Pierwszenstwo: Opublikowano: 27.Y.1966 (P 114 769) 10.X.1968 56066 KI. 1 a, 33 Twórca wynalazku: prof. dr inz. Eugeniusz Mazanek Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Metalurgii Surówki), Kraków (Polska) Sposób przygotowania wsadu do wielkiego pieca oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób przygoto¬ wanie wsadu wielkopiecowego oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu, znajdujace zastosowa¬ nie w hutach zelaza i stali, w celu przygotowania wysokogatunkowego wsadu wielkopiecowego.Wsad wielkopiecowy z rud mialkich przygoto¬ wuje sie przez spiekanie lub grudkowanie, rzad¬ ko brykietowanie. Do spiekania rud uzywa sie tasm lub pieców obrotowych, grudkowanie nato¬ miast przeprowadza sie w bebnach obrotowych z pózniejszym wypalaniem grudek w piecach; szybowych lub na tasmach. Zarówno spiek jak i grudki rudne stanowia wsad kawalkowy do wielkiego pieca. Postac fizyczna wsadu jest znacz¬ nie korzystniejsza od surowej rudy ze wzgledu na równomierne ksztalty i wysoka porowatosc.Pod wzgledem jednak wlasnosci chemicznych ruda w procesie spiekania wzglednie grudkowania ule¬ ga nie wielkim przemianom. W szczególnosci re- dukcyjnosc spieku jest nieco obnizona na skutek obecnosci pewnej ilosci Fe w postaci FeO. W procesie grudkowania wlasnosci chemiczne rudy praktycznie nie ulegaja zadnej zmianie. Ogólna wartosc zelaza w grudkach w stosunku do rudy, z której zostaly wyprodukowane nie ulega zwiek¬ szeniu.Z tych tez wzgledów spieki i grudki uzyskane znanymi sposobami, aczkolwiek powszechnie uzy¬ wane w procesie wielkopiecowniczym nie pozwa¬ laja na optymalne podniesienie wydajnosci wiel¬ kich pieców. te niedogodnosci usuwa sposób przygotowa¬ nia wsadu wedlug wynalazku, którego celem jest 5 poprawienie dotychczasowych wlasnosci chemicz¬ nych grudek, otrzymanych znanym sposobem, przez poddanie ich kolejno dwuetapowemu pro¬ cesowi: najpierw przez podgrzanie wstepne w temperaturze 600—800°C na czlonowo-stalowym io ruszcie tasmowym celem ich utwardzenia a na¬ stepnie redukcji z dodatkiem wegla, w piecu obro¬ towym w temperaturze 1100—1150°C. Po skonczo¬ nym procesie redukcji zmetalizowane grudki sa ochladzane do temperatury otoczenia bez dostepu 15 powietrza w szczelnym zbiorniku zainstalowanym bezposrednio za piecem obrotowym.Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug wynalazku jest zestawem poszczególnych, znanych urzadzen hutniczych, które polaczone ze soba w 20 odpowiedniej kolejnosci stanowia jednolity agre¬ gat do metalizacji grudek. Zestaw tych urzadzen pozwala na bezposrednie przeprowadzenie pelnego cyklu produkcyjnego metalizowania grudek, a mianowicie na zbrylanie czyli grudkowanie suro- 25 wej rudy mialkiej, na wstepne podgrzewanie i utwardzanie grudek na ruszcie tasmowym, na re¬ dukcje grudek w piecu obrotowym za pomoca wegla i gazów spalinowych oraz na chlodzenie bez dostepu powietrza w szczelnym zbiorniku. 