HU182867B - Method for improving the thermal equilibrium at steel refining - Google Patents

Description

Λ találmány tárgya olyan eljárás acélfrissítésnél a hőegyensúly jav ítására, amellyel azo'vadék felülete alatt elhelyezett és védőközeggel körülvett oxigénbefúvó fúvókákkal felszerelt konverterben végzett nyersvasfrissítésnél a korábbinál nagyobb arányban E lehet alkalmazni.

Acélt főként 30-400 tonna befogadóképességű konverterekben, technikailag tiszta oxigén segítségével állítanak elő. Az üzemi gyakorlatban két különböző frissítési eljárást alkalmaznak. Az egyik 1( az oxigénráfúvásos eljárás, a másik az oxigenátfúvásos eljárás (OBM és Q-BOP eljárás).

Az oxigénátfúvásos eljárásnál olyan, szénhidrogénnel körüláramoitatott oxigénbefúvó fűvókákat használnak, amelyek koncentrikus csövekből vannak 1! kialakítva és a fürdő, az olvadék felülete alatt a konverter falazatában vannak elhelyezve.

A frissítő oxigénbe salakképzőket juttatnak és a rakcióban részt vevő anyagoknak fúvókákon keresztüli olvadékba vezetése révén reakciókinetikai szem- 2' pontból optimális feltételek jönnek létre. A frisítő reakció végén még egy erős fürdőmozgás, keveredés is létrejön. Mindezek következtében acélfrissítés ke.cívező metallurgiai eredményekkel és jelentős gazdasági előnyökkel hajtható végre. 2

A két frissítési eljárás között az az eltérés, hogy az LD eljárásnál mintegy 3 százalékkal — azaz tonna acél esetén 30 kg-mal — több nyersvasat lehet berakni, mint az OBM/Q-BOP eljárásnál.

Mar sokféle megoldást javasoltak a két oxigénes 3 frissítési eljárás egyes hátrányainak kiküszöbölésére, ismert olyan megoldás is, amely különleges célokra a két eljárást kombinálja.

A 16S 590. számú osztrák szabadalmi leírás például olyan eljárást ismertet, amelynél a fürdőmozgás 3 javítására a ráfúváshoz a konverter oldalfalában járulékosan elhelyezett fúvókán keresztül nitrogénmentes keverőgázt vezetnek az olvadékfelszín alá. Ennek az eljárásnak az a hátránya, hogy a hőmérleg, hőegyensúly kedvezőtlen, mert a keve-őgáz hőt von ^z ei az olvadéktól, és ennek következtében csökken a huiladékvas adag mennyisége.

A 3 030 203. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél lándzsával először az olvadékra fújnak, majd a 4 konverter eifordítása után a lándzsát az olvadékba merítik. Ennél az eljárásnál hátrányos jelenség, hogy a vízzel hűtött lándzsa jelentős mennyiségű hőt von ei az olvadékból. Hátrányos jelenség az is, hogy a koncentrá'tan bevezetett nagy oxigénmennyiségek 5 erős fröcskölést és üledékképződést okoznak.

A 3 259 484. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás megoldásánál az. oxigént ráfúvó lándzsán kívül a konverter feneke porózus tűzálló anyagból van, amelyen keresztül oxigént áramol- tatnak az olvadékba. A porózus fenékkövön keresztül azonban csak aránylag kis oxigénmennyiségeket lehet beáramoltatni, és a mai ismereteink szerint az oxigénnek porózus kövön keresztül való bevezetése következtében a porózus kő élettartama nagyon „ rövid, csak néhány olvasztási folyamathoz elegendő. ³

A 2 121 522. számú francia szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél a lándzsával fenékfúvókák vannak kombinálva. A befúvás fölülről és alulról különböző olvadékzónákba történik. Például az első frissítési fázisban, előnyösen a sziiíciumtaia2 nító periódusban csak a fenékfúvókákon keresztül vezetnek oxigént az olvadékba. Ezt követően toljak a lándzsát a konverterbe és fújják az oxigént az olvadék felszínére. Az eljárás célja olyan széndús > acél előállítása, amelynek foszfortartalma kicsi. A lándzsán keresztül bevezetett oxigénnek főként az a feladata, hogy a salak FeO-tartalmát növeljék, ami előfeltétele a lehető legnagyobb mértékű foszfortalanításnak. Az eljárásnál gondoskodni kell arról 3 is, hogv minél kisebb mennyiségű vas égjen el, minél kisebb 'egyen a „barna füst”.

A 2 237 253. számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás olyan fúvókák alkalmazását ismerteti, amelyek koncentrikus csövekből, 5 fúvókavédő közeggel vannak kiképezve és a fenék tűzálló falazatába, valamint a kopverter oldalfalába vannak beépítve. Az oldalfal fölső részében levő fúvókák por alakú salakképzőkből és anyagszállító gázból levő szuszpenzió bevezetésére szolgálnak. 0 Az oldalfalakban levő fúvókák úgy helyezhetők el, hogy fúvatásnál az olvadék felszíne alatt legyenek, azonban a felszín fölött is lehetnek és ekkor ferdén fújnak rá a felszínre. Amíg az olvadék felszínére fújnak, csak por alakú salakképzők bevezetésére ₅ használhatók. Abban az esetben, ha a fúvókák az olvadék felszíne alatt vannak elhelyezve, oxidáló anyagot szállító gázt is lehet alkalmazni.

A 2 237 253. számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás szerinti eljárás segítségével θ anyagszállító gázból és por alakú salakképzőkből álló szuszpenzlót fújnak a frissíteni kívánt olvadékra. Ennek következtében elmaradnak azok az előnyök, amelyek abból adódnak, hogy a salakképző anyagokat az oxigénátfúvásos eljárással vezetik az olva₅ dékba. Egy ilyen utóbbi eljárást ismertet például az 1 966 314. számú Német Szövetségi Köztársaságbeli szabadalmi leírás.

