Przedmiot wynalazku niniejszego do¬ tyczy sposobu otrzymywania surówki z ubogich rud zelaznych wzglednie z in¬ nych zawierajacych zelazo materialów bo¬ gatych w krzemionke lub siarke.Wytwarzanie surówki wedlug znanych sposobów, jak wiadomo, przeprowadza sie przewaznie sposobem zasadowym i przy przeróbce w wielkim piecu wyso- kowartosciowych rud zelaznych.Rozwój przemyslu stworzyl jednak koniecznosc stosowania w jak najszer¬ szym zakresie przeróbki ubogich rud ze¬ laznych. Sposób zasadowy wytwarzania z takich rud surówki nie nastrecza szcze¬ gólnych trudnosci technicznych, lecz prze¬ ciwstawiaja sie mu wzgledy gospodarcze.Wskutek tego tez ostatnio próbowano do otrzymywania surówki z takich ubo¬ gich w zelazo rud stosowac proces kwas¬ ny, do przeprowadzania którego stosuje sie zwykle wegiel drzewny, praktycznie biorac, wolny od siarki. Trudnosci stoso¬ wania tego sposobu polegaja zasadniczo na tym, ze przy stosowaniu zamiast wegla drzewnego koksu o duzej zawartosci siar¬ ki otrzymuje sie surówke bogata w siarke.W przeciwienstwie do róznych sposobów, zmierzajacych do zmniejszenia zawartosci siarki w wytwarzanej surówce, próbowa¬ no równiez odsiarkowywac surówke nie w wielkim piecu, lecz w znany sposób do¬ piero po spuscie surówki.W tym celu jako srodki odsiarkowy-wajace stosowano potasowce, zwlaszcza sode, i stosowano je zwykle do calkowi¬ tego odsiarkowywania roztopionej su¬ rówki.Dzieki stosowaniu tych sposobów mozna! bylo jak najbardziej ekonomicznie przerabiac ubogie* w zelazo rudy, nie osia¬ gnieto jednak nawet w przyblizeniu ko¬ rzysci zwyklego procesu zasadowego przy uzyciu rud o duzej zawartosci zelaza.Natomiast sposób wedlug wynalazku niniejszego umozliwia przerabianie ubo¬ gich rud zelaznych na surówke znacznie korzystniej.Do wykonywania sposobu wedlug wy¬ nalazku stosuje sie skombinowany sposób pracy, mianoMcie stosuje sie zarówno sposób kwasny, jak i zasadowy, W mysl wynalazku uboga rude zelaz¬ na przetapia sie na surówke znanym spo¬ sobem zasadowym z jednoczesnym doda¬ waniem wstepnie otrzymanej surówki o stosunkowo duzej zawartosci siarki, wy¬ tworzonej w drugim wielkim piecu sposo¬ bem kwasnym.Nastepnie surówke, otrzymana sposo¬ bem kwasnym, razem z ruda przetapia sie sposobem zasadowym w zasadowym wiel¬ kim piecu, w którym przeprowadza sie odsiarkowywanie surówki bez stosowania jakichkolwiek dodatków zwiekszajacych zasadowosc zuzla.Ilosc surówki otrzymanej przez wstep¬ ne przetopienie rudy sposobem kwasnym i dodawanej przy otrzymywaniu surówki sposobem zasadowym moze wynosic do 50%, ilosc zas i sklad chemiczny zuzli w piecu ulega przy tym tylko nieznacznej zmianie. Stosunek zasad do kwasów ta¬ kich zuzli wynosi mniej wiecej 1 : 15, co odpowiada zuzlom stosowanym przy spo¬ sobie zasadowym.Najkorzystniej jest bogatsze w zelazo rudy przerabiac sposobem zasadowym, a ubozsze — sposobem kwasnym.Poniewaz wedlug wynalazku w kwas¬ nym wielkim piecu nie przeprowadza sie oczyszczania surówki przetapiajac mate¬ rialy wsadowe bez wzgledu na ich sklad chemiczny, zwlaszcza bez wzgledu na za¬ wartosc siarki, przeto otrzymuje sie znacznie mniejsza ilosc zuzla, np. zamiast 1,15 — 0,7, co pociaga za soba znaczne zmniejszenie zuzycia koksu, dochodzace do 15%.W mysl wynalazku mozna nastepnie przez odpowiednie ulepszenie biegu kwas¬ nego pieca osiagnac oszczednosc na ko¬ ksie do 50%, wprowadzajac do pieca zu¬ zle sodowe.Takie zuzle sodowe otrzymuje sie jako produkt tiboczny przy wtórnym odsiarko- wywaniu surówki otrzymanej w zasado¬ wym wielkim piecu, które zwykle prze¬ prowadza sie w znany sposób przy otrzy¬ mywaniu surówki o malej zawartosci manganu. Takie odsiarkowywanie prze¬ prowadza sie zwykle za pomoca sody, której