Pierwszenstwo: Opublikowano: 21.11.1963 (P 100 813) 22.11.1962 dla zastrz. 1,8,9,10,11 13.IV.1962 dla zastrz. 2,3,4,5,6,7,12,13,14,15 i 16 Wielka Brytania 31.X1967 54227 KI. 80 b, 5/05 MKP C 04 b iS/ot UKD Wlasciciel patentu: Colvilles Limited, Glasgow (Wielka Brytania), Wil¬ liam Bauld Young Miller, Glasgow (Wielka Bry¬ tania) Sposób wytwarzania twardych, zasadniczo nieporowatych kawal¬ ków zuzla oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu i Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia twardych, zasadniczo . nieporowatych kawal¬ ków zuzla oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Znane jest rozdrabnianie zuzla przez granulowa¬ nie w strumieniu wody. Znane jest równiez uzys¬ kiwanie zuzla w postaci kawalków, przez studze¬ nie w basenie zuzlowym i nastepnie mechaniczne jego rozdrabnianie. Sposób ten jesit jednak dlu¬ gotrwaly i wymaga stosowania specjalnych urza¬ dzen rozdrabniajacych.Celem wynalazku jest uzyskanie sposobu szyb¬ kiego i skutecznego przetwarzania stopionego zu¬ zla na twarde zasadniczo nieporowate kawalki.Innym celem (tego wynalazku jest umozliwienie takiego przetwarzania cieklego zuzla pochodzacego z wytopu stali, które odbywalo by sie w stosun¬ kowo krótkim odstepie czasu bedacym do dyspo¬ zycji pomiedzy kolejnymi operacjami wytapiania stali, wytwarzanej metodami konwertorowymi i po¬ dobnymi.Zgodnie z wynalazkiem sposób wytwarzania twardych zasadniczo nieporowatych kawalków zuzla odznacza sie tym, ze rozgarniacz zuzla zo¬ staje przesuniety az do zetkniecia sie z cieklym zuzlem, a nastepnie jest przesuwany ponad dnem basenu zuzlowego, w celu uformowania warstwy zuzla na tym dnie i ulatwienia w ten sposób jego stygniecia.Warstwa ta moglaby byc pozostawiona az do 20 25 30 zakrzepniecia w otaczajacym powietrzu, a nastep¬ nie mozna by ja latwo rozdrabniac. Jednakze we¬ dlug wynalazku stygniecie stopionej warstwy od¬ bywa sie inaczej, a mianowicie umozliwia sie jej stygniecie na powietrzu dopóty, dopóki nie znieru¬ chomieje i nie powstanie na niej skorupa z zesta¬ lonego zuzla, a nastepnie doprowadza sie wode jedynie do swobodnej powierzchni tej skorupy, azeby ciekly, znajdujacy sie pod ta skorupa zuzel mógl stygnac i krzepnac stopniowo na calej gru¬ bosci tej warstwy, przez odprowadzanie ciepla po¬ przez coraz grubsza skorupe, bez powodowania pienienia sie zuzla, przy czym podczas stygniecia warstwy zuzla woda chlodzaca wywoluje w niej naprezenia, które w efekcie powoduja pekanie warstwy zuzla na twarde, zasadniczo nieporowate kawalki.Wynalazek niniejszy obejmuje równiez twarde zasadniczo nieporowate kawalki zuzla, skoro zos¬ taly one wyprodukowane podobnym wyzej sposo¬ bem.Ponadto 'zgodnie z wynalazkiem, urzadzenie przeznaczone do stosowania przy wytwarzaniu kawalków zuzla za pomoca podanego wyzej spo¬ sobu sklada sie z ciagnika, majacego moznosc przesuwania sie w stosunku do basenu zuzlowego i* podloza oraz z lopaty, zamontowanej na tym ciagniku i przeznaczonej do rozgarniania cieklego zuzla po dnie basenu podczas przesuwania sie ciagnika wzgledem basenu. 