Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.VI.1972 67447 KI. 40 c, 7/08 MKP C 22 d 7/08 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Adam Gierek, Leopold Juszczyk, Filip Meder Wlasciciel patentu: Huta „Zabrze", Zabrze (Polska) Urzadzenie do wytwarzania stopów metali, zwlaszcza stali Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wytwarza¬ nia stopów metali, zwlaszcza stali, otrzymywanych droga elektrotermiczna.Dotychczas do wytwarzania stopów metali, a zwlasz¬ cza stali stosowane sa piece elektryczne pojedyncze z elektrodami, w których w jednym piecu na jednym sta¬ nowisku przebiegaja wszystkie kolejne fazy sposobu wy¬ twarzania, a wiec ladowanie wsadu, podgrzewanie wsa¬ du, topienie, oraz proces oczyszczania rafinacji stali, jak równiez proces modyfikacji, prowadzone przy róznych temperaturach.Dotychczasowe konstrukcje pojedynczego pieca elek¬ trycznego z koniecznosci narzucaja sposób wytwarzania stopów metali zwlaszcza stali elektrycznej, który ma sze¬ reg wad, wplywajacych niekorzystnie badz na konstruk¬ cje samego pieca, badz na elektrody i transformator, a ponadto same sposoby sa niedoskonale pod wzgledem energetycznym. Przykladowo, zaladunek wsadu odbywa sie po spuscie, do goracego pieca, zimny wsad jest pod¬ grzewany elektrodami, co zmniejsza trwalosc elektrod przez nagle zmiany temperatury.Topienie wsadu przebiega równiez przy pelnym obcia¬ zeniu transformatora i trwa stosunkowo krótko, nato¬ miast rafinacja przebiega przy malym obciazeniu trans¬ formatora, co powoduje pogorszenie sie cos cp. Wymu- rówka sklepienia tych pieców jest narazona na ciagle duze wahania temperatury, co wybitnie skraca jej zywot¬ nosc, a cieplo niewykorzystane w procesie idzie calkowi¬ cie na straty. Znane sa równiez zestawy kombinowane, w których bierze udzial wiecej niz jedno urzadzenie pie- 10 15 20 25 30 cowe, na przyklad: jak tak zwany proces duplex lub tri- plex.-W procesach tych metal przelewany jest z jednego pie¬ ca do drugiego bezposrednio lub za posrednictwem ka¬ dzi. Znany jest zespól skladajacy sie z konwertora, w którym odbywa sie topienie stali i pieca elektrycznego lukowego, w którym nastepuje rafinacja. Wada tego ze¬ spolu sa znaczne straty ciepla, nagrzewanie stali spowo¬ dowane przelewaniem oraz niszczenie wymurówki kon¬ wertora i pieca przez uderzenia termiczne spowodowane przelewaniem plynnej stali.Znane jest równiez urzadzenie, w którym stojaki elek¬ trod i sklepienia przesuwaja sie po szynach usytuowa¬ nych na roboczym pomoscie pieca. Wada tego urzadze¬ nia jest to, ze odbiór stali odbywa sie w trzech miej¬ scach, jak równiez i zaladunek, a ponadto konstrukcja zawieszenia sklepien jak tez doprowadzenie pradu i wo¬ dy jest skomplikowane i polaczone z koniecznoscia prze¬ laczania kabli i zbytecznymi stratami energii. Podobnie zestaw urzadzen, w którym stojaki elektrod i miejsca, w których sa osadzone sklepienia sa nieruchome, zas wan¬ na pieca jest zaopatrzona w przejezdny wózek i podjez¬ dza ona pod odpowiednie stanowisko.Wada tego typu zestawu jest to, ze wózki z wannami przesuwane sa stosunkowo wolno i wystepuja trudnosci z prawidlowym centrowaniem wanny pod sklepieniem, ponadto kazda z wanien musi byc uruchamiana osob¬ nym mechanizmem, co w dalszym ciagu komplikuje ze¬ staw urzadzen. Znane sa tez zestawy dwu wanien posa¬ dowionych nieruchomo i zaopatrzonych w dwa zestawy 6744767447 elektrod i sklepien, przy czym zarówno elektrody, jak i sklepienia umieszczone sa na dwu poziomach na obroto¬ wych wysiegach i zamieniaja sie one polozeniami. Nie¬ dogodnoscia tego zestawu jest nie tylko duze ramie wy¬ siegników, jak tez duza wysokosc podnoszenia jednego ze sklepien wraz z elektrodami, ale takze dwa miejsca zaladunku i odbioru stali oraz dlugie przewody elek¬ tryczne i energetyczne.Celem wynalazku jest unikniecie powyzszych niedo¬ godnosci przy wytwarzaniu stali, a w szczególnosci umo¬ zliwienie spustu stali i zaladunku w jednym miejscu, umozliwienie prowadzenia procesu w sposób najbardziej ekonomiczny z mozliwoscia stosowania róznych sposo¬ bów dla róznych stali i ich stopów, a zadaniem wyna¬ lazku jest konstrukcja urzadzenia, na którym wymienio¬ ne efekty zostana