dodaje sie przecietnie w ilosci oko¬ lo 5% do surówki przy nieznacznej za¬ wartosci manganu w namiarze. Takie zu¬ zle sodowe, uwazane dotychczas jako od¬ padki bezwartosciowe, zostaja wedlug wynalazku wyzyskane jako czesc mate¬ rialów wsadowych kwasnego wielkiego pieca. Dodatek zuzli zasadowych powo¬ duje obnizenie sie temperatury topnienia wytwarzanego zuzla, a wskutek tego mo¬ zliwosc prowadzenia kwasnego wielkiego pieca przy stosowaniu zuzli o malym 'sto¬ sunku jego zasad do kwasów. Stosunek ten moze wynosic ponizej 0,6, najlepiej 0,3 — 0,4 lub nawet 0,15. Zmniejszenie te¬ go stosunku powoduje zmniejszenie ilosci zuzla, a przez to znaczna oszczednosc na paliwie. Nalezy nadmienic, ze stosowanie w kwasnym wielkim piecu zuzli o stosun¬ ku zasad do kwasów wynoszacym ponizej 0,7 uwazane bylo dotychczas za niewyko¬ nalne.Stosowanie zuzla sodowego przy kwasnym sposobie wielkopiecowym po- - 2 —siada ponadto szczególnie korzystne zna¬ czenie zarówno ze wzgledu na sam prze¬ bieg procesu, jak i na ilosc i wlasciwosci otrzymywanej surówki. Nie oddzialywa on równiez niekorzystnie na bieg wielkie¬ go pieca oraz zapewnia znaczne zwieksze¬ nie plynnosci zawartosci pieca.Stwierdzono równiez, ze przez doda¬ nie do materialów wsadowych zuzla so¬ dowego unika sie tworzenia narostów w szybie i w garze wielkiego pieca.Przy takim prowadzeniu pieca otrzy¬ muje sie surówke zawierajaca okolo 1,2% siarki i 1,4% krzemu.Wedlug dalszej odmiany sposobu we¬ dlug wynalazku bieg kwasno pracujacega wielkiego pieca mozna dowolnie regulo¬ wac dzieki temu, ze pracuje sie na boga¬ tej w krzem wstepnie otrzymanej surów¬ ce. Przy przeprowadzaniu procesu w wyz¬ szej temperaturze zawartosc krzemu w wytwarzanej surówce mozna bez trudno¬ sci i korzystnie zwiekszyc o 3%. Taka zwiekszona zawartosc krzemu we wstep¬ nie otrzymanej surówce posiada te zale¬ te, ze przy ponownym przetapianiu w za¬ sadowym wielkim piecu tak otrzymanej surówki zawarty w niej krzem spala sie dopiero w garze pieca do zawartosci oko¬ lo 0,5%), która odpowiada zawartosci krzemu w surówce tomasowskie). Nastep¬ nie wskutek spalania sie krzemu w garze wielkiego pieca wywiazuje sie ilosc cie¬ pla, która w innych przypadkach musia¬ laby byc dostarczona przez spala-nie we¬ gla, zawartego w surówce, co spowodo¬ waloby obnizenie zawartosci w niej we¬ gla. Krzem w ilosci 2% w stosunku do ilosci materialów wsadowych wzglednie 20 kg na tonne tych materialów, dopro¬ wadzany dodatkowo do wstepnie otrzy¬ manej surówki przy bardziej goracym pro¬ wadzeniu pieca, wywiazuje przy przeta¬ pianiu przez spalanie na krzemionke ilosc ciepla, odpowiadajaca zuzyciu 87,5 kg ko¬ ksu, tj. zwiekszenie zawartosci krzemu o 1% we wstepnie otrzymanej surówce pozwala na zaoszczedzenie okolo 4,37% namiaru koksu.Jezeli nawet przeprowadzanie kwas¬ nego sposobu w wyzszej temperaturze wymaga wiekszego zuzycia koksu, to jed¬ nak na ogólna wydajnosc pieca osiaga sie oszczednosc na koksie. W tym przypadku np. zwiekszenie zawartosci krzemu w su¬ rówce o 2% wymaga zwiekszenia zuzycia koksu tylko o 5,3% przy kwasnym sposo¬ bie. Równoczesnie zmniejsza sie dzieki temu calkowita zawartosc zelaza w zuzlu z 6% do okraglo 2%, a ilosc surówki zwieksza sie przez to razem o 6%, z cze¬ go przypada 2% na zwiekszenie zawarto¬ sci krzemu i 4% na zwiekszenie zawarto¬ sci zelaza. Jest rzecza znamienna przy tym, ze tak znaczne korzysci da sie osia¬ gnac przez nieznaczne zwiekszenie zuzy¬ cia koksu.Opisany sposób pracy, zwlaszcza przy zastosowaniu dodatku surówki wstepnie otrzymanej sposobem kwasnym, posiada prócz tego bardzo wazne znaczenie przy prowadzeniu pieca, a mianowicie przy po¬ laczeniu zakladu wielkopiecowego ze sta¬ lownia