A 2 405 351. számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás a ráfúvó lándzsák és fenékθ fúvókák kombinációját ismerteti. Ennél az eljárásnál a frissítés kezdetén fölülről való ráfúvássai vezetik be az oxigént és az oxigénnek alulról való bevezetését növelik akkor, amikor a frissítő hatás gyengülni kezd. A szabadalmi leírás szerint ez 0.2 s% és 0,5 s% közötti széntartalomnál következik be. Az előnyben ’⁵ részesített ráfúvás révén az eljárás az ezzel kapcsolatos hátrányos jelenségeket nem tudja kellő mértékben kiküszöbölni.

Az előbbieken kívül a technika állásához tartozik a 2 522 467. számú Német Szövetségi Köztársaságbeli, a 101 916. számú Német Demokratikus Köztársasag-beli és a 3 895 784. számú Amerikai Egyesült Ailamok-beli szabadalmi leírás. Ezek lényegében olyan fúvókák alkalmazását ismertet:<, amelyek szénhidrogén köpennyel dolgoznak, egy egyébként 5 átfúvásos konverterben az olvadék ciszíne fölött vannak elhelyezve, és amelyek feladata a bőgazdálkodás javítása érdekében a CO-nak u tóégetése.

A 2 522 467. számú Német Szövetségi Köztársaság-bei i szabadalmi leírás szerint a CO s.ióégetése arra szolgál, hogy a konverter föiso terében a bőkeltést megnőveíjék és itt a lerakódást kiküszöböljék. A 101 916. számú Német Demokratikus Köztársaság-beli szabadalmi leírás a konverterekben és más acélfrissítő edényekben a CO utóégetéséi ismerteti. E szabadalmi leírás szerint lényeges Jellemzők az

-2182 867 oxigcnfúxokúknak az olvadék felszíne fölötti beépítési helyei. és a fenékíúvókákhoz és utóégető fúvókákhoz vezetett oxigénmennyiségek, amelyek az olvadékban keletkező CO-mennyiségcktől függnek.

Az utóégető fúvókák beépítési helyzetének a vízszintestől fölfelé és lefelé nem szabad 2O’-nal nagyobb mértékben eltérni, de előnyős, ha az eltérés nem több 10^c-nál. Még előnyösebb, ha a fúvókák a vízszintestől enyhén, 5^c-ná! nem többel lefelé térnek el, azonban különösen előnyös a 4°-os szögeltérés. Mindebből kitűnik, hogy a CO utóégetéséhez alkalmazott fúvókáknál milyen nagy jelentőséget tulajdonítanak a közel \ ízszintes beépítési elhelyezésnek.

Az oxigén fenékfúvókákon keresztüli befúvásának relatív sebességét úgy szabályozzák, hogy a COfejlődés optimális legyen, és a szükséges oxigénmennyiséget a folyékony olvadék felszíne közelében, a CO-fejlődés terébe vezetik annak ériekében, hogy a CO CO2-dá alakuljon át. A szabadalmi leírás szerint az oldalfalfúvókákon keresztül előnyös az oxigén 25 % és 30 % közötti mennyiségét bevezetni.

Az Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás lényegében a CO-nak vezérelt CO2-dá alakításával foglalkozik és olyan szabályozó kört ismertet, amely a torokgáz-összetételt méri és az oxigénbevezetésnek megfelelően a frissítő edénybe kellő mennyiségű oxigént juttat, valamint az olvadék felszíne fölötti, oxigént bevezető fúvókák helyzeteit változtatja. A konverterfalban levő fúvókák helyzeteit a frissítési idő alatt — az üzemi gyakorlat szerint — nem lehet változtatni. A konverterfalban levő nyílásokat a fölfröccsenő acél és lerakódások rövid idő után eltömik, és ezután a fúvókák csövei már nem mozgathatók.

Valamennyi előzőkben ismertetett eljárás közös tulajdonsága, hogy a komerterben levő vasolvadékboz a frissítési folyamathoz hatásos, kellő hőmennyiséget nem lehet bevezetni, és ezért az ismert megoldásokból az üzemi gyakorlatban eddig egyet sem alkalmaztak.

A találmány célja acél fenékfúvásos konverterben való előállításának olyan továbbfejlesztése, amely révén a hőmérleg, hőegyensúly javul és ennek eredményeként a szilárd vashordozó rész. például a hulladékvas adag jelentősen nő, v alamint a fenékfúvásos eljárás ismert előnyei, főként a megbízhatóan vezérelhető frissítési folyamat, a metallurgiai folyamat előny ei, mint példán; a csapolási salaknak alacsony szémartaíma é> alacsony, vas-oxid-iariaima, a biztosított hulladékvas-beolvadási képesség és a nagyobb kihoznia! megmaradnak.

A találmány szerinti eljárás révén a hőegyensúly az acélnak olyan konverterben végzett frissítésénél javíiható és ezáltal a hulladékvas részaránya növelhető, amely konverterben az olvadék felszíne alatt védőközeggel körülvett oxigénbevezető fúvókák cs az olvadék felszíne között oxigén ráfúvására alkalmas szerkezetek vannak, cs az eljárás jellemzője, hogy az oxigén ráfúvására alkalmas szerkezetek révén a frissítő oxigén menny iségének 20—80 %-át a konv erter gáztercoen áramló szabad gázsugár formájában vezetjük az olvadékba, cs hogy az oxigén visszamaradó mennyiségét, valamint por alakú szilárd anyagokat a védőközeggel körülvett fúvókákon keresztül, az olvadék felszíne alatt fúvatjuk be.