osiagniete, za pomoca najprostszych srodków technicznych.Powyzsze zadanie zostalo wykonane przez usytuowa¬ nie kilku wanien pieców elektrycznych na obrotowej lub przesuwnej platformie a pokrywy tych pieców zaopa¬ trzone w elektrody jak tez pokrywa zaopatrzona w pod¬ grzewajacy wsad palnik, sa posadowione poza obrebem platformy przy czym pokrywy maja laczace je spalinowe przewody.Tak wykonane urzadzenie pozwala jak wspomniano na dopasowanie technologii do gatunku i wlasciwosci wytwarzanego metalu, jak stal i jej stopy, zaladunek pieca i spust odbywaja sie w jednym z góry ustalonym miejscu, co ulatwia obsluge urzadzenia, pokrywy i elek¬ trody maja konstrukcje dotychczas stosowana w piecach pojedynczych, a wiec prosta z krótkimi przewodami do¬ prowadzajacymi prad, ponadto za jednym obrotem plat¬ formy wszystkie wanny sa jednoczesnie przesuniete na nowe stanowiska, co manewr sprowadza do kilkunastu sekund, a precyzja ustawienia wanien jest bardzo duza.Polaczenie pokryw rurami pozwala na wykorzystanie ciepla spalin, co poprawia wspólczynnik wykorzystania energii cieplnej. Dalsza zaleta urzadzenia jest poprawa warunków eksploatacyjnych, a to z uwagi na latwosc zmiany gatunku stali, a szczególnie przy malych ilo¬ sciach jej wytwarzania.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie w widoku z boku z czesciowo wykrojonym fundamentem, a fig. 2 przedstawia urzadze¬ nie w widoku z góry.Urzadzenie do wytwarzania stopów metali, a zwlasz¬ cza stali stanowia dwa lub wiecej znane elektryczne pie¬ ce 1 najlepiej przechylne ze znanymi napedami 2 prze¬ chylania, umieszczone na ramie 3 korzystnie obrotowej z jezdnymi kolami 4 biegnacymi po szynie. Rama 3 obraca sie za pomoca znanego napedowego mechaniz¬ mu 5 korzystnie zebatkowego. Sklepienia 6 i 9 pieców, wykonane sa jako podnoszone lub lepiej podnoszone i odsuwne wsparte na obrotowym wsporniku 7 posadowio¬ nym na fundamencie 8.W sklepieniu pieców na stanowiskach 11 i 12 wyko¬ nane sa znane otwory dla elektrod 13, a w sklepieniu 9 na stanowisku poczatkowym 10 wykonane sa otwory na podgrzewcze palniki 14. Piec 1 na stanowisku 11 ma 5 elektrody 13 i transformator 15 odmienny od stanowi¬ ska 12, przy którym transformator 16 moze miec moc mniejsza od poprzedniego' o okolo 50%.Dla ogrzewania wstepnego stali na stanowisku 10 po¬ krywa polaczona jest rurociagiem 18 z piecem na stano- 10 wisku 11 i 12, którym to rurociagiem gazy przeplywaja przez piec na stanowisku 10. Stanowisko 10 wyposazone jest w palnik 14 dla wstepnego nagrzewania wsadu, wspólnie z cieplem pochodzacym z rurociagu 18. Spali¬ ny i gazy z pokrywy na stanowisku 10 uchodza przewo- 15 dem 17 na zewnatrz, do komina. Przewody 18 podlaczo¬ ne sa do sklepien 9 w znany rozlaczny sposób niepoka- zany na rysunku. Dla latwiejszego obracania pieców 1 na obrotowej ramie 3 spustowa rynna 19 jest odejmo¬ walna. Przed rynna 19 obok stanowiska 12 znajduje sie 20 spustowy dól 20.Dzialanie urzadzenia jest nastepujace: Stanowisko 10 jest stanowiskiem naprawy wymurówki pieca 1 i zala¬ dunku pieca. Po zamknieciu sklepienia 9 uruchamia sie palnik 14 i podgrzewa wstepnie wsad do temperatury 25 okolo 700°C. Po podgrzewie przemieszcza sie piec 1 ze stanowiska 10 na stanowisko 11, uruchamia elektrody 13 gdzie nastepuje topienie i rudowanie stali oraz czescio¬ wa rafinacja, nastepnie przemieszcza sie piec 1 ze stano¬ wiska 11 na stanowisko 12 i za pomoca elektrod 13 sta- 30 nowiska 12 rafinuje sie stal az do momentu spustu. Po uruchomieniu agregatu wedlug niniejszego wynalazku wszystkie te trzy fazy procesu przebiegaja jednoczesnie, to znaczy, ze na stanowisku 10 piec jest ladowany i grzany, na stanowisku 11 nastepuje topienie, a na stano- 35 wisku 12 rafinacja i spust.W urzadzeniu stosuje sie nowoczesne procesy swieze¬ nia i inne, gdyz praca poszczególnych pieców przebiega normalnie w znany dotychczas sposób. W urzadzeniu wedlug wynalazku mozna stosowac wsad plynny i to za- 4o równo jako wsad calkowity lub jako dodatek do wsadu stalego. Mozna tez stosowac swiezenie wsadu plynnego na stanowisku 10 zaladowczym Wówczas w miejsce pal¬ nika 14, ma zastosowanie tlenowa lanca swiezaca stoso¬ wana powszechnie w znany sposób. 45 PL