PL92082B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odweglania stopionego metalu, w szczególnosci odweglania stopionego metalu w piecu hutniczym.

W znanych powszechnie sposobach odweglania stosuje sie doprowadzanie tlenu do stopionego me- 5 talu, za pomoca jednej lub wiecej dysz, skierowa¬ nych wylotami do wnetrza pieca, z których kazda utworzona jest z dwóch wspólosiowych rur. Rura wewnetrzna takiej dyszy doprowadzany jest tlen pod cisnieniem, zas chroniacy czynnik chlodzacy 10 jest doprowadzany kanalem pomiedzy tymi ru¬ rami.

Wedlug francuskiego opisu patentowego 145718, jako czynnik chlodzacy przy odweglaniu wytopów tlenem, stosuje sie metan, propan, gaz ziemny, 15 weglowodany gazowe, tlenek *wegla, wodór i pare.

Wedlug innego francuskiego opisu patentowego 2139642 wskazuje sie uzycie oleju pednego, jako srodka chlodzacego przy wytopie stali nie¬ rdzewnych. Olej pedny dostarczany jest kanalem 20 pomiedzy rurami dyszy, zas rura wewnetrzna do¬ prowadzana jest mieszanina tlenu i srodka roz¬ cienczajacego.

Znane jest tez wedlug francuskiego opisu paten¬ towego 2 158 859 uzycie, w przypadku wytopu stali 26 nierdzewnej lub innych wysokochromowych sto¬ pów zelaza, jako srodka chlodzacego, czystej pary wodnej, wprowadzanej kanalem pomiedzy rurami dyszy, podczas gdy rura wewnetrzna wprowadza sie mieszanine tlenu, pary oraz/lub amoniaku. 30 Zasady chlodzenia ogólniie ujawnione w wymie¬ nionych opisach sa bardzo efektywne. W rzeczy¬ wistosci, w pewnych przypadkach moga byc one zbyt efektywne, tak ze dysza zostaje zatkana przez ochlodzona stal. Wystepuje to zwlaszcza przy od¬ weglaniu stali nierdzewnych mieszanina gazów z duza zawartoscia gazów rozcienczajacych.

Przy odweglaniu zwyklych stali weglowych tego rodzaju przypadki zwykle nie wystepuja, gdy sto¬ suje sie jako czynnik chlodzacy weglowodany ga¬ zowe. Jednakze, z pewnych naturalnych wzgledów, zabronione jest uzywanie weglowych zwiazków chlodzacych przy odweglaniu stopionego metalu.

Z tego tez wzgledu wygodnie jest stosowac pare wodna zamiast zwiazków weglowych, ale z kolei przy stosowaniu pary wodnej wystepuja te same problemy przy odweglaniu stali weglowych, co przy odweglaniu stali nierdzewnych.

Niedogodnosci te nie wystepuja przy stosowaniu sposobu odweglania stopionych metali, opracowa¬ nego wedlug wynalazku.

Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze czesc tlenu odweglajacego kapiel doprowadza sie wraz z czynnikiem chlodzacym kanalem pomiedzy rurami dyszy.

Wynalazek bedzie opisany bardziej szczególowo w odniesieniu do dolaczonego rysunku, który po¬ kazuje idee dyszy uzytej do zastosowania sposobu zgodnie z wynalazkiem. Dysza 1 sklada sie z dwu koncentrycznych rur, wewnetrznej rury 2 i ze- 92 0823 wnetrznej rury 3. Rury wykonane moga byc z miedzi, stali weglowej albo nierdzewnej. Kanal miedzy tymi rurami jest oznaczony przez 4. Dy¬ sza 1 przechodzi przez dno 6 konwertora lub in¬ nego pieca metalurgicznego, zawierajacego wy¬ top 5 przeznaczony do odweglania. Mozliwe jest równiez uzycie dwu lub wiecej wewnetrznych rur, zamiast jednej wewnetrznej rury, które moga byc wspólosiowe wzgledem siebie, dla umozliwienia wprowadzania róznych gazów lub mieszanin gazo¬ wych przez wewnetrzne rury. Odcinki dyszy 7, 8 i 9 posiadaja rózny przekrój.

Przy odweglaniu stopionego metalu do pieca wprowadza sie tlen, albo mieszanine gazów zawie¬ rajaca duze stezenie tlenu, pirzez wewnetrzna ru¬ re 2. W tym samym czasie przez kanal 4, zgodnie z wynalazkiem, wprowadza sie mieszanine tlenu i czynnika chlodzacego, a stosunek ilosci tlenu do ilosci srodka chlodzacego jest dobrany tak, aby jednoczesnie uzyskac wymagana ochrone dyszy przed przegrzaniem i rejonów blisko niej, oraz uniknac zatkania dyszy przez skrzepnieta stal.

Przyklady mieszanin gazowych wprowadzanych przez otwór 4 sa nastepujace: 1. mieszanina tlenu i pary, 2. mieszanina tlenu i argonu, 3. mieszanina tlenu i azotu.