A találmány szerinti eljárás alkalmazásának eredményeként a szilárd vashordozóknak, például a hulladékvasnak részaránya 5-10 s%-kal emelhető, azaz az OBM/Q-BOP eljárással dolgozó konverter normál üzemmódjához viszony ítva nyersacél tonnánként 50-100 kg-mal több szilárd vas adalékanyag dolgozható föl. A szokásos oxigénráfúvásos eljáráshoz viszonyítva is lényegesen nagyobb a hulladékvas részarányacMegjegyezzük, hogy a ráfúvásos eljárásnál az átfúvásos eljáráshoz viszonyított nagyobb hulladékvas-részarány a vas exoterm oxidációjára vezethető vissza, legalábbis részben. A találmány szerinti eljárásnál azonban a salak vas-oxid-tartalma olyan alacsony marad, mint az. oxigénátfúvásos eljárásnál.

Ha az oxigénráfúvást egyedül, az oxigénnek a fürdőfelszín alatti egyidejű bevezetése nélkül alkalmaznánk, a találmány előnyei nem lennének realizálhatók. Az oxigénráfúvásnál a metallurgiai reakciók eléréséhez szükséges, hogy a konverterben a lehető leggyorsabban habsalak alakuljon ki. Ez a habsalak azután az olvadék felszíne fölötti szabad konvertertér jelentős részét kitölti, és az oxigénsugár a frissítési folyamat idejének túlnyomó része alatt e habsalakba fúvód;k, tehát nem a szabad gáztérben áramlik. Az ilyen üzemmódnál a salak vas-oxid-tartalma megnő és azok a metallurgiai hatások lépnek föl, amelyek az oxigénráfúvásos eljárásokból ismertek. Ilyen üzemi körülmények között a találmány szerinti előnyök — főként a hulladékvasadag és a salakban az alacsony vas-oxid-tartalom — nem érhetők el.

A találmány egyik fontos előnye a habsalak konverterben való kialakulásának kiküszöbölése. Ez főként az oxigén összmennyisége legalább 20 %-ának olvadákfelszín alatti bevezetése révén érhető el. Ezenkívül ezzel az oxigénmennyiséggel együtt a mész jelentős része is bevezethető, az olvadék felszíne alatt elhelyezett fúvókákon keresztül.

A találmány szerinti eljárásnál az olvadék felszíne fölött bevezetett oxigénmennviség úgy áramoltatható a konverterbe, hogy a gáztérben szabadsugár jön léire és ez a szabadsugár az olvadék, a fürdő felületén ütközik föl. Ezáltal lehetővé válik, hogy a konverter torokgázok, füstgázok utóégetése révén nyert energiának mintegy 90 %-át átadjuk az olvadéknak. A találmány szerinti hatáshoz szükséges, hogy a szabadsugarak a gáztérben egy meghatározott útszakaszt fussanak be, amelyen belül ezek fölszívják a konvertergázok jelentős mennyiségét. Ekkor az oxigén és a konverter torokgázok intenzíven keverednek és az olvadékfeiszínre olyan forró gáz ütközik föl, amely CO-ból és CO2-ból áll, és amelyben gyakorlatilag már nincs szabad oxigén. Ennek megfelelően csökken a vaselégés, azaz az erre utaló „barna füst, és a találmány szerinti eljárásnál — az OBM/QBOP eljáráshoz hasonlóan — csak a vaspárolgásból származó 0,3 %-os veszteség keletkezik.

A CO-utóégetéshcz az oxigénnek konverter fölső részébe való vízszintes vagy a vízszinteshez 20°-nál kisebb szögben hajlóan elhelyezett fúvókákon keresztüli ismert bevezetésénél az összes oxigénmenynyiség 10—20 %-a esetén sem lehet az olvadékra érzékelhető hőmennyiséget átvinni. A konverter 3

-3182 867 füstgázok, torokgázok utóégetése csak a tűzálló anyag károsodását váltja ki. Ennél az eljárásnál főként a konverter fölső részének falazata és az oxigénfúvókákkal szembeni falai kopnak gyorsan. A falazatnak ez a kopása a konverter fölső terében föllépő erős hőmérséklet-növekedésre vezethető vissza, és az oxigénrésznek 20 % fölé való további növelése csupán a falazatnak további károsodását válthatja ki. Az eddigi tapasztalatok szerint ezzel az ismert oxigén-beáramoltatási technológiával az olvadékra nem lehet érzékelhető hőmennyiséget átvinni.

Ezzel szemben a találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén nem lép fel a falazat gyors kopása. Ez az előnyös jelenség arra vezethető vissza, hogy nagy hőmérsékletű gázsugár nem ütközik föl a konverter tűzálló falazatán, ellenkezőleg, a találmány egyik lényeges jellemzője, hogy a szabadsugarak a konverter gázterében az olvadék, a fürdő felszínére vannak irányítva.

A találmány szerinti eljárás alkalmazásánál a hulladékvas mennyisége nyersacél tonnánként már akkor is 40-50 kg-mal növelhető, ha az olvadékra fújt oxigénmennyiség a frissítő oxigénmennyíségnek legalább 20—30 %-a. Mindenesetre előnyös, ha az ossz oxigénmennyiséget két közel egyenlő részre osztjuk és az egyik részt az olvadék felszíne alatti fúvókákon át, a másik részt pedig a konverter fölső terében levő fúvókákon keresztül vezetjük be. így például a frissítő oxigénmennyiség 40 %-át az olvadékra fújva körülbelül 6 %-kal több hulladékvasat lehet beadagolni. A találmány szerinti eljárásnál a hulladékvas aránya a folyékony acélra vonatkoztatva a szokásos 27 s%-ról 33 s%-ra nő. Természetesen a nyersvas részaránya ennek megfelelően csökken. Az összesen bevezetett oxigén mennyisége a szokásos oxigénátfúvásos eljáráshoz szükséges, nyersvas tonnánként körülbelül 60 Nm³ oxigénmennyiségnek körülbelül 12 %-ával nagyobb. A kész acálolvadék széntartalma körülbelül 0,02 s% és a végsalak vas-oxidtartahpa 15 s%. Körülbelül 0,05 s% széntartalomnál a salakban körülbelül 8 s% vas-oxid-tartalmat kapunk. Ez a salakban levő vas-oxid-tartalom megfelel azoknak az értékeknek, amelyek az OBM/Q-BOP folyamatoknál mérhetők.

