PL41323B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu swiezenia metali w piecu bebnowym, osadzonym obrotowo do¬ kola osi zasadniczo poziomej i posiadajacym w sciankach czolowych otwory, w których osadzo¬ ne sa dysze do doprowadzania czynnika swiezace¬ go. Dysze sa zanurzone pod powierzchnie wsadu metalowego. Produkty spalania unosza sie we¬ dlug tego sposobu w góre w postaci tlenku wegla, Wielka zaleta podobnych pieców obrotowych jest to, ze umozliwiaja one spalanie tlenku wegla, polepszajac w ten sposób sprawnosc cieplna pro¬ cesu. Nie nastepuje przy tyrn przegrzanie wymu¬ rowania pieca, gdyz po ogrzaniu przez spalenie tlenku wegla wymurowanie przechodzi podczas obrotu pieca pod powierzchnia kapieli metalo¬ wej, której oddaje pobrane cieplo. Spalanie tlen¬ ku wegla uskutecznia sie w ten sposób, ze przez dodatkowe dysze, siegajace do przestrzeni po¬ nad wsadem metalowym, wtlacza sie tlen po¬ trzebny do spalenia tlenku wegla na dwutlenek.Ilosc tlenu wdmuchiwana wraz z dodatkowym czynnikiem swiezenia powinna przy tym przewyzszac ilosc obliczona stechiometrycznie gdyz tlen wdmuchiwany z dodatkowym czynnikiem swiezenia jest pobieramy czesciowo przez wsad metalowy. Gdy jednak ilosc tlenu wtlaczanego wraz z dodatkowym czynnikiem swiezenia zbyt znacznie przekracza ilosc obliczo¬ na stechiometrycznie, to spaliny beda zawieraly obok dwutlenku wegla równiez wolny tlen.Okazuje sie, ze taki stosunek ilosci dodatko¬ wego czynnika swiezenia do stosowanej ilosci czynnika swiezenia wprowadzonej pod powierz¬ chnie wsadu, zapewniajacej calkowite spalanie tlenku wegla na dwutlenek bez obawy, ze spa¬ liny beda zawieraly wolny tlen, zalezy w bar¬ dzo znacznym stopniu od glebokosci zanurzenia do kapieli dysz doprowadzajacych czynnik swie¬ zenia. Jezeli stosunek powyzszych ilosci czynni¬ ka swiezenia przyjmie sie jako staly, to juz na-wet nieznaczne wahania glebokosci zanurzenia dysz zasadniczego czynnika swiezenia wywoluja znaczne wahania w zawartosci tlenku wegla w spalinach. Gdy jednak zanurzone dysze sa nie¬ ruchome, to tego rodzaju wahania glebokosci ich zanurzenia sa nieuniknione, poniewaz prze¬ swit wnetrza pieca w praktyce nie stanowi bry¬ ly obrotowej wspólosiowej z piecem. Wskutek tego powierzchnia kapieli podnosi sie i opada podczas obracania sie pieca. Takie ruchy wzno¬ szenia sie i opadania kapieli metalowej staja sie coraz wieksze w miare zuzywania sie wymu¬ rowania pieca, co jak wiadomo, nie zachodzi równomiernie. .*.;'.- Przedmiot wynalazku uwidoczniony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres za¬ leznosci zawartosci w spalinach tlenku wegla i tlenu do glebokosci zanurzenia dysz, a fig- 2 i 3 przedstawiaja przekroje pionowe czesci pieca, ilustrujace osadzenie dyszy.Wykres na fig. 1 ilustruje przyklad zmiany zawartosci CO i O2 w spalinach, wyrazonej w procentach w stosunku do ilosci spalin w zalez¬ nosci od ogólnej glebokosci d zanurzenia dysz, wyrazonej w centymetrach. Okazuje sie, ze w tym przykladzie zmiana glebkosci zanurzenia w granicach od 14,5 do okolo 18 cm powoduje zwiekszenie zawartosci CO w spalinach z 2 na 40%. Wykres ten uwidocznia poza tym, jak w rozpatrywanym przykladzie