Kombinacje tych mieszanin gazowych sa rów¬ niez dopuszczalne. Niezaleznie od wyboru miesza¬ niny gazowej zawartosc tlenu w mieszaninie po¬ winna wynosic przynajmniej 5%. -Jednakze ilosc tlenu w mieszaninie chlodzacej, która jest wpro¬ wadzana przez otwór 4 jest okreslana przez wa¬ runki w kazdym przypadku wytopu. Czynniki ja¬ kie nalezy wziac pod uwage przy wyborze zawar¬ tosci tlenu w gazowej mieszaninie chlodzacej sa nastepujace: a) Sklad gazu odweglajacego. Jesli srodek od- weglajacy wprowadzany przez wewnetrzna rure albo centralne rury sklada sie z czystego tlenu, zawartosc tlenu w gazowej mieszaninie chlodzacej powinna byc niewielka i na odwrót. b) Sklad stopionego metalu. Jesli stopiony me¬ tal zawiera duza ilosc krzemu, chromu lub innych latwo utleniajacych sie pierwiastków, wytworzy sie duza ilosc ciepla z utleniania w rejonach wy¬ lotu dyszy. W tym przypadku zawartosc tlenu w gazowej mieszaninie chlodzacej powinna byc, utrzymana na niskim poziomie. c) Calkowite natezenie przeplywu gazu przez dysze i stosunek miedzy natezeniem przeplywu w wewnetrznej rurze dyszy a natezeniem prze¬ plywu w kanale pomiedzy rurami dyszy. Nateze¬ nie przeplywu przez kanal 4 stanowi tylko mniej¬ sza czesc ogólnego natezenia przeplywu, najlepiej ponizej 20%, najbardziej odpowiednio 10—15% ogólnego przeplywu. W celu zabezpieczenia odpo¬ wiedniego impulsu gazu przy wprowadzaniu go do stopionego metalu, predkosc gazu powinna byc naddzwiekowa. Stad predkosc i natezenie prze¬ plywu sa czynnikami, które wplywaja na wybór zawartosci tlenu w gazowej mieszaninie chlodza¬ cej, jak równiez okreslaja wymiary dysz. Odpo¬ wiedni wymiar srednicy wewnetrznej rury wyno- 2 082 4 si 5 do 15 mm. Szerokosc kanalu 4 powinna wyno¬ sic przynajmniej 0,5 mm, ale nie wiecej jak 2 mm.

W przypadku, kiedy tlen w wewnetrznej ru¬ rze 2 jest zmieszany z para wodna i/lub amonia- kiem, przy odweglaniu stali nierdzewnej, para wodna i/lub amoniak stanowia przynajmniej 25% natezenia przeplywu gazowego przez wewnetrzna rure 2, a podczas znacznej czesci przebiegu od¬ weglania zawartosc pary wodnej i/lub amoniaku w omawianym przeplywie gazu jest miedzy 50 i okolo 90% (stosunek ilosci tlenu do ilosci pary wodnej lub amoniaku w odweglajacej miesza¬ ninie gazowej w centralnej rurze wynosi 1:1-5-1:10).

Doswiadczenia pokazaly, ze odpowiednia zawar- 16 tosc tlenu w gazowej mieszaninie chlodzacej wpro¬ wadzanej przez otaczajacy kanal 4 w tych warun¬ kach jest 10—30%, najlepiej okolo 20%, a w tym samym czasie natezenie przeplywu przez kanal 4 stanowi wartosc 10—15% calego natezenia przeply- wu przez dysze.

Najlepiej jesli gazowa mieszanina chlodzaca w tym przypadku jest mieszanina pary wodnej i tle¬ nu, albo jesli to mozliwe, mieszanina amoniaku i tlenu.

Jesli stopiony metal 5 jest stala -weglowa albo stala niskostopowa wygodnie jest uzywac czystego tlenu jako srodka odweglajacego, kiedy mieszanina tlenu i pary wodnej jest wprowadzana przez ka¬ nal 4 dyszy. Równiez w tym przypadku istnieje najbardziej odpowiednia zawartosc tlenu 5—30% w gazowej mieszaninie chlodzacej.

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób odweglania stopionego metalu, polega¬ jacy na doprowadzeniu do niego tlenu jedna lub kilkoma dyszami utworzonymi z rur usytuowa¬ nych jedna w drugiej, oraz na doprowadzeniu ka¬ nalem pomiedzy tymi rurami gazowego czynnika ^ chlodzacego, znamienny tym, ze czesc tlenu od¬ weglajacego stopiony metal doprowadza sie wraz z czynnikiem chlodzacym kanalem (4) pomiedzy rurami (2,3) dyszy (1).

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ^ tlen doprowadzany kanalem (4) pomiedzy rura¬ mi (2,3) dyszy (1),- stanowi z czynnikiem chlodza¬ cym mieszanine zawierajaca przynajmniej 5% tego tlenu.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze ^ mieszanine doprowadzana kanalem (4) pomiedzy rurami (2,3) dyszy (1), stanowi mieszanina tlenu i dowolnego gazu sposród pary wodnej, azotu i argonu.

4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 55 natezenie przeplywu mieszaniny przez kanal (4) pomiedzy rurami (2,3) dyszy (1) stanowi co naj¬ wyzej 20%, korzystnie 10—15%, natezenia przeply¬ wu przez dysze.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 60 mieszanina tlenu oraz pary i/lub amoniaku jest wprowadzana przez wewnetrzna rure (2) albo wewnetrzne rury dyszy (1), podczas gdy w tym samym czasie, wprowadza sie mieszanine pary wodnej albo amoniaku z tlenem w ilosci 10—^30%, « przez kanal (4) pomiedzy rurami dyszy 1. ^92 082