542273 Dzieki stosowaniu sposobu wedlug wynalazku, stosunkowo cienka jednorodna warstwa stopione¬ go zuzla moze byc szybko i wydajnie formowana na dnie basenu, a chlodzenie tej warstwy moze sie odbywac bardzo szybko. Grubosc warstwy mo¬ ze zmieniac sie odpowiednio do czasu jakim roz¬ porzadza sie; do jej chlodzenia, przy czym ozas ten równa sie na przyklad odstepowi czasu po¬ miedzy kolejnymi wytopami stali. Zostalo stwier¬ dzone, ze formujac warstwe zuzla o grubosci od 25 do 50 mm, przetworzenie cieklego zuzla na twarde, zasadniczo nieporowate kawalki moze byc 1 dobrze przeprowadzone w krótkim odstepie czasu 1 jaki ^istnieje do dyspozycji pomiedzy kolejnymi ' operacjami wytopu stali w urzadzeniu konwerto¬ rowym lub podobnym.Przyklad wykonania wynalazku zostanie teraz opisany z powolaniem sie na schematyczny rysu¬ nek, na którym fig. 1 jest przekrojem wzdluznym urzadzenia kawalkujacego, fig. 2 i 3 sa fragmenta¬ rycznymi rzutami szczególów z fig. 1, fig. 4 — jest rautem z góry urzadzenia z fig. 1.Zgodnie z rysunkiem, na konwertorowni stalow¬ niczej lub podobnej stalowni, napelniane z pomos¬ tu 2 naczynie 1 do wytopu stali moze przechylac sie w jednym kierunku, w celu zlewania cieklego zuzla wprost do otwartego od góry suchego ba¬ senu 3, oraz w kierunku przeciwnym, w celu wylewania stali. Basen 3 ma wydluzone, prostokat¬ ne wglebienia a jego wzdluzne boki sa obramowa¬ ne lub wzmocnione szeregiem pionowo ustawio¬ nych wybrakowanych spodów wlewnioowych 4, wykonanych z grubego zeliwa. Górne czesci spo¬ dów wlewnicowych wystaja ponad poziom gruntu.Luzna warstwa tlucznia 5 z bardzo drobnych twardych nieporowatych kawalków zuzla tworzy dno basenu, które ma pochylenie okolo 1 :60, wznoszace sie w kierunku jego konca sasiaduja¬ cego z naczyniem 1 w celu ulatwienia splywania cieklego zuzla wzdluz podlogi. Boczna rura dre¬ nazowa 6 otwarta ponizej dna 5, przy przeciw¬ nym koncu basenu oddalonym od naczynia 1, slu¬ zy do odprowadzania wody jaka moglaby sie ze¬ brac z tej strony basenu. Powierzchnia 14 przy wyzszym koncu dna 5 jest wokonana z wybrako¬ wanych spodów wlewnic, które sa ulozone " na równi z reszta dna 5 i znajduja sie w polozeniu dogodnym dla przyjmowania stopionego zuzla wprost z naczynia 1. Górny koniec basenu 3 jest zamkniety za pomoca walu utworzonego z czastek zuzla i tworzacego stromo pochylona sciane 16, zamknieta wybrakowanymi spodami wlewnic. Dol¬ ny koniec pojemnika jest otwarty w celu umozli¬ wienia dostepu do niego.Urzadzenie rozgarniajace zuzel sklada sie z ciagnika gasienicowego o duzej mocy, zaopatrzo¬ nego w uklad dzwigniowy 7A, z napedem hydra¬ ulicznym i z nie pokazanej na rysunku ladowarki czerpakowej polaczonej z tym ukladem. Ciagnik ten porusza sie tam i z powrotem po dnie basenu 3, od jednego do drugiego jego konca. W celu przygotowania urzadzenia do rozgarniania zuzla, zdejmuje sie czerpak z przedniej czesci ukladu dzwigniowego 7A ladowarki i zastepuje sie go urzadzeniem rozgarniajacym 8. Urzadzenie rozgar- 4 niajace sklada sie z kratownicowego wysiegnika 9, wystajacego w kierunku do przodu z przedniej czesci ciagnika, z plaskiej poprzecznej rozgarnia¬ jacej zuzel lopaty 10, zamocowanej na przednim 5 koncu wysiegnika 9 majacej dlugosc zasadniczo równa szerokosci basenu 3, z zaopatrzonych w otwory wsporników 11 w tyle wysiegnika 9, umo¬ zliwiajacych rozlaczne laczenie wysiegnika z ukla¬ dem dzwigniowym 7A ciagnika, oraz z podatnej 10 metalowej zaslony 12, która jest utworzona z sze¬ regu odcinków 13 zwyklego lancucha (fig. 3), zwi¬ sajacych z poprzecznego preta polaczonego z tyl¬ nym koncem wysiegnika 9 i która jest ustawiona równolegle do lopaty rozgarniajacej 10, w celu za- 15 pobiegania przeplywaniu cieklego zuzla w kierun¬ ku traktora podczas pracy urzadzenia.Poprzeczna, ulegajaca burzeniu sciana 21 z tlucznia, skladajacego sie