wykonania zmniej¬ szenia ogólnej glebokosci zanurzenia dsz poni¬ zej 14,5 cm powoduje znaczny wzrost zawartosci w spalinach tlenu. W celu uzyskania mozliwie duzej sprawnosci cieplnej spalania bez straty tlenu mozliwie calkowitego gazów unoszacych sie z wsadu metalowego nalezy dysze nastawic tak, aby dopasowac je do kazdej zmiany powierz¬ chni wsadu tak, aby kazdorazowo zostala zacho¬ wana glebokosc zanurzenia dysz, zapewniajaca mozliwie mala zawartosc CO w spalinach. Opty¬ malna ogólna glebokosc zanurzenia dla uzyska¬ nia takiego efektu wypada w przykladzie przed¬ stawionym na fig. 1 w przyblizeniu w tym miej¬ scu, gdzie przecinaja sie krzywe CO i O2.Sposób wedlug wynalazku dotyczy wiec swie¬ zenia kapieli metalowej w piecu bebnowym ob¬ racajacym sie dokola zasadniczo osi poziomej i posiadajacym w sciankach czolowych otwory do osadzania dysz doprowadzajacych czynnik swiezenia, siegajace pod powierzchnie wsadu metalowego. Dysze do doprowadzania dodatko¬ wego czynnika swiezenia do spalania tlenku wegla unoszacego sie nad kapiela siegajaca do przestrzeni powyzej wsadu. Spaliny sa odpro¬ wadzane z pieca o odpowiednio zamierzonej za¬ wartosci CO, przy^Dzym zmniejsza sie glebokosc .zanurzenia dysz przy wartosci CO przekraczaja¬ cej zadana zawartosc i zwieksza sie przy war¬ tosci ponizej pozadanej zawartosci CO, dopóki nie osiagnie sie pozadanej zawartosci CO. Po¬ miar zawartosci CO w spalinach odbywa sie naj¬ lepiej za pomoca przyrzadów pomiarowych, wskazujacych wyniki na biezaco z minimalna ,zwloka czasowa, (patrz artykul Winterlinga w czasopismie Gaswarme 1954, str. 138—140 i przy¬ toczona tam literature). Gdy zostanie wyznaczo¬ na glebokosc zanurzenia dysz odpowiadajaca po¬ zadanej zawartosci CO, to przy wahaniach po¬ wierzchni wsadu wymagane nastawianie glebo¬ kosci zanurzenia dysz moze odbywac sie recznie na podstawie obserwacji, na podstawie wska¬ zan przyrzadu mierzacego zawartosc CO w spa¬ linach, albo tez samoczynnie.Dwa przyklady wykonania samoczynnego na¬ stawiania zanurzenia dysz przedstawiono sche¬ matycznie na fig. 2 i 3.W przykladzie wykonania wedlug fig. 2 na dyszy metalowej 1 osadzonej przesuwnie w prowadnicy 22, sa umieszczone dwa odizolowane nastawnie styki elektryczne 5 i 6, nastawiane w ten spo¬ sób, ze przy uzyskaniu zadanej glebokosci za¬ nurzenia dyszy styk 6 ledwo sie zanurza do ka¬ pieli metalowej, natomiast styk 5 jest zanurzo¬ ny tylko w warstwie zuzlu 4, a jego ostrze znaj¬ duje sie nieco powyzej powierzchni metalu. Sty¬ ki 5 i 6 sa polaczone przewodami elektrycznymi przez amperomierze 8 i 9 i przekazniki ze skrzyn¬ ka polaczen 17, a z dysza X jest polaczone zródlo pradu 7. Przekaznik wlaczony do obwodu styku € powoduje bieg silnika 18 w lewo, gdy jest bez pradu, to znaczy gdy styk 6 juz nie zanurza sie we wsadzie metalowym 3, i powoduje zatrzyma¬ nie sie silnika skoro tylko zostanie zasilony pra¬ dem, a w|ec z chwila zanurzenia sie styku do wsadu metalowego.Przekaznik wlaczony w ojbwód styku 5 powo¬ duje bieg silnika 18 w prawo, gdy otrzymuje prad, to znaczy gdy styk 5 jest zanurzony we wsadzie i zatrzymuje silnik z chwila, gdy jest bez pradu, a wiec z chwila, gdy styk 