A hagyományos eljáráshoz viszonyítva körülbelül 12 %-kal nagyobb oxigénfelhasználás lehetővé teszi a konverter torokgázban, füstgázban levő körülbelül 24 tf% CO-nak CO₂-dá való elégetését. Az ekkor szabaddá váló hőmennyiség 90 %-os hőtechnikai hatásfoknál elegendő 6 s% járulékos hulladékvas beolvasztására. A találmány szerinti eljárással tehát lehetővé válik, hogy a CO-nak CO₂-dá való elégetéséből származó majdnem teljes hőmennyiséget az olvadékra vigyük át.

A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló konverter egyik példaképpeni kiviteli alakjánál a konverter falazatában az olvadék felszíne fölött olyan oxigénbevezető fúvóka van, amely két koncentrikus csőből áll. Az oxigén az oxigénbevezető fúvóka belső csövén áramlik keresztül, a két cső közötti gyűrűrésen keresztül pedig védőközeg, előnyösen gáz halmazállapotú vagy folyékony szénhidrogén áramlik. A konverterbe vezetett oxigén teljesen ki van használva. Egy lényeges része — körülbelül 75 %-a — a frissítő reakcióban vesz részt, 4 a további oxigénmennyiség pedig a CO elégetésére szolgál és ezáltal lehetősé teszi a hulladékvas részarányának növelését.

Az olvadék felszíne fölötti oxigénbevezető fúvókák úgy vannak elhelyezve, hogy az oxigénsugár a konverter gázterében elegendő hosszúságú úton haladjon. A találmány előnyeinek teljes kihasználása érdekében az oxigénsugarak hosszúságának az oxigénbevezető fúvókák kilépőnyílásai és az olvadék nyugvó felszíne között akkorának kell lenni, mint a kilépőnyílások 50—100-szoros átmérője.

A szokásos konvertergeometriánál a konverter oldalfalába beépített oxigénbevezető fúvókák a vízszintessel az olvadék felszíne irányában több mint 35°-os, előnyösen több mint 45°-os szöget zárnak be.

A gázsugár, amely lényegében CO-ból és CO₂ból áll, olyan magas hőmérséklettel ütközik föl az olvadék, a fürdő felszínén, amely jelentősen az olvadék hőmérséklete fölött van. A becsült érték 2500 °C. ,Vz olvadékkal való reakcióhoz és a hőátadáshoz nagy felület áll rendelkezésre, amely felület nagysága az olvadék felszíne alatt bevezetett oxigén mennyiségétől és az ezáltal keltett erős olvadékmozgástól függ. Az olvadékmozgásokra vonatkozó ismeretek és modellkísérletek alapján megítélve az olvadék felszíne fölött legalább 1 m-es fröcskölési és erupciós zónával kell számolni. Az így megnövelt reakciófelület — amely a találmány szerinti eljárásnál a frissítés alatt csaknem végig megmarad — döntő jelentőségű az oxigén jó hasznosítása és az olvadékra való jó hőátadás szempontjából.

Egy 60 tonna befogadóképességű és közel gömb alakú fenékbefúvásos, oxigénátfúvásos konverterben a konverter-forgáscsap fölött mindkét oldalon egy-egy oxigénbevezető fúvóka van körülbelül 45°-os hajlásszöggel a tűzálló falazatban elhelyezve. Ezek kilépőnyílásai a konverter belső oldalánál körülbelül 2 m magasan vannak az olvadék felszíne fölött, újonnan falazott konverternél. Használat közben ez a távolság 3 m-re nő. Az oxigénbevezető fúvókák olyan két koncentrikus csőből állnak, amelyeknél az oxigént bevezető belső cső belső átmérője 40 mm. A belső és külső cső közötti gyűrűrés szélessége körülbelül 1 mm. Az oxigénbevezető fúvókák tűzálló falazat kopásához viszonyított gyorsabb kopása elleni végeimül az oxigénmennyiséghez viszonyítva a gyűrűréseken keresztül 1 térfogatszázalék propán áramlik.

Körülbelül 20 000 Nm³/h összes oxigénmennyiség bevezetése esetén — amelyből körülbelül 10 000 Nm³/h a fenékfúvókákon és körülbelül 10 000 Nm³/h olvadék fölötti oxigénbevezető fúvókákon áramlik keresztül — a frissítési idő körülbelül 10 perc. Ennél az eljárási módnál a hideg hulladékvas mennyisége körülbelül 4 tonnával nagyobb, mint az olyan eljárásmódnál, amelynél összesen ugyanolyan oxigénmennyiséget vezetünk ugyan be, de csak a fenékfúvókákon keresztül. A salak vas-oxidtartalma megfelel a fenékbefúvássai elérhető vas-oxid-tartalomnak.