z bardzo drobnych, twardych, nieporowatych kawalków zuzla, jest 20 zbudowania na dnie basenu w celu podzielenia go na czesc zbiorcza 23, po zuzlowej stronie wytapia¬ jacego stal naczynia 1 i na czesc denna 25. Zuzel zlewany podczas operacji wytapiania stali z naczy¬ nia 1 splywa wciaz do czesci zbiorczej 23 i tworzy 25 stosunkowo maly gleboki basen w tej czesci zbior¬ czej, tak ze stygniecie zuzla w nim jest utrud¬ nione i moze on byc utrzymywany w stanie ciek¬ lym, gotowym do rozgarniecia. Poprzeczny, ulega¬ jacy zburzeniu wal 22 z tlucznia, zawierajacego 30 bardzo drobne, twarde, nieporowate kawalki zu¬ zla, jest zbudowany na dnie pojemnika w pewnej odleglosci od sciany 21 z tlucznia, a to w celu ograniczenia rozprzestrzeniania sie basenu zuzlo¬ wego po czesci dennej, wówczas gdy nastapi zbu- 35 rzenie seiany 21. W razie potrzeby mozna prze¬ widziec kilka takich walów.Przy pracy urzadzenia rozgarniajacego zuzel, nastepujacej po napelnieniu czesci zbiorczej 23 cieklym zuzlem, ciagnik wraz z podniesionym 40 urzadzeniem rozgarniajacym 8 wjezdza przez otwarty koniec basenu 3 i przesuwa sie do przodu az do górnego konca czesci dennej 25. Nastepnie lopata 10 zostaje opuszczona i przesunieta wzdluz basenu 3 w celu zburzenia sciany 21, po czym za- 45 wartosc czesci zbiorczej 23 basenu rozprzestrzenia sie az do walu 22. Z kolei lopata 10 porusza sie w kierunku wzdluznym w celu dokladnego zmie¬ szania sciany z tlucznia z plynnym zuzlem po¬ wiekszonego basenu i spowodowania w ten spo- 50 sób szybkiego stygniecia zuzla. Nastepnie lopata 10 zostaje podniesiona do góry i opuszczona na powierzchnie 16 powyzej poziomu basenu zuzlo¬ wego, po czym ciagnik rozpoczyna jazde do tylu tak, ze tylna strona lopaty 10 zaglebia sie w basen 55 zuzlowy i zaczyna rozgarniac po dnie basenu 25 zawarty w nim zuzel w postaci równomiernej warstwy, burzac przy tym wal lub waly 22. Hy¬ draulicznie nastawiana lopata 10 z nieznacznym naciskiem opiera sie o tluczen czesci dennej 25, 60 tak ze podczas jazdy do tylu ciagnika lopata ta przeskakuje po nierównosciach tlucznia i prze¬ mieszcza ten tluczen, który zaglebia sie w warstwe zuzla i bierze udzial w procesie chlodzenia tej warstwy. 65 Poniewaz zawsze tylko jedna strona lopaty 1054227 £ styka sie ze stopionym zuzlem, wiec lopata ta nie ulega niszczeniu wskutek dzialania wysokiej tem¬ peratury zuzla. Zadaniem zaslony 12 jest niedo¬ puszczenie fald zuzla do ciagnika.Jezeli uzyskana cienka warstwa zuzla jest jesz¬ cze w sianie stopionym, to chlodzenie jej odbywa sie w sposób nastepujacy: Warstwe 20 zuzla chlodzi sie najpierw na po¬ wietrzu w ciagu okolo 2 minut. Nastepnie swo¬ bodna powierzchnia tej warstwy jest spryskiwana w ciagu 10 minut woda z weza lub z rozpylaczy.Trwajacy okolo 2 minut poczatkowy okres chlo¬ dzenia umozliwia po pierwsze odprowadzenie ze stopionej warstwy zuzla zawartych w niej gazów piecowych, a po wtóre skrzepniecie i zestalenie stopionego zuzla na swobodnej powierzchni cieklej warstwy. Skorupa zestalonego zuzla utworzona w ten sposób na powierzchni cieklego zuzla, ochra¬ nia ciekly zuzel tej warstwy od stykania sie z woda chlodzaca i sluzy jako przewodzacy cieplo element, poprzez który cieplo przechodzi od sto¬ pionego zuzla do wody znajdujacej sie na tej sko¬ rupie. Doprowadzana do skorupy zuzla woda po¬ woduje w ten sposób stopniowe ale stosunkowo szybkie i skuteczne chlodzenie i zestalanie sto¬ pionego zuzla, znajdujacego sie pod