteczne, poniewaz srednia temperatura pieca jest znacznie nizsza (w pi«#fetó£enf#kQ, 2Pfc?CJv 3& f»zy ^y^ftpianiu w piecu zelaza kowalnego. Regulacja o- gcz&w£$J£i moze byc ponadto ulepszona w ten sposób, ze uzywa sie powietrza, wzbo¬ gaconego w tlen, poniewaz bezuzyteczny azot nie musi byc wtedy ogcse^raa^ , Ja^ wspomniano, sposobi wedlug wyaan hazku ma na celu pszed^wszy^tkiem; w^- tw^zania surówka zawierajacej malft jq& gla^ Gatunek: tej surówki laozeJ^yc cegulor wany w- cnacznie* saersz^n zakresje, niz np, w wielkich piecach. Mpzna, zwlaszcza przea od&iagania zuzla w czasie pracy, ocaaj odj- nawianie, go, wzglednie zatiace skladu zuzla regulowac zawartosc damiesoek ^ roztopionej- surówce* jak np. siarki, fosfo¬ ru, krzemu i i di Przyklad wykonania.Stosuje sie wywrotowy piec pbaiiepny o wsadfeie w przyblizeniu 25ft fe a palaai" skiei?!^ na pyl weglowy i bez- komór do podgrzewania wstepnego.Praediurucl^mieni/ami do.pieoa NVl«:Qf watl^a* sie l^p, t surówki która, si$uwl&i — 2 —foo, ifómfóst surówki na wsad riiozna uzyfc równiez odpadków zelafca icujnego, wów- cz*«s wszakze d© roztopionego metalu na- lezy dodac wegla w dowolnej postaci w ta- totej ilosci, afcy jego zawartosc w kapieli dochodzila mniej wiecej do 2,8% C. Do¬ swiadczenie wykazalo, ze mozliwe jest na- wejglatiie kapieli zelaza roztopionego, az do tej zawartosci przez dodanie Wegla., Znacz¬ nie wyzsza zawartosc wegla daje sie osia¬ gnac z trudem, nie jest ona jednakze po¬ trzebna.Naste^aie tlo kapieli wprowadza sie -stopniowo wsad, zlozony z mieszaniny ra¬ dy o dowolnej wielkosci ziarn z potrzebna iiosoia wegla redukujacego w postaci dó- wolttej. Ilosc wsadu fest dobierana tak, azeby zawartosc roztopionej surówki w piecu, przed spta&zezentem ntetalu, Wynosi¬ la w przyblizeniu 200 1 Po dwu - trzygo¬ dzinnym biegu pieca, podczas którego zu¬ zel jest odprowadzany i odnawiany lub sklad jego jest zmieniany, caly Wsad zo- stafe todtletikmy. Czas trwania operacji jest zalezny od róznych czynników, prze- dewszystkiem od ilosci ciepla, doprowadzo¬ nej do pieca na jednostke czasu, i moze byc wskutek tego znacznie skrócony.Jezeli podczas zaladowywania okaze sitfr ze temperatura kapieli opada zbyt szybko* wówczas ogrzewa sie piec przez pewien czas mocniej przy zamknietych drzwiczkach Równiez po spuszczeniu 70 t surówki ntozna podgrzewac roztopiony la¬ dunek przed zaladowaniem nowego wsadu przez pewien czas mocniej i ewentualnie troche naweglic, dodajac weghu Korzysci z zastosowania sposobu we¬ dlug wynalazki! sa nastepujace/ L proces moze byc stosowany w zwy¬ klym piecu Siemens^Martin^ bez znacz¬ nych zmian konstrukcyjnych; 2, niozna uzywac drobnoziarnistej ru¬ dy, unikajac w ten sposób kosztów brykie- towania; » 3, mozA* -uzywac gorszego ntlattdego paliwa c 4. zawartosc w paliwie szkodliwych domieszek, jak nf. siarki, nie ma smftctfenia, gdyz do rudy dodaje sie tylko okolo % ilosci wegla w dbWolriej postaci, w porów¬ naniu z iloscia potrzebna do fracy W wiel¬ kich piecach, a wskutek tego feiarfriLJaee dzialanie roztopionej