30 Urzadzenie do otrzymywania wsadu wedlug wy- 5606656066 nalazku jest przedstawione w przykladowym roz¬ wiazaniu na rysunku w przekroju pionowym.Urzadzenie sklada sie z bebna 1 do grudkowa¬ nia surowej mialkiej rudy, polaczonego za pomoca zsypu 2 ze stalowo-czlonowym rusztem tasmowym 3, uszczelnionym nakrywa 4. W nakrywie 4 znaj¬ duje sie komin 5 ze ssawa 6 dla odciagu spalin.Ssawa 6, odciaga spaliny, które przemieszczajac sie w kierunku przeciwnym do ruchu rusztu 3 przesysaja warstwe grudek umieszczonych na ruszcie 3. Na koncu rusztu 3 jest zainstalowany zsjrp 7, po którym zsuwaja sie utwardzone, gorace grudki do pieca obrotowego 8.Piec 8 jest ustawiony ponizej rusztu 3 i na¬ chylony pod katem 2—6°. Pomiedzy rusztem 3 a piecem 8 jest umieszczony pojemnik 9 z weg¬ lem. Do koncowej czesci pieca 8 jest wbudowany palnik 10 dla przewleklego spalania gazu. Piec 8 jest zakonczony szczelnie zabudowanym do niego zbiornikiem 11, sluzacym do ochladzania zmetali- zowanych grudek bez dostepu powietrza.W celu zmetalizowania grudek rudnych sposo¬ bem wedlug wynalazku przygotowuje sie znana metoda grudki z mialkich koncentratów rudnych w bebnie 1. Otrzymane grudki o srednicy 16— 18 mm sa zsypywane z bebna 1 na ruszt 3, na którym tworza warstwe grubosci 200—250 mm. Na ruszcie 3 sa one wstepnie podgrzewane do tempe¬ ratury 600—800°C w ciagu okolo 60—90 min, dzie¬ ki czemu staja sie twarde, zyskujac zarazem na wytrzymalosci. Wymagana temperature zapewnia¬ ja gorace spaliny z pieca obrotowego 8, które za pomoca ssawy 6 sa równomiernie przesysane przez warstwe grudek. Nakrywa 4 zabezpiecza przed stratami cieplnymi oraz powoduje zesrodkowanie przeplywu spalin. Wstepnie utwardzone grudki, zsuwajac sie po zsypie 7 sa zasypywane weglem niekoksujacym, znajdujacym sie w pojemniku 9.Ilosc wegla o ziarnistosci do 3 mm powinna wy¬ nosic 50—75% w stosunku do ilosci grudek. Zasy¬ pane weglem grudki dostaja sie do pieca obroto¬ wego 8, który jest opalany gazem wielkopieco¬ wym wzglednie mieszanka gazu wielkopiecowego i koksowego lub mazutem. Gaz jest spalany z te¬ oretyczna iloscia powietrza lub z malym jego nie¬ domiarem tak, aby w piecu 8 panowala atmosfera obojetna lub lekko redukcyjna. Temperatura gró¬ dek w koncowej czesci pieca powinna wynosic okolo 1100—1150°C i utrzymywac sie na dlugosci wynoszacej co najmniej 50% dlugosci pieca. Pod¬ czas obrotu pieca 8 grudki w obecnosci wegla ule¬ gaja redukcji przez czas okolo 60—90 min. Zredu¬ kowane grudki przedostaja sie do zbiornika 11, 5 który dzieki szczelnemu zabudowaniu do pieca 8 niedopuszcza powietrza, zapobiegajac tym samym powtórnemu utlenieniu grudek. W zbiorniku 11 zmetalizowane grudki sa ochladzane do tempera¬ tury otoczenia. Zmetalizowane grudki w piecu io obrotowym moga byc niechlodzone lecz bezpo¬ srednio gorace wprowadzane do pieców stalowni¬ czych i przetapiane na stal.Tak otrzymane grudki zawieraja 85—95% ze¬ laza w postaci Fe metalicznego, w przeciwien- 15 stwie do grudek otrzymywanych znanymi sposoba¬ mi, w których zawartosc Fe wynosi zwykle 64— 65%. Tym samym znacznie poprawia sie wartosc wsadu wielkopiecowego co wplywa na wzrost wydajnosci wielkich pieców oraz na oszczednosc 20 koksu. PL