skorupa, stop¬ niowo poprzez cala grubosc warstwy tego zuzla, a to dzieki przewodzeniu ciepla przez stopniowo grubiejaca skorupe, przy czym jednoczesnie wy¬ woluje ona w warstwie zuzla naprezenia, które w efekcie powoduja pekanie tej warstwy zuzla na twarde zasadniczo nieporowaite kawalki. Poniewaz podczas okresu chlodzenia woda nie styka sie z cieklym zuzlem, nie ma gwaltownego wydzielania sie ipary oraz tworzenia sie pecherzy w warstwie zuzla, dzieki czemu unika sie w warstwie zuzla niepozadanej gabczastej struktury, prowadzcej do powstawania latwo kruszacych sie granulek.W celu uzyskania stopniowego i prawidlowego chlodizenia wanstwy zuzla bez stosowania nad¬ miaru wody, rozpylacz lub dysza jest dopóty czyn¬ na, dopóki powierzchnia warstwy zuzla nie przy¬ bierze szarawego koloru, po czym spryskiwanie pnzerywa sie.Po przeprowadzeniu spryskiwania zuzel pozo¬ stawia sie do ostatecznego ostygniecia przez okres trwajacy 5 minut. Ten ostatni okres stygniecia pozwala na to, ze istniejace w warstwie zuzla na¬ prezenia wywolane w czasie poprzedniego okresu chlodzenia woda, powoduja stopniowe rozdrobnie¬ nia tej warstwy.Gdy pekanie warstwy 20 skonczy sie, ciagnik 7, po usunieciu z ukladu dzwigniowego 7A elementu rozgarniajacego 8 i po ponownym zalozeniu czer¬ paka (nie pokazanego na rysunku) nastepuje wy¬ bieranie twardych, nieporowatych kawalków zuzla z dna basenu 3 i ladowania ich do wagonów lub wózków.Poniewaz zuzel zostaje rozdrobniony i wybrany z basenu w okresie czasu trwajacym okolo 30 minut, to znaczy wlasnie w czasie przerwy po¬ miedzy kolejnymi wytopami stali, w zwiazku z tym wytwarzanie rozdrobnionego zuzla odbywa sie jednoczesnie z wytopem stali, i w ten sposób zo¬ staje zwiekszona wydajnosc stalowni. Poniewaz wytwarzanie rozdrobnionego zuzla odbywa sie jednoczesnie z wytapianiem stali w naczyniu 1, wiec kabina ciagnika 7 powinna byc odpowiednio chroniona od promieniowania cieplnego, na prcy- 5 klad za pomoca plyt ze szkla zbrojonego i daszku z plyt stalowych o grubosci 9,5 mm.Mozliwe sa równiez inne odmiany urzadzenia.W odmianie wykonania urzadzenia wedlug wy¬ nalazku (nie pokazanej na rysunku), wystajace 10 górne czesci spodów wliewniczych sa przykryte pnzez dwa odwrócone elementy korytkowe, po jednym na kazdej stronie basenu.Przewidziane sa równiez dwa tory na podlodze, po jednym z kazdej strony basenu, przy czym za- 15 równo tory jak i elementy korytkowe maja to samo pochylenie co i dno basenu. Pomiedzy gór¬ nym koncem pojemnika, a naczyniem do wytopu stali znajduje sie pochylony ustawiony wzdluznie element kierujacy, utworzony w postaci kanalu 20 sporzadzonego z ogniotrwalego materialu i majacy ujscie pnzy swym dolnym koncu do basenu. W jednej swej postaci kanal ten sklada sie ze zbior¬ nika na zuzel o ogniotrwalym dnie i o ogniotrwa¬ lych scianach bocznych basenu. Inna postac fca- 25 nalu sklada sie z pochylonego w dól elementu ko¬ rytkowego wylozonego materialem ogniotrwalym i opartego na pionowym sworzniu, w celu umozli¬ wienia obracania go do polozenia nieroboczego.Ciagnik moze jezdzic po jednym lub drugim to- 30 rze z -boku pojemnika, przy czym kazdy tor zao¬ patrzony jest w metalowy kraweznik, umieszczo¬ ny w poblizu sciany bocznej, a gasienica ciagnika od strony pojemnika styka sie podczas jazdy z tym kraweznikiem w celu kierowania ciagnikiem. 