Az olvadék, a fürdő felszíne fölé nagyobb számú oxigénbevezető fúvóka építhető be a tűzálló falazatba. Előnyös, ha a beépítési magasság az olvadék felszíne fölött több mint 2 m. Ez a beépítési magasság kedvező konstrukciós megoldásokat tesz lehetővé. Annak a találmány szerinti követelménynek

182 867 kielégítésére, hogy az oxigénbevezető fúvókák az olvadék felszínére irányuljanak, egyszerűbb a fúvókákát a konverter fölső részében elhelyezni, mert e fölső rész hajlása következtében az oxigénbevezető fúvókáknak a konverter falazatában kisebb hosszúságú lyukon kell átnyúlni. Ennek következtében a falazatot — többek között — könnyebben lehet az oxigénbevezető fúvókák csöveihez illeszteni, főként akkor, ha a két konverter forgáscsap fölötti terében mindkét konverteroldalon egynél több oxigénbevezető fúvókát kell beépíteni. Egy példaképpen! kiviteli alaknál egy konverterben 6 oxigénbevezető fúvóka van, azaz mindegyik konverteroldalon 3, az olvadék felszíne fölött körülbelül 2 tn-re beépítve. A kílépőnyílások a konverter belső oldalánál, 3 hengeres konverterrésznek a fölső konverterkúpba való átmeneténél vannak. Az oxigénbevezető fúvókáknak a vízszinteshez való hajlása 45° és 7(F között van. Az oxigénbevezető fúvókák úgy vannak beállítva, hogy a gázsugarak fölütközési terei az olvadék felszínén körülbelül egyenletesen vannak elosztva.

Az oxigénbevezető fúvókák elhelyezésének egv további változatával el lehet érni, hogy a hulladékvas adag mennyisége még tovább, 5 s% fölé növekedjék. Ennél a kialakításnál a gázsugarak ütközési felületei olyanok, hogy a gázsugarak az olvadék felszínével a maximális salak-rétegvastagságú részen találkoznak. Ez a rész az olvadék felszínének az a körszakasza, amely a mellett a középsáv mellett van, amelyen a fenékfúvókák vannak elosztva. E rendszabály révén lehetővé válik, hogy az oxigénátfúvásos eljáráshoz viszonyítva a huiladékvas részarányát 10 súlyszázalékig nö\ éljük. A frissítő oxigenmenynyiséghez viszonyítva ekkor az oxigénfelhasználás mintegy 20 %-kal nő. Ez a meglepő hatás azzal magyarázható, hogy a kilépőnyílásokból kiáramló gázsugarak az olvadékfelszín fölött elsősorban a salakolvadékon ütköznek, és hogy járulékosan a ferdén haladó oxigénsugarak fölött a konverter torokgázok jelentős forgó mozgást végeznek, és ezáltal a torokgázok fölszívásának hatásfoka javul.

Az olvadékra fújt oxigén lándzsával is bevezethető. Az oxigénnek olvadékfelszín fölé vezetésére a lándzsa használata különösen akkor előnyös, ha a konverternek vannak erre megfelelő szerkezetei. A lándzsatávolság, azaz a lándzsa oxigént kibocsátó kilépőnyílása és a konverterben levő olvadékfejszín közötti távolság normál körülmények között ugyanolyan lehet, mint az oldalfalban levő oxigénbevezető fúvókák esetében, azaz' legalább 2 m. Ügyelni kell arra, hogy a lándzsa ki'épőnyílásábói kiáramló gázsugár — hasonlóan az oldalfalban levő oxigénbevezető fúvókák kilépőn} íiásaiból kiáramló gázsugarakhoz — az olvadékfelszín felületére ütközzön föl és ne a konverter oldalfalára. Ennek megfelelően a lándzsa üzemmódját az ismert oxigénráfúvásos eljárásokhoz viszonyítva jelentősen meg kell változtatni. Főként azt kell kiküszöbölni, hogy a konverterben habsalak lépződjék, és ez a találmány szerint úgy oldható meg, hogy a mészmennyiség lényeges részét mészpor alakjában a fenékfúvókákon keresztül fújjuk be.

Egy átfúvásos konverternél a találmány szerinti frissítési eljárásra való átállítás után csökkenteni lehet a fenékfúvókák számát. Ez a lépés nem hátrányos mindaddig, amíg az olvadék felszíne alatt a konverterben levő fenékfúvókák átömlési keresztmetszete elegendő ahhoz, hogy a frissítés folyamán a por alakú salakképző teljes mennyiségét a konverterbe szállíthassuk. Normál körülmények között a salakképzőből mintegy 1Ό kg/Nm³ tölthető az oxigénbe. Például foszforszegérty nyersvas frissítésénél kevesebb mészmennyiség és ezzel együtt kevesebb fúvóka szükséges az olvadék felszíne alatt, mint foszfordús nyersvas frissítésénél, amely utóbbihoz salakképzés céljából ismert módon több mészre van szükség.

A találmány szerinti eljárásnak fenékfúvásos konverterben való alkalmazásánál, amely például a konverter forgáscsapok terében az olvadék felszíne fölött két oldalfal oxigénbevezető fúvókával van járulékosan kiképezve, a konverter fenekén levő fúvókák száma csökkenthető. Egy 200 tonnás, OBM/Q-BOP eljárással dolgozó, 20 fúvókéval és 150 cm² össz-fúvókakeresztmetszettel kialakított, foszforszegény nyersvas frissítésére szolgáló konverterben a találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén elegendő összesen 80 cm² fúvási keresztmetszettel rendelkező 10 fenékfúvóka, valamint a konverter forgáscsapok fölött elhelyezett, öszesen 50 cm² oxigénbefúvó keresztmetszettel kiképzett két ráfúvó oxigénbevezető fúvóka. Az ilyen módon átalakított konverterben 200 tonna acél mintegy 25 %-kal rövidebb idő — körülbelül 8-10 perc — alatt állítható elő. Az előállítás folyamán az oxigénátfúvásos eljárás valamennyi metallurgiai jellemzője megmarad. Előnyös a hideg huiladékvas mennyiségének körülbelül 6 %-os növekedése.

