Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.IX.1969 58206 KI. 18 a, 11/06 MKP C 21 b UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Józef Jablonski, mgr inz. Mieczyslaw Panz, mgr inz. Leszek Chomicki Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Hutniczego „Biprohut", Gliwice (Polska) Sposób wytwarzania plynnej surówki zelaznej w piecu obrotowym i piec do stosowania tego sposobu i Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania plynnej surówki zelaznej z pieca obroto • wego oraz piec do stosowania tego sposobu.Dotychczas znany i stosowany sposób otrzymy¬ wania plynnej surówki w piecu obrotowym z po¬ wodu szybkiego zuzywania sie wymurówki pieca i tym samym uciazliwego i nieekonomicznego procesu technologicznego nie jest powszechnie stosowany.Proces ten prowadzony jest z zastosowaniem atmosfery utleniajacej z dostosowanym do niej wylozeniem pieca ksztaltkami szamotowymi, któ¬ re nie wytrzymuja chemicznego dzialania zuzla i termicznego obciazenia pieca. Obecnie stoso¬ wane technologie metalurgiczne w oparciu o pie¬ ce obrotowe maja dwie zasadnicze wady, niska sprawnosc termiczna i wspomniane szybkie nisz¬ czenie sie wymurówki pieca.Celem wynalazku jest otrzymywanie plynnej surówki z ubogich rud zelaznych metoda ciagla, przy duzej trwalosci wymurówki pieca obroto¬ wego i ekonomicznym prowadzeniu pieca, i duzej latwosci sterowania przebiegiem procesu.Cel ten zostal osiagniety dzieki zastosowaniu redukcji rud lub zelgrudy w piecu obrotowym przez atmosfere redukcyjna na przyklad o skla¬ dzie 11,7% H2, 31,Wo CO, 56,6°/o N2 w temperatu¬ rze 17C0 do 30C0° oraz zastosowanie w strefie wy¬ sokich temperatur pieca — wylozenia blokami we¬ glowymi, ponadto przez stosowanie zabieraków w 2 niskotemperaturowej strefie pieca, w której nie tworza sie zuzle.Zastosowanie wynalazku daje nastepujace ko¬ rzysci: zlikwidowanie w istniejacych zakladach ochladzania i mielenia zelgrudy i zuzla, podnie¬ sienie uzysku zelaza z rudy, zwiekszenie kilka¬ krotne trwalosci wylozenia pieca obrotowego, unikniecie przetapiania zelgrudy w wielkim pie¬ cu, zwiekszenie wydajnosci pieców obrotowych, obnizenie temperatury gazów wylotowych, skró¬ cenie dlugosci pieca obrotowego, zwiekszenie re¬ dukcji posredniej — kosztem bezposredniej, oraz mozliwosc uzyskiwania surówki zelaznej metoda ciagla z rud o niskiej zawartosci zelaza.Piec wedlug wynalazku jest przedstawiony w przykladowym wykonaniu na rysunkach na któ¬ rych fig. 1 przedstawia przekrój podluzny pieca, a fig. 2 — przekrój poprzeczny pieca, a fig. 3 — szczegól zamocowania zabieraka w przekroju. Na rysunkach pokazane sa ponadto cztery strefy pieca oznaczone duzymi literami A, B, C, D, stre¬ fa A to strefa wstepnego podgrzewania do tem¬ peratury 250°C-f-300°C, B — strefa redukcji pra¬ cujaca w zakresie temperatur 300°C do 900°C, s.refa C to strefa redukcji itworzenia sie plyn¬ nych zuzli i czesciowo surówki; pracuje ona w zakresie temperatur 900°C do 1800°C, oraz strefa D — roztapiania, pracujaca powyzej 1800°C.Piec 1 wedlug wynalazku sklada sie z plaszcza 10 weglowego wylozenia 2 i zabieraków 3. Zabie- 532063 raki 3 moga byc wykonane z betonu zaroodpor¬ nego, bazaltu a najlepiej ze stali chromowej w postaci zeber, oraz w strefie redukcyjnej z blo¬ ków weglowych. Piec 1 ma wanne 4 sluzaca do zbierania przetopionej surówki 7 i zuzla 9. Pal¬ nik 5 tworzacy gaz redukcyjny o skladzie CO, Nlf H2, dajacy temperature 1700°C do 3000°C umieszczony jest w osi pieca na wylocie surówki.Wanna 4 ma wylot 6 do spustu surówki 7 i wylot - 8 do spustu zuzla 9.Pancerz 10 ma blachy 11 przyspawane do niego od wewnatrz po zalozeniu zabieraków 3 i zaloze¬ niu klinów 12. Piec wyposazony jest w urzadze¬ nie 13 do zasypywania wsadu znanej konstrukcji.Od strony nadawy materialu w strefie A i B ] piec ma ksztalt cylindra ze schodkowym weglo¬ wym wylozeniem. W strefie C to jest powyzej 900°C piec rozszerza sie tworzac stozek, którego podstawa zbiega sie ze wsadem o temperaturze 1300°C. 2 Od temperatury 1300°C, az do wylotu, piec jest cylindryczny. Wyzej podany profil pieca po¬ winien zapewnic równomierna szybkosc wsadu w piecu i zapobiec tworzeniu sie w nim pierscie¬ ni. Za piecem przy nadawie zabudowany jest cy- 2 klon nie pokazany na rysunku, aby czesc wy¬ traconego z gazu pylu, od razu trafila z powrotem do nadawy.Otrzymywanie plynnej surówki zelaznej z pieca obrotowego wedlug wynalazku przebiega nastepu- z jaco: Wsad skladajacy sie z rudy zelaznej, top¬ nika i malej ilosci koksiku, na przyklad 150 kG na tone surówki, zostaje zasypany do pieca obro¬ towego. Piec obrotowy obracajac sie przesuwa wsad w kierunku wylotu. Mechanizm przesuwa- gj nia sie wsadu wywolany jest tym, ze piec ma spadek w kierunku wylotu w strefie A i B schod¬ kowy, w strefie C stozkowy. Od strony wylotu doprowadzany jest do pieca goracy gaz redukcyj¬ ny o temperaturze w zakresie od 1700°C do 4( 3000°C.Gaz otrzymywany jest z mialu weglowego spa¬ lanego do CO za pomoca goracego powietrza o temperaturze 800—1200°C lub mieszanki goracego powietrza itlenu. 45 Gaz przeplywa w przeciwpradzie ze wsadem, co powoduje jego nagrzewanie, redukowanie tlen¬ ków i roztapianie. Wymiana ciepla miedzy wsa¬ dem a gazem bedzie tym wieksza, im wieksza be¬ dzie powierzchnia styku wsadu z gazem. W tym r- 50 celu w tej czesci pieca, gdzie panuja temperatury do 9C0°C, weglowe wylozenie pieca wykonane jest w postaci schodkowej.Obrót pieca spowoduje, ze wylozenie schodko¬ we zabierze zabierakami- 3 wsad na pewna wyso¬ kosc skad zsypywac sie on bedzie w strudze gazu na dól. Wskazana jest ziarnistosc wsadu w gra¬ nicach od 2 do 10 mm. Intensywnosc redukcji i wydajnosc z jednego metra szesciennego obje¬ tosci pieca w porównaniu z piecem zelgrudowym jest bardzo duza. Wsad jest redukowany juz w 4 temperaturze powyzej 200°C, a nie powyzej 60Ca jak w piecu zelgrudowym.Obnizenie temperatury redukcji i zwiekszenie intensyfikacji redukcji powoduje, ze sposób we¬ dlug wynalazku jest blizszy procesowi wielko¬ piecowemu niz zelgrudowemu, tym bardziej ze mozna w nim wydzielic strefe redukcji posred¬ niej, bezposredniej i roztapiania. Wsad po przejs¬ ciu w piecu strefy redukcji posredniej, to znaczy strefy temperatur do 900°C, przechodzi do strefy wyzszych temperatur, gdzie ulegaja dysocjacji trudnoredukcyjne tlenki za pomoca redukcji bez¬ posredniej. W analogii do procesu wielkopieco¬ wego nalezy przyjac, ze do redukcji bezposred¬ niej pozostanie tylko 20—25°/o tlenków zelaza.Proces tworzenia sie zuzli zachodzi juz powy¬ zej 700°C, ale zlepianie sie zuzli przebiega powy¬ zej 1000—1100°C. Strefa temperatur od 1100 do 1350°C do strefa grudkowania, za która wsad sie juz roztapia. Temperatura roztopionego wsadu splywajacego z pieca obrotowego do wanny w komorze przypiecowej powinna wynosic okolo 1500°C.Gaz natomiast, który u wylotu z pieca mial temperature 1700—3000°C po przejsciu przez piec ma 200—250°C. Sklad gazu wlatujacego do pieca zawierac bedzie na przyklad ll,7°/o H2, 31,7°/o CO, 56,6°/© N2 a przy wylocie z pieca procent CO spadnie do okolo 20°/o, ale wartosc opalowa gazu wylotowego bedzie wynosic okolo 900 kcal na jeden metr szescienny.Gaz ten mozna wykorzystac w analogiczny spo¬ sób jak gaz wielkopiecowy, a wiec w elektrowni lub w nagrzewnicach i tym podobnie, przed tym nalezy go jednak odpylic w odpylni. Oczyszczony gaz przy pomocy wentylatora zostaje przetloczo- ny do odbiorcy. PL