35 Czerpak jest wówczas zdjety z przedniej czesci ukladu dzwigniowego ladowarki, a zamiast niego zostaje osadzony element rozgarniajacy. Element ten sklada sie z belki o przekroju skrzynkowym, z plaskiej rozgarniajacej zuzel lopaty, wystajacej 40 ku .dolowi z tej belki, oraz z plyty laczacej wysta¬ jacej ku górze z tej belki i oddalonej od lopatki w kierunku belki. Zaopatrzone w otwory wsporni¬ ki w tyle plyty laczacej, sa polaczone w sposób rozlaczny z ukladem dzwigniowym, tak ze belka 45 ustawiona jest prostopadle do ciagnika i siega w bok od niego ponad sasiedni element korytkowy podpierajacy lopate w polozeniu rozgarniania zu¬ zla wewnatrz pojemnika. Lopata rozciaga sie za¬ sadniczo na cala szerokosc pojemnika i moze byc 50 unoszona do góry, opuszczana i pochylana za po¬ moca dzialania hydraulicznego ukladu dzwignio¬ wego. W czasie pracy urzadzenia element rozgar¬ niajacy jest dopóty opuszczany ku dolowi, dopóki belka nie oprze sie o element korytkowy, a na- 55 stepnie ciagnik rozpoczyna jazde po swym torze w kierunku ku dolowi basenu, przy czym lopata porusza sie równolegle do dna basenu, a element korytkowy sluzy jako ogranicznik glebokosci opuszczania elementu lopatkowego. 60 Naczynie, w którym wytworzyl sie zuzel zos¬ taje nastepnie przechylone w celu zlania stopione¬ go zuzla do kanalu kierujacego ciekly zuzel do basenu. Ciagnik z podniesiona do góry lopata przejezdza do górnego konca swego toru, a na- 65 stepnie lopata zostaje opuszczona i ustawiona pod54227 7 wymaganym katem w celu rozgarniecia masy sto¬ pionego zuzla. Podczas jazdy ciagnika w dól toru, lopata przesuwa sie po dnie stykajac sie z ta masa lub basenem zuzlowym i rozgarnia zuzel w celu uformowania warstwy zuzla na dnie basenu. 5 Wystajace do góry czesci spodów wlewnic, two¬ rzacych boczne sciany pojemnika skutecznie osla¬ niaja bok ciagnika od ciepla zuzla podczas jego rozgarniania. Po rozgarnieciu zuzla lopata zostaje 4. wyciagnieta zbasenu. 10 W innej (nie pokazanej na rysunku) odmianie, urzadzenie rozgarniajace sklada sie .z samojezdne¬ go wysiegnika i rozgarniajacej lopaty, osadzonej na tym wysiegniku. Wysiegnik siega ponad pojem¬ nik i jezdzi po górnej i dolnej szynie, umieszczo- 15 nych wzdluz jednego boku pojemnika.W jeszcze innej odmianie (nie pokaranej na ry¬ sunku przewidziane sa dwa umieszczone obok sie¬ bie baseny a dwa pochylone koryta, po jednym dla kazdego pojemnika, sa osadzone na bocznych 20 pionowych sworzniach. Kazde koryto jest odchy¬ lane na bok z polozenia napelniania do polozenia kierowania zuzla, wylewanego z naczynia do od¬ powiedniego basenu. W ten sposób unika sie nie¬ bezpieczenstwa, ze przypadkowo basen moze nie 25 5. byc oprózniony na czas dla przyjecia nastepnej porcji zlewanego zuzla, gdyz drugi basen pozostaje zawsze do dyspozycji. Przy tym zdwojonym ba¬ senie moga byc stosowane dwa niezaleznie pracu¬ jace samojezdne wysiegniki z osadzonymi na nich 20 lopatami, po jednym dla kazdego basenu, lub tez urzadzenie rozgarniajace moze odpowiednio skla¬ dac sie z ciagnika, wózka lub podobnego urzadze- 6. nia nosnego poruszajacego sie wzdluz srodkowego toru, umieszczonego pomiedzy basenami, oraz z 35 dwóch rozprowadizajacych zuzel lopat, umieszczo¬ nych na tym urzadzeniu nosnym, wystajacych z 7. niego na boki w przeciwne strony i siegajacych do pojemników.W jeszcze jednej odmianie tego urzadzenia (nie 40 pokazanej na rysunku) basen jest umieszczony powyzej poziomu podloza w celu unikniecia nie¬ bezpieczenstwa przypadkowego zawilgocenia jego 8. dna woda i wynikajacego stad niebezpieczenstwa wybuchu. 45 PL