Előnyös az is, hogy az oxigénátfúvásos eljáráshoz viszonyúra mintegy 1/3-dal csökken a fúvókák védelméhez szükséges folyékony, illetve gáz halmazállapotú szénhidrogén felhasználás?. A szénhidrogének felhasználásának csökkenése két részből tevődik össze. A megtakarítás egy része abbéi adódik, hogy a fenékfúvókák felére van csak szükség, a megtakarítás másik része a ráfúvó oxigénbevezető fúvókáknál keletkezik, ahol a megtakarítás az oxigénre vonatkoztatva körülbelül 1 sulyszázalék. Az a tény, hogy az olvadékon csak fele mennyiségű szénhidrogén áramlik át, a költségmegtakarításon kőül azzal az előnnyel is jár, hogy kisebb a kész acél hidrogéntartalma. Míg a szokásos átfúvási eljárással előállított kész acélban a hidrogéntartalom körülbelül 4 ppm, ez a találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén átlagban 3 ppm. Az összes frissítő oxigénmennyiség körülbelül fele-fele arányban oszlik meg a ráfúvó oxigénbevezető fúvókák és a fenékfúvókák között.

A konverter fenékfúvókák számának csökkenése egy sor előnnyel jár. így csökken az az összfelület, amelyen a fúvókák cl vannak osztva, azaz a fenék középsávjába való szokásos beépítés esetén kisebb a sávszélesség. Ebből pedig az következik, hogy az olvadék számára nagyob térfogat áll rendelkezésre, ugyanaz a konverter nagyobb betétsúly befogadására képes, illetve a konverter befogadóképessége megnő. Ha az olvadék felszíne alatt kevés fenékfúvóka van, könnyebb a fúvókákat a konverter alsó falába beépíteni. Ilyen esetben előnyösen használhatók az úgynevezett gyűrűs réseit fúvókák. Ilyen fúvókákat

-5182 867 a 2 438 142. számú Német Szövetségi Köztársaságbeli szabadalmi leírás ismertet, és ezeknél a fúvókáknál az oxigén mésszel vagy e nélkül egy olyan gyűrűrésen áramük keresztül, amely nagyobb áthaladási teljesítmény elérését teszi lehetővé. Ezenkívül a gázsugarak behatolási mélysége kisebb, mint a normál kétcsöves fúvókáknáJ, és ennek eredményeként az oldalfalban elhelyezett fúvókákból kiáramló gázsugarak nem jutnak el a konverter szemben levő falára. Ennek következtében kiküszöbölhető a falazat idő előtti kopása.

A konverter fenekén kevesebb fenékfúvóka alkalmazása konstrukciós egy szerűsítésekre is lehetőséget ad. így elegendő kisebb mészelosztó alkalmazása és a konverter fenekén csökkenthető az oxigént és szénhidrogént betápláló csővezetékek száma is. A mészelosztóhoz vezető csővezeték keresztmetszete is megfelelően csökkenthető.

Az oxigén áramoltatása az olvadék felszíne alatti fenékfúvókákhoz és az olvadék felszíne fölötti oxigénbevezető fúvókákhoz normál körülmények között egy-egy különállóan vezérelhető, egymástól függetlenül szabályozható íáprendszer segítségével végezhető. Például a ráfűvásos oxigénbevezető fúvókák már az adag berakása után, a konverter hivatási helyzetbe állítása során elláthatók a kívánt oxigénmennyiséggel, a fenékfúvókák pedig a konverter függőleges helyzetbe állítása során nitrogénnel táplálhatok, amelyről a konverter hivatási helyzetének elérése után lehet átkapcsolni oxigén és védőközeg beáramoitatására. A normál gyakorlattal ellentétben a találmány' szerinti eljárás alkalmazásánál — amelynél a ráfűvásos és az átfúvásos bevezetésnél körülbelül azonos oxigénmennyiségeket használunk — különböző áíönüő oxigénmennyiségekkel is lehet dolgozni.

Például 1,5-2 s% szilíciumtartalmú nyersvasnál kedvező, ha a kezdeti fázisban az oxigénmennyiségnek körülbelül 60 %-át a fenékfúvókákon keresztül tápláljuk be és nagy mészmennyiségge! dolgozunk annak érdekében, hogy a konverterben levő salaknál kiküszöböljük a kovasavban való fcldúsulást.

Egy további lehetőség, hogy frissítéskor a konverterben levő olvadékhoz járulékos hőt vezetünk és ezáltal a huiladékvas 5-10 %-kal nagyobb adagját olvasztjuk meg. Ekkor a konverterben levő vasolvadékba szenet tartalmazó tüzelőanyagot, például kokszot, bamaszénkokszot, grafitot, különböző minőségű szeneket és ezek keverékeit adagoljuk. Az olvadék frissítéséhez és e tüzelőanyagok elégetéséhez az oxigént a találmány szerint egyidejűleg az olvadék felületére irányított gázsugaiak alakjában és az olvadék, fürdő felszíne alatt például OBM eljárásnál szokásos módon fenékfúvókákon kereszt ül juttatjuk.

Az olvadék fölső felületére az oxigén például az oldalfalban elhelyezett oxigénbevezető fúvókákon keresztül áramoltatható, amelyek a már ismertetett módon a konverter forgáscsap fölött vannak elhelyezve. Az oldalfalban levő oxigén bevezető fúvókák a konverter fenékfúvókáihoz hasonlóan két koncentrikus csőből vannak kiképezve. E fúvókáknak a konverter falaihoz viszonyított — idő előtti kiégése elleni védelmü! 0,5-5 s% szénhidrogént vezetünk keresztül a gyűrűrésen. Az előbbi %-os értékeket az átömlött oxigén mennyiségéhez viszonyítjuk.

Természetesen az oxigénráfuvatást az ismerteteti módon, lándzsa segítségével is végezhetjük.

A tüzelőanyag-tartalmú anyagok különböző mó- 1 dokon táplálhatok be. Az egyik előnyös betáplálás! <

módnál a szenet tartalmazó tüzelőanyagot por alak- j jában, egy anyagszállító gáz révén a vasolvadék fel- Ϊ színe alatt levő megfelelő fúvókákon keresztül fúj- !

hatjuk be a vasolvadékba. Anyagszállító gázként !

például nitrogén, CO, CH4, illetve földgáz és sem- .

leges gáz, főként argon használható. A tüzelőanyagot egy vagy főbb fúvókán keresztül táplálhatjuk be.

