PL55721B3 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31. VII. 1968 55721 KI. 18 b, 7/00 MKP C 21 c ?/°° UKD 669.18.046.5 Twórca wynalazku! inz. Józef Jablonski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Hutniczego „Bibrohut", Gliwice (Polska) Urzadzenie do wytwarzania gazu redukcyjnego Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ twarzania gazu redukcyjnego, który ma zastoso¬ wanie w sposobie wytwarzania surówki zelaznej lub stali podanym w patencie nr 48851.Gazy redukcyjne posiadaja podstawowe znaczenie w metalurgii surówki zelaznej. Istnieje wiele spo¬ sobów wytwarzania surówki zelaznej i zelgrudy, które róznia sie miedzy soba przede wszystkim skladem chemicznym i fizycznym gazu redukcyj¬ nego oraz metoda jego otrzymywania.Najbardziej znanym i rozpowszechnionym jest proces wielkopiecowy, gdzie gaz redukcyjny otrzy¬ muje sie w wielkim piecu z koksu, który wchodzi w sklad wsadu obok rudy zelaznej i topnika. Za¬ sadniczym skladnikiem gazu redukcyjnego jest CO i H2. Znane sa sposoby wytwarzania zelgrudy i zelaza gabczastego wykorzystujace oba sklad¬ niki gazu redukcyjnego wzglednie tylko jednego z nich na przyklad wodoru.W procesach metalurgicznych, opartych o wodór wsad roztapiany jest za pomoca luku elektrycznego.Wodór stosowany w powyzszych procesach otrzy¬ mywany jest z elektrolizy wody w oddzielnych urzadzeniach. , Znane jest zastosowanie gazu generatorowego do produkcji zelaza gabczastego (proces Wiberga), glównym skladnikiem tego gazu jest CO, który w czasie procesu podgrzewa sie w oddzielnym grzejniku elektrycznym do temperatury nie prze¬ kraczajacej 1000°C.Wada tego procesu jest# to, ze produkt wyjscio¬ wy znajduje sie w stanie stalym poza tym zawiera duza ilosc zanieczyszczen, skaly plonnej. Wymaga to dalszego kruszenia wzbogacania i przetapiania 5 w oddzielnym procesie metalurgicznym.Celem wynalazku jest wytwarzanie metoda cia¬ gla gazu redukcyjnego w temperaturze od 1200° do 2000°C, w przypadku stosowania powietrza i do 3500°C, w; przypadku stosowania mieszaniny po- 10 wietrza i tlenu. Gaz ten stosowany jest najlepiej w urzadzeniu wedlug patentu 48851.Cel ten zostal osiagniety przez utlenianie mialu weglowego na CO i ubocznym efektem otrzymy¬ wania H2 w komorze wylozonej wykladzina z blo- 15 ków weglowych lub grafitowych, przy tym proces prowadzi sie z zastosowaniem podgrzanego powie¬ trza o temperaturze 800°—1400°C lub mieszaniny powietrza i tlenu. Do podgrzewania tego powietrza stosuje sie gazy gardzielowe, uchodzace z pieca 20 metalurgicznego wedlug patentu 48851, najlepiej stosujac nagrzewnice znanej konstrukcji, lecz z wy¬ lozeniem krzemionkowym.W urzadzeniu wedlug wynalazku nagrzane po¬ wietrze do temperatury 800—1400°C, sluzy do utle- 25 niania mialu weglowego. Mial weglowy dostarcza¬ ny jest do urzadzenia za pomoca transportu pneu¬ matycznego. Nosnikiem mialu weglowego jest zim¬ ne powietrze, stanowi ono okolo 10*/© ilosci gora¬ cego powietrza. Mial weglowy wtlaczany jest 90 z szybkoscia od 80 do 100 m/sek. do strugi po- / 5572155721 3* wietrznej posiadajacej szybkosc od 100 do 250 m/sek. Istotna cecha urzadzenia do otrzymywania gazu wedlug wynalazku jest wylozenie wewnetrz¬ ne urzadzenia blokami weglowymi wytrzymujacy¬ mi temperature 3000°C, a nawet 3500 °C.Temperatura gazu redukcyjnego otrzymywana w urzadzeniach na bazie goracego powietrza wy¬ niesie 1700—2500°C lub 1200—1700°C (przy niskiej temperaturze powietrza) natomiast przy mieszance powietrza z tlenem wynftsie 1700—3500°C. Wy¬ soki zakres temperatur wyklucza mozliwosc zasto¬ sowania innych materialów ogniotrwalych poza weglem i grafitem. Wylozenie weglowe wzglednie grafitowe jest nietrwale jedynie w atmosferze utle¬ niajacej, które w urzadzeniu wedlug wynalazku nie bedzie mialo miejsca. Badania nad spalaniem koksu przed dyszami wielkopiecowymi wykazaly, ze juz w odleglosci 200 mm od dyszy doprowadza¬ jacej gorace powietrze do wielkiego pieca nie ma wolnego tlenu.Urzadzenie do wytwarzania gazu redukcyjnego wedlug wynalazku przedstawione jest w przykla¬ dowym wykonaniu schematycznie na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój pionowy urzadzenia, a fig. 2 — przekrój poziomy urzadze¬ nia. Na rysunkach oznaczono dysze 1, skladajaca sie z dwu rur: srodkowej do paliwa i zewnetrznej do goracego powietrza lub mieszanki powietrzno- -tlenowej, wylozenie wnetrza weglowymi wzgled¬ nie grafitowymi plytami 2, zewnetrzne wylozenie urzadzenia wykonane z szamotu 3, pancerz 4 urza¬ dzenia wykonany z blachy stalowej przy tym pan¬ cerz jest chlodzony powietrzem lub plytami chlod¬ niczymi, wyparkowymi, umozliwiajacymi odzysk ciepla (niepokazanymi na rysunku), otwór 5 do spustu zuzla, w zasadzie nie bedzie wykorzystywa¬ ny z uwagi na to, ze kropelki plynnego zuzla w wiekszosci zostana porwane przez gaz, przewód wylotowy 6, izolacje 7 i fundament 8.Proces technologiczny wytwarzania gazu reduk¬ cyjnego zaczyna sie od doprowadzania przez dysze 1 bedace w istocie palnikiem goracego powietrza, wzglednie mieszanki powietrza z tlenem i paliwa stalego mialkiego wzglednie paliwa cieklego, które mieszajac sie z utleniaczem, utleniaja sie w mysl 5 reakcji: 2C + 02 = C02 + C + Qi = 2CO + Qi — Q2 Jezeli w paliwie znajduja sie weglowodory to w skutek temperatury reakcji przebiegajacej po¬ wyzej 900°C zostaja one rozlozone na C+H2 z po¬ lo braniem ciepla. C utlenia sie na CO,' a wodór przechodzi do gazu jako cenny reduktor, gdyz w odróznieniu od CO redukcyjnosc jego nie tylko ze nie maleje wraz ze wzrostem temperatury, ale wrecz przeciwnie wybitnie wzrasta. 15 Dysze 1 bedace w istocie palnikami sa ustawio¬ ne stycznie do teoretycznego kola w srodku urza¬ dzenia — patrz fig. 2 i skosnie do poziomu fig. 1, umozliwia to pelne wymieszanie paliwa z produk¬ tami spalania, a szczególnie zakonczenie reakcji 20 C02 + C = 2 CO.Korzysci ekonomiczne, które przyniesie wynala¬ zek, nalezy rozpatrywac lacznie z patentem nr 48851, polegaja one przede wszystkim na oszczed¬ nosci drogiego koksu w procesie wytwarzania su- 25 rowki zelaznej i wykorzystaniu, bez wzbogacania, ubogich krajowych rud zelaznych oraz piasków zelazistych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe 30 Urzadzenie do wytwarzania gazu redukcyjnego o temperaturze 1200°—3500° O metoda utleniania mialu weglowego podgrzanym powietrzem lub mie¬ szanina powietrza i' tlenu wedlug potentu 48851, znamienne tym, ze zawiera zbiornik (4), wylozony 35 kolejno warstwa izolacji (7) i (3) oraz wylozony blokami weglowymi lub korzystniej grafitowymi (2), do którego to zbiornika (4) wprowadzone sa najkorzystniej stycznie do wewnetrznego teoretycz¬ nego okregu dysze (1), doprowadzajace gorace po- 40 wietrze lub mieszanine powietrza i tlenu oraz pa¬ liwo, najkorzystniej mial weglowy. Fig. 1 Fig.

2. KZG-3, zam. 834/68 — 270 PL