kapieli jest stosunko¬ wo hteznaoziie^ &. sklad chemiczny wytwarzanej su¬ rówki moze byc w; szefokiria «aki-esie zfttie- niaAy i 6. sposób 4soze byc dostosowany do bardzo róznych warunków ruchu, gdyz piec moze byc stosowany bez zmian do wytwa¬ rzania zelaza ktijnego.Gazy odlotowe z pieca moga byc wyzy¬ skane przez poddanie ich wtórnemu spale¬ niu droga doprowadzania swiezego powie¬ trza, np. pod speejalnemi kotlami luft w in¬ ny sposób. Jest to zwlaszcza, wskutek te¬ go konieczne, gdyz wegiel redukujacy ulat¬ nia sie jako tlenek wegla i W tej póstdci jest przewaznie odprowadzony w gazach odlotowych.Surówka o zaWartoisei najwyzej 3% wegla, otrzymywana tym sposobeib, nfoze byc uzyta zarówjfcfr, jako surowiec odlewni¬ czy* jako tez i do przetwarzania na zelazo kujne. Dla Otrzymania zelaza kujriego za¬ wartosc wegla jest utrzymywana^ na) niskim poziomie, poniewaz wegiel riiusi byc w mniejszym lub wiekszym stopniu elimino¬ wany w procesie swiezenia. W odlewnic¬ twie stosowane jest obeetiie czesto zeliwo o stosunkowo malej zawartosci wegla, odzna¬ czajace sie bardzo korzystnemi wlasciwo¬ sciami mechanicznemi.W odmianie opisanego powyzej SftosObu wytapiania surówki mozna uzywac pieca plomiennego, pieca elektrycznego, np. pieca oporowego, pieca lukowego, pie¬ ca indukcyjnego, zasilanego pradem o ma¬ lej lub wie-lkiej esestoUiwOsci. _ 3 —Zalety stosowania pieców elektrycznych polegaja przedewszystkiem na nastepuja¬ cemu Proces odtleniania, który sie zaczyna naogól przy duzej szybkosci reakcji w chwili zasypania rudy zelaznej ze srodka¬ mi redukcyjnemi, zwlaszcza weglem lub weglikami, do topniska w piecu elektrycz¬ nym, ma przebieg silnie endotermiczny.Wskutek tego proces odtleniajacy odpro¬ wadza z kapieli surowca w krótkim czasie duza ilosc ciepla, które musi byc uzupel¬ nione przez doprowadzenie energji ciepl¬ nej; Zastosowanie pieca elektrycznego daje moznosc przeprowadzenia tego uzupelnie¬ nia energji cieplnej w czasie jak najbar¬ dziej dostosowanymi do chwilowych warun¬ ków ruchu przez odpowiednie dawkowanie doprowadzanej energji elektrycznej, np. zastosowanie odpowiednio wysokiego na¬ tezenia lub napiecia, przyczem czas ten moze byc ewentualnie bardzo krótki. Ener- gje elektryczna, doprowadzana do pieca elektrycznego, mozna 1 dawkowac tak, ze zwlaszcza przy stopniowem wprowadza¬ niu! (porcjami) ladunku rudy ze srodkami redukujacemi do kapieli surowca, mozna calkowicie zapobiec w praktyce ochladza¬ nie sie roztopionej kapieli.Piece elektryczne nalezy stosowac o mozliwie szczelnem zamknieciu, co w praktyce nie napotyka na trudnosci, przy¬ czem piec elektryczny winien posiadac u- rzadzenie do odprowadzania powstajacych przy procesie odtleniania gazów, zawiera¬ jacych glównie tlenek wegla. Odprowa¬ dzane gazy mozna spalac w celu dodatko¬ wego podgrzewania pieca elektrycznego, u- lepszajac w ten sposób proces wedlug wy¬ nalazku z punktu widzenia oszczednoscio¬ wego.Mozna pracowac równiez w ten sposób, ze kapiel roztopionego zelaza jest przygo¬ towywana przez stapianie wstepne zelaza w