A legegyszerűbb megoldás, ha erre a célra az OBM eljáráshoz használatos egy vagy' több fenékfúvókát alkalmazunk. Ebben az esetben az őrölt tüzelőanyag és az anyagszállító gáz szuszpenzióját a fúvókák belső l csövén vezetjük keresztül. A tüzelőanyag betáplálásához azonban egy vagy több olyan fúvókát is alkalmazhatunk, amelyek több — például három — koncentrikus csőből vannak kiképezve. z\ három koncentrikus csőből álló fúvókáknál célszerű megoldás, ha a középső csövön a tüzelőanyagot, a középső cső melletti gyűrűrésen az oxigént, a második, a külső gyűrűrésen keresztül pedig a fúvóka védel25 mére szolgáló szokásos szénhidrogént áramoltatjuk.

Az oxigén mennyiségének megfelelő szabályozása lehetővé teszi a fúvóka torkolati nyílásánál a lerakódásképződés befolyásolását. Amikor a fúvóka torkolati nyílásánál a lerakódás túlságosan magassá, például 150 mm-nél is magasabbá válik és ezáltal fölmerül annak veszélye, hogy a huiladékvas adagolásánál a fúvóka megsérül, akkor a fúvókába nagyobb mennyiségű oxigént vezetünk és ezáltal a fúvóka torkolati nyílásánál csökkentjük a lerakódás, a rátét magasságát. Az oxigén mennyisége fordítottértelemben is szabályozható akkor, ha a fúvókán, illetve fúvókákon a lerakódás, a rátét túlságosan kicsivé válik.

A találmány érteimében a tüzelőanyagok foiya40 matosan vagy adagonként táplálhatok a konverterbe.

A betáplálás megfelelő szerkezetekkel, például a konverter torkolati nyílásán vagy a konverter oldalfala fölső részében levő nyílásokon kersztül csúszda segítségével végezhető. Például darakoksz betáp45 lálásához megfelelőnek bizonyult a csapolónyílás.

A szenet tartalmazó tüzelőanyagok salakképzőkkel, például mésszel együtt is betáplálhatók a konverterbe. A tüzelőanyagokat előnyösen szárított állapotban vezetjük be, főként akkor, ha ezeket előnyösen por alakjában, az olvadék felszíne alatt fújjuk be.

A találmány szerinti eljárás alkalmazása révén a betáplált tüzelőanyagok hőtechnikai hatásfokát körülbelül megkétszerezzük azokhoz az eddig ismertté vált eljárásokhoz viszonyítva, amelyeknél szintén tüzelőanyagokat vezetnek a vasolvaJékba és az összes oxigént vagy a vasolvadékba vezetik, vagy egy lándzsával az olvadék, fürdő felszínére fújják.

A széntartalmú tüzelőanyagok alkalmazása elő60 szőr a találmány szerinti eljárásnál vált jelentőssé, ami gazdaságossági szempontból is fontos A hulladékvas beolvasztásához a találmány révén alkalmassá váltak a különböző széntartalmú tüzelőanyagok is, főként a költségek szempontjából kedC5 vező darakoksz. Λ gaz.dasági előnyöket termcszc4

-6182 867 2 tesen a hulladékvas árához viszonyítva kell vizsgálni. Például 150 kg koksz elegendő arra, hogy a találmány szerinti eljárással az acélgyártásnál járulékosan 1 tonna hulladékvasat olvaszthassunk be. Ez körülbelül 30 % hőtechnikai hatásfoknak felel meg. Ezzel szemben az ismert eljárásoknál 1 tonna járulékos hulladékvas beolvasztásához 300 kg koksz szükséges, és ebből számítva a hőtechnikai hatásfok körülbelül 15 %.

A találmány szerinti eljárással a szilárd vashordozó betétrész — főként a hulladékvas adag — a konverterben tetszőlegesen növelhető egészen a folyékony nyersvas nélküli acélelőállításig, azaz szilárd vashordozókból levő 100 %-os olvadékig. Különösen előnyös, hogy a frissítési idő jelentős meghosszabbítása nélkül a szilád vashordozók nagy mennyiségével, például akár 50 %-os hulladékvas adaggal is lehet dolgozni. A hulladékvas adag 50 % fölé emelésekor az adatok egymásutánjának ideje jelentősen meghosszabbodik, ami 100 %-ban szilárd vashordozókból, illetve hulladékvasból levő adagnál mintegy megduplázódik.

A találmány szerinti eljárás a gyakorlatban nagyon hajlékonynak bizonyult és lehetőséget biztosít arra, hogy a különböző üzemi körülményekhez alkalmazkodhassunk. Már az is, hogy az oxigénnek az olvadék felszíne alatti OBM fúvókákhoz való táplálása és a ráfúvást végző oxigénbevezető fúvókákhoz táplálása egymástól függetlenül növelhető, új lehetőséget nyit arra, hogy az acélfrissítésnél a hőegyensúlyt befolyásolhassuk. Az a körülmény, hogy az olvadék felszínére fújt oxigénmennyiség révén nagyobb mennyiségű hulladékvasat lehet beolvasztani, természetesen egészében vagy részben arra használható, hogy az adag véghőmérsékletét növeljük 35 es ezzel egyidejűleg a hulladékvas adagot az OBM/QBOP eljárásnál szokásos mennyiség és a találmány révén elérhető, körülbelül 5-10 %-kai nagyobb mennyiség közé állítsuk be.