5 juz nie zanurza sie we wsadzie metalowym.Silnik 18 obracajac sie w lewo wprowadza dy¬ sze 1 do wsadu metalowego za posrednictwem przekladni pasowej,21, kola zebatego 19 i zebatki 20 oraz wyciaga ja ze wsadu podczas biegów w prawo.W ten sposób odbywa sie samoczynne- prze¬ stawianie dyszy 1, gdy styk 6 juz nie zanurza sie w kapieli metalowej, oraz gdy styk 5 zanurza sie w tej kapieli tak, iz jej zwierciadlo utrzy- — 2 —zmije sie stale pomiedzy koncami styków* 5 i 6, których odleglosc wzajemna okresla czulosc sa¬ moczynnego nastawiania.Wprawdzie zuzel nie jest calkowicie izolato¬ rem, to jednak przekazniki w skrzynce polaczen i7 sa wykonane tak, ze nie reaguja na slabe prady przewodzone przez zuzel ze styków 5 i 6 do dyszy. W tym znaczeniu wiec podano wyzej, ze przekazniki sa (bez pradu.W przykladzie wykonania wedlug fig. 3 dysza tlenowa 1 posiada na poziomie zwierciadla ka¬ pieli metalowej dwa oddzielne male otworki wylotowe 13 i 14 dla tlenu, które, sa rozmiesizczo- ne tak, iz przy pozadanej glebokosci zanurzenia dyszy jeden otworek siega juz do kapieli 3, a drugi jest otwarty do zuzla powyzej zwierciadla kapieli. Za otworami wylotowymi 13—14 znaj¬ duja sie fotokomórki 11 i 12', których dzialanie jest odczytywane na przyrzadach 15 i 16. Gdy przez otwór 14 wtlacza sie tlen do metalu, to wytwarza sie przed nim lokalne przegrzanie, po¬ dobnie jak przed wylotem dyszy 1 do kapieli me¬ talowej 3 zachodzi lokalne przegrzanie w strefie 2, wskutek tego komórka 11 znajdujaca sie za otworem wylotowym 14 powoduje w odpowied¬ nim przyrzadzie 16 wskazania znacznie wieksze¬ go pradu, niz na przyrzadzie 15, którego wska¬ zanie jest wywolane komórka 12, znajdujaca sie. za otworem wylotowym 13 wtlaczajacym tlen do zuzla, przy czym ten przyrzad wskazuje tylko nieznaczny prad fotokomórki, gdyz przy wycho¬ dzeniu tlenu do zuzla moze zachodzic tylko ochlo¬ dzenie. Wyregulowanie dyszy na pozadana gle- . bokosc moze byc dokonywane recznie na pod¬ stawie obserwacji przyrzadów 15 i 16, przy czym dysze podnosi sie lub opuszcza na tyle, zeby przyrzad 15 wskazywal nieznaczny prad foto¬ komórki, a przyrzad 16 — dosc znaczny. Mozna tez prady fotokomórek doprowadzac za posred¬ nictwem znanego wzmacniacza do przekazników skrzynki polaczen 17 (fig. 2), powodujac w ten sposób samoczynne nastawianie podobnie jak w urzadzeniu na fig. 2. Przez umieszczenie dalszych bocznyoh otworów wylota(wych tlenu na wyzszym lub nizszym miejscu dyszy 1 otrzymuje sie moz¬ liwosc uzyskania róznych glebokosci zanurzenia dyszy. Stosujac np. piec otworów wylotowych mozna uzyskac cztery rózne glebokosci zanurze¬ nia dyszy.Jako szczególnie korzystne okazalo sie, ze oprócz regulowania glebokosci zanurzenia dyszy mozna zmieniac dodatkowo równiez stosunek dor datkowej ilosci srodków swiezenia do ilosci za¬ sadniczych srodków swiezenia wprowadzonych pod powierzchnie wsadu w ten sposób, ze przy pewnym stosunku przekraczajacym wartosc po¬ zadanej zawartosci CO, mozna taki stosunek, po¬ wiekszyc, a przy innej wartosci, zmniejszyc za¬ leznie od zadanej zawartosci CO w spalinach.Wówczas nastawienie glebokosci zanurzenia dy¬ szy stanowi regulacje z grubsza, natomiast