dowolnej postaci, zmieszanego ze srod¬ kami redukujacemi w piecu plomiennym lub innym piecu do stapiania. Otrzymane w ten sposób roztopione zelazo, zawieraja¬ ce mniejsze lub wieksze ilosci wegla, wpro¬ wadza sie do pieca elektrycznego, w któ¬ rym opisany proces wedlug wynalazku* jest prowadzony dalej. Gazy odlotowe, odpro¬ wadzone z pieca elektrycznego, moga w tym przypadku, np. po zmieszaniu z po¬ wietrzem, byc zuzyte do opalania pieca plo¬ miennego lub innego pieca. Jest to ko¬ rzystne zwlaszcza w tym przypadku, gdy surówke, otrzymana w piecu elektrycznym, wypuszcza sie calkowicie lub w przewaza¬ jacej czesci, a piec elektryczny przed kaz¬ dym nowym ladunkiem zasila sie stopio- nem zelazem z pieca plomiennego lub in¬ nego.Zastosowanie pieca elektrycznego, zwla¬ szcza w ostatnio opisanej postaci procesu wedlug wynalazku, umozliwia zmiane w szerokim zakresie gatunku wytwarzanej surówki droga dawkowania ilosci wegla wzglednie weglików, doprowadzanych do kapieli roztopionego zelaza w piecu elek¬ trycznym. W ten sposób mozna otrzymy¬ wac surówke z okreslona zgóry zawarto¬ scia wegla.W podobny sposób, jak w przypadku opisanego powyzej zastosowania piecal plo¬ miennego, mozna równiez, stosujac piec elektryczny, wplywac w duzym zakresie na przebieg odtleniania i na sklad wytwarza¬ nej surówki przez specjalny dobór skladu zuzla wzglednie spuszczanie zuzla i dopro¬ wadzanie innego zuzla o tym samym lub innym skladzie.Z punktu widzenia metalurgicznego kazda ruda zelazna moze byc zastosowana jako materjal wyjsciowy do procesu we¬ dlug wynalazku. Wybór rudy zalezy tylko od jej ceny. Nie odgrywa przytern roli, czy ruda sklada sie z wiekszych bryl, czy tez jest mniej lub bardziej mialka. Równiez i wegiel, uzywany jakp| srodek; redukujacy, — 4 —moze byc stosowany w dowolnej postaci i gatunku. ii Postac wykonania wynalazku moze byc równiez zmieniona w tym kierunku i to zarówno w razie zastosowania pieca plo¬ miennego, jak i pieca elektrycznego, iz ga¬ zów odlotowych nie spala sie w celu dodat¬ kowego ogrzewania pieca, lecz uzywa sie do podgrzania wstepnego i do wstepnego odtlenienia wsadu. Uskutecznia sie to naj- dogodniej' w piecu obrotowym, ustawionym przed piecem do wytapiania surówki. Mie¬ szanina rudy i wegla, mozliwie zlozona z drobnych brylek, zaladowana do pieca ob¬ rotowego jest omywana przez gazy odlo¬ towe z pieca obrotowego, zawierajace glównie tlenek wegla, w miare moznosci „przeciwpradowo", Przytem otwór do za¬ sypywania mieszaniny rudy zelaznej i we¬ gla redukujacego do pieca do wytapiania surówki sluzy jednoczesnie jako otwór wy¬ lotowy do gazów spalinowych z tego pieca.Wylot dolnego konca pieca obrotowego moze prowadzic do pieca do wytapiania surówki, przyczem do górnego konca pie¬ ca obrotowego przylacza sie urzadzenie do odsysania gazów. Pomiedzy króccem urza¬ dzenia do odsysania a zbiornikiem! do zasi¬ lania pieca obrotowego nalezy umiescic za¬ syp o podwójnem zamknieciu.Na rysunku przedstawiono schema¬ tyczny przyklad wykonania urzadzenia w zastosowaniu do wytapiania surówki