zapotrzebowanie isurówki przez stalownie ulega czesto zmianie. Dzieki te¬ tnu w niektórych przypadkach nie mozna kazdorazowo wyzyskac calkowitej wydaj¬ nosci wielkich pieców wzglednie trzeba ich produkcje dostosowywac do zmien¬ nych warunków pracy stalowni.Sposób wedlug wynalazku niniejszego przy skombinowaiiej pracy wielkich pie¬ ców pracujacych sposobem kwasnym i zasadowym pozwala kazdorazowo na latwe dostosowywanie potrzebnej ilosci i skladu chemicznego wytwarzanej surów¬ ki do potrzeb stalowni przy jednoczesnym dobrym wyzyskiwaniu poszczególnych pieców. Poniewaz ilosc wstepnie otrzy¬ manej surówki wytworzonej sposobem kwasnym, wprowadzanej do pieców zasa¬ dowych, mozna zmieniac w szerokich gra- — 3 —nicach, przeto istnieje mozliwosc latwego regulowania skladu chemicznego gotowej surówki przez wprowadzanie do zasado¬ wego pieca zadanej ilosci wstepnie otrzy¬ manej surówki, której odpowiedni zapas mozna posiadac na skladzie, przy czym nie zachodzi potrzeba calkowitej zmiany namiaru poszczególnych wielkich pieców.Nizej przytoczony przyklad wyjasnia wykonywanie sposobu wedlug wynalazku niniejszego w praktyce.Wielki piec prowadzony sposobem kwasnym wytwarza miesiecznie 4000 t wstepnie otrzymywanej surówki.Namiar pieca skladal sie z 571 kg wa¬ pna, 212 kg magnezji i 9500 kg rudy, za¬ wierajacej 3537 kg zelaza, 72 kg fosforu, 1664 kg krzemionki (SiOt) i 781 kg tlenku glinu, z 300 kg zuzla sodowego, zawiera¬ jacego 21 kg zelaza, 1 kg fosforu, 95 kg krzemionki, 13 kg tlenku glinu, 17 kg tlen¬ ku wapnia oraz 4 kg tlenku magnezu, oraz z 3600 kg koksu, zawierajacego 37 kg ze¬ laza, 1 kg fosforu, 106 kg krzemionki, 63 kg tlenku glinu, 12 kg tlenku wapnia i 8 kg tlenku magnezu. Otrzymano 3640 kg surówki, zawierajacej 1,9% fosforu, 1,4% krzemu, 0,2% magnezu, 1,2% siarki i 2,8% wegla. Ilosc zuzla na 1000 kg wytworzo¬ nej surówki wynosila 1050 kg, w tym 37,2% zuzla z wprowadzonego zuzla so¬ dowego. Stosunek zasad do kwasów zuzli, obliczony wedlug wzoru: CaO + MgO :Si02 + A/2O3 = 21,6 : 68,2, wynosil 0,316.Przy zwyklym prowadzeniu pieca zu¬ zel zawieral 7,3% FeO i 1 % Fe. Daje to razem okolo 6% zelaza.Przy bardziej goracym prowadzeniu pieca, co mozna uzyskac tylko przez zwiekszenie namiaru koksu o 5,3%, za¬ wartosc krzemu w surówce mozna zwiek¬ szyc prawie o 2%. Równoczesnie z tym zmniejsza sie calkowita zawartosc zelaza w zuzlu z 6% do okolo 2%, a ilosc surów¬ ki wzrasta przez to razem o 6%, z czego 2% przypada na przyrost zawartosci krzemu, a 4% na przyrost zawartosci ze¬ laza.Dwa wielkie piece pracujace sposo¬ bem zasadowym wytwarzaja bez stoso¬ wania wstepnie otrzymanej surówki 16000 t surówki. Do tych pieców mozna dodac w ciagu miesiaca 4000 t surówki wstepnie otrzymanej sposobem kwasnym, wskutek czego calkowita produkcja roz¬ topionej surówki, dostarczanej do stalow¬ ni, bedzie wynosila 20000 t miesiecznie.Zatem w tym przypadku dodatek do za¬ sadowo pracujacych wielkich pieców wstepnie otrzymanej surówki wynosi 25 %.^Dodatek ten w niektórych przypadkach mozna nawet zwiekszyc do 35% nie od- dzialywajac szkodliwie na zawartosc za¬ sad zwyklego zuzla wielkopiecowego.Równiez i w tym przypadku do odsiarko- wywania roztopionej surówki potrzebna jest tylko wyzej wymieniona ilosc 0,5% sody, tj. nie przekraczajaca ilosci stoso¬ wanej wedlug znanych sposobów w zasa¬ dowym wielkim piecu.Zatem sposób wedlug wynalazku ni¬ niejszego pozwala na znaczne ulepszenie biegu normalnie zasadowo pracujacych wielkich pieców. Ich zdolnosc wytwórcza wzrasta znacznie bez zwiekszenia wydat¬ ków, nawet przy znacznie mniejszym zu¬ zyciu koksu, obliczonym na calkowita wydajnosc pieca, przy czym nie ulegaja zmianie wlasciwosci wytwarzanej su¬ rówki. PL