zmia¬ na stosunku ilosci czynnika swiezenia dodatko¬ wego i zasadniczego stanowi regulacje dokladna.Regulacja ta moze odbywac sie najlepiej za po¬ moca przepustnic wmontowanych do przyrzadów swiezenia. Nastawianie przepustnic moze odby¬ wac sie badz recznie na podstawie obserwacji, na podstawie odczytów przyrzadu d* pomia¬ rów zawartosci CO w spalinach lub tez samo¬ czynnie.' „Pozadana" zawartosc CO w spalinach pod¬ czas procesu swiezenia nie pozostaje zawsze jedr nakowa. O ile w pierwszej fazie procesu swie¬ zenia jest pozadana zawartosc CO, odpowiadaja¬ ca najlepiej sprawnosci cieplnej procesu i dzieki temu np. umozliwia stopienie duzych ilosci rudy lub zlomu, to przed spuszczeniem zuzla jest po¬ zadana wieksza zawartosc CO w spalinach, gdyz ^wraz ze zmniejszeniem sie zawartosci CO w spa¬ linach wzrasta zawartosc zelaza w zuzlu. O ile zawartosc zelaza w zuzlu np. podczas spustu ma byc jak najnizsza, moze byc pozadane, aby zawartosc CO w spalinach w koncu procesu swiezenia wzrosla ido okolo 40%. Odpowiednio do tego powinien zmieniac sie stosunek doply¬ wu czynnika swiezenia lub glebokosc zanurzenia dysz.Zamiast zmiany glebokosci zanurzenia dyszy przez jej podnoszenie i opuszczanie mozna rów¬ niez umiescic piec bebnowy przechylnie na osi poziomej, polozonej poprzecznie wzgledem osi podluznej bebna, a zwierciadlo wsadu w miej¬ scu, w którym dysze zanurzaja sie we wsadzie i moga byc podnoszone i opuszczane przez prze¬ chylanie pieca bebnowego az do osiagniecia po¬ zadanej zawartosci CO. Zanurzenie dyszy moze powstawac bez nastawiania. Przechylanie pieca be|bnowego moze odbywac sie równiez w opisa¬ ny wyzej sposób samoczynnie, przy czym silnik 18 napedza pednie przechylania pieca bebnowe¬ go zamiast pedni nastawczej dysz zanurzanych. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób swiezenia kapieli metalowej w obro¬ towym piecu bfebnowym, obracajacym sie zar- sadniczo dekola osi poziomej i posiadajacym w sciankach czolowych otworów do osadza¬ nia dysz do doprowadzania czynnika swieze¬ nia, których wyloty zanurzone sa pod po- — 3 —wierzchnie kapieli oraz dodatkowych dysz do doprowadzania czynnika swiezenia, sluzace¬ go do spalania tlenku wegla wydobywajacego sie z wsadu metalowego, siegajace do prze¬ strzeni ponad wsadem, przy czym spaliny z pieca sa doprowadzane na zewnatrz, znamien¬ ny tym, ze odpowiednio do zamierzonej za¬ wartosci CO w spalinach glebokosc zanurze¬ nia dysz czynnika swiezenia zmniejsza sie przy zawartosci CO przekraczajacej zawar¬ tosc pozadana, a zwieksza sie przy wartosci tej nizszej niz pozadana zawartosc CO, dopó¬ ki nie zostanie osiagnieta pozadana zawartosc CO w spalinach. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek dodatkowej ilosci czynnika swieze¬ nia do zasadniczej ilosci czynnika swiezenia wprowadzanej pod powierzchnie wsadu zwieksza sie przy zawartosci CO przekracza¬ jacej pozadana jego zawartosc, a zmniejsza sie przy wartosci nizszej, niz pozadana zawar¬ tosc CO w spalinach. Huttenwerk Oberhausen Aktiengesellschaf* Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych FigiDo opisu patentowego nr 41323 Fig. 2 *f V *-£& *¦ ¦*.! U L, *8 $= /7 %.J PL