we¬ dlug wynalazku. W piecu i, np. piecu plo¬ miennym albo indukcyjnym, znajduje sie kapiel 2 z zelaza w stanie roztopionym, po¬ zostajaca po czesciowem spuszczaniu me¬ talu. Ruda zelazna, przerabiana na surów¬ ke i zmieszana z weglem, jest doprowadza¬ na, naj dogodniej w mozliwie drobnych brylkach, do zbiornika 3, polaczonego przez zasyp z podwójnem zamknieciem 4 z rura zasilajaca 5. Rura 5 jest wprowa¬ dzona wspólsrodkowo do bebna obrotowe¬ go 6, nachylonego do poziomu w przyblize¬ niu pod katem 3 — 5°. Dolny koniec beb¬ na obrotowego 6 jest polaczony z rura 7* prowadzaca do pieca 1, najwlasciwiej do czesci pieca, zajmujacej polozenie najwyz¬ sze. Warunki pracy pieca 1 sa ustalone tak, aby otrzymywac surówke zadanego gatun¬ ku. Surówke wydala sie z pieca, pozosta¬ wiajac w nim czesc tejze, czyli kapiel 2, np. przez wywracanie pieca. Kapiel 2 wypel¬ nia w przyblizeniu polowe pieca lub nieco wiecej i sluzy jako zasobnik ciepla i srodek, redukujacy kazdy nastepny wsad.Wedlug wynalazku gazy, powstajace w piecu podczas odtleniania, sa odsysane za- pomoca wywietrznika 8, przylaczonego do rury 5 ponizej zasypu o podwójnem za¬ mknieciu 4. Gazy przeplywaja przez rure 7, beben obrotowy 6 i czesc rury 5 w kie¬ runku przeciwnym do kierunku, w jakim porusza sie wsad („przeciwpradowo").Wskutek wysokiej temperatury gazów, wy¬ noszacej okolo 1000°C, wsad jest wydatnie podgrzewany i jednoczesnie ulega odtlenie- niu wstepnemu dzieki stosunkowo duzej za¬ wartosci tlenku wegla w gazach odloto¬ wych. Zastosowanie mozliwie mialkiego wsadu oraz ruch obrotowy bebna 6 umoz¬ liwiaja bardzo dokladne przenikanie wsadu przez gazy odlotowe.Aby zapobiec wysypywaniu sie ladun¬ ku podczas wywracania pieca 1, w nie¬ ruchomej rurze 7 miesci sie zawór 9, który sluzy jednoczesnie i do dawkowa¬ nia kazdorazowo doprowadzanego la¬ dunku.Czesc pieca 1, w której miesci sie ka¬ piel 2 (kotlina ogniskowa), oraz znajduja¬ ce sie nad nia; sklepienie pieca sa wykona¬ ne z ksztaltek weglowych. Jedynie w tych miejscach scianek bocznych pieca, które stykaja sie z powierzchnia kapieli 2 surów¬ ki (wobec tego, ze ksztaltki z wegla jako okladzina sa narazone na zbyt duze obcia¬ zenie), ksztaltki te sa zastapione okla- - 5 -tl&ista z i&agftefcytu lub podsteneg© «iate- cjala W przypadkach, gdy zawartosc wegla w gafcach odkftowych ttib ich ilosc sa tak dn- ze ze gazy odlotowe wie moga byc wyzy¬ skane caik(tvmie do pozadanego podgrza¬ nia i wstepnego odtlefuenia wsadu, mozna zuzytkowac t&esc garów odlotowych po zmieszaniu , 2; tlenem albo powietrzem do dodatkowego opalania bebnów obrotowych 6 od wew»atrz, czy tez od zewnatrz* W p*erwssym przypadku wystarcza zaiopa- trzyc rure 7 w otwór wlotowy do powie* ttza, mniej wiecef w miejsc^ zetkniecia sie rury z bebnem obrotowym 6, podczas gdy w drugim przypadku nrasi byc przeprowa¬ dzona dodatkowa rura, doprowadzajaca gazy a pieca lab 3 rury 7 do sciany pla¬ szcza zewnetrznego bebna 6. Czesc gazów odlotowych moze byc zuzyta w razie po¬ trzeby równiez do dodatkowego ogrzewa¬ nia pieca. PL