Ezenkívül akkor, amikor a huíladékvas adag nagy- ⁴0 ságát nem a lehető legnagyobbra választjuk, az olvadék felületére fújt oxigénmennyiség változtatása révén módosítható a készre frissített acélolvadék véghőmérséklete is. Például körülbelül 60 tonnás össz olvasztott adagnál 1 tonna járulékos hulladék- 45 vassal körülbelül 25 °C tartható.

A találmány szerinti eljárásnál a hőmérséklet beállításának ez a lehetősége a találmány üzemi alkalmazása során igen hasznosnak bizonyult, főként az acélgyártásnál szükséges, előírt hőmérséklet be- 50 tartása szempontjából.

A találmány szerinti eljárást részleteiben az eljárás megvalósítására alkalmas konverter egy rajzon vázolt példaképpen! kiviteli alakjával kapcsolatban ismertetjük.

Az ábra olyan konverter metszete, részben nézete, amelynél a konverter fölső részében két oxigénbevezető fúvóka van.

A konverter 1 acéllemez köpennyel van körülvéve, amelyen belül 2 tűzálló falazat van. A kon- 60 verter 3 feneke cserélhető és ebben az OB.M eljárásnál szokásos 4 fenckfúvókák vannak, amelyek két koncentrikus csőből vannak kiképezve. A 4 fenékfúvókák középső, illetve belső csöve 6 betáplálócsövön keresztül 5 mészelosztóval van összekötte- 65 tésben. Az 5 mészelosztóhoz az oxigén-mészpor szuszpenziót 7 gyűjtő csővezetéken keresztül vezetjük. A 4 fenékfúvókák gyűrűrésein vagy gáznemű, vagy folyékony szénhidrogént áramoltatunk keresz5 tül. A gázaemű szénhidrogénről folyékony szénhidrogénre való átváltást nyomás révén vezérelt 8 átkapcsolószelep segítségével végezzük, amelybe egyszer 9 eüátó csővezetéken keresztül gáznemű szénhidrogén, egyszer 10 ellátó csővezetéken keresztül 10 folyékony szénhidrogén áramlik. A 8 átkapcsolószelepektől 11 csővezetékek csatlakoznak a fenékfúvókák gyűrűréseihez. All csővezetékeken keresztül vagy gáznemű, vagy folyékony szénhidrogének áramlanak. A fenékfúvóka-karima és a 8 átkapcsoló15 szelep rendszerint egy szerkezetegységet képez.

A folyékony szénhidrogéneket a hulladékvas előhevítési fázisában főként tüzelőanyagként vezetjük a 4 fenékfúvókák gyűrűréseibe, azaz amikor a fenékfúvókákat égőkként üzemeltetjük. Ezzel szemben 20 amikor a konverterben a frissítést végezzük, akkor a gyűrűrésekbe a fenékfúvókák védelmére gáz halmazállapotú szénhidrogéneket áramoltatunk, amelynek használata nagymértékben üzembiztos.

A konverter 2 tűzálló falazatába a 12 konverter 25 forgáscsapok fölött két 13 oxigénbevezető füvóka van beépítve, amelyek előnyösen szintén két koncentrikus csőből vannak kiképezve. Ezek az oxigénbevezető fúvókák a 16 olvadékfelszín fölött körülbelül 2 ni magasságban vannak. Ezek a vízszintes30 hez viszonyítva 17 szögben (45°-ban) hajlanak és a 16 olvadékfelszín felé vannak irányítva. A konverter fölső oldalfalában levő 13 oxigénbevezető fúvókákon keresztül az összes oxigénmennyisegnek körülbelül 20-80 %-a, előnyösen 30-70 %-a áramlik be a konverterbe.

A 13 oxigénbevezető fúvókák 18 kilépőnyúlásainál az üzembe helyezés után közvetlenül 19 szabad gázsugár alakul ki a konverter 20 gázterében. Ez a 18 kilépőnyílásból körülbelül hangsebességgel kiáramló 19 szabad gázsugár az injektor-elv alapján az acék'rissítési folyamat során keletkező torokgázokböl, lényegében a CO-ból nagy mennyiséget szív föl A fölszívott, illetve beszívott torokgázok áramlási irányait az ábrán 21 nyilak mutatják.

A 19 szabad gázsugár a 20 gáztéren való átáramlás után nagy sebességgel ütközik a 22 acélsalakolvadékfelszínen. A 19 szabad gázsugarak 20 gáztérben való erős szívó hatása eredményeként a CO-ból és CO₂ból levő torokgázoknak legalább 20 %-a égethető el, amint ezt a torokgázok analízise bizonyítja. Az ekkor szabaddá váló energiának túlnyomó része körülbelül 90 %-os hatásfokkal adható át a 23 acélolvadéknak.

A találmány szerinti eljárás egyik előnyös jellemzője, hogy az oxigén acélolvadékra való ráfúvásával 55 egyidejűleg a 4 fenékfúvókákon keresztül az összes oxigén mennyiségnek 20—80 %-a, előnyösen 30— 70 %-a vezethető be a konverterbe, és ebben az oxigén részáramban vezethető be a frissítéshez szükséges mészpor jelentős mennyisége is.

Azáltal, hogy a 4 fenékfúvókákon át vezetünk be oxigént — mésszel együtt vagy anélkül — a konverterbe, jelentős fürdőmozgást, olvadékmozgást hozunk 'étre, amely az olvadék gyors konccntrációkiegye nlítődését eredményezi. z\ konverter belső terében alul a 16 olvade'kfetszínnel határolt 23 accl-7182 867 olvadékzóna, e fölött a határozatlan 22 acélsalakolvadék-felszínnel határolt 24 acélsalakzóna és efölött a gáztér van.

A 24 acélsaiakzónát nem szabad az LD eljárást alkalmazó konverterben levő habsalakkal összecserélni. Az ábra szerint a 24 acélsalakzóna az acélolvadék fröcskölő és erupciós tere, amelyben az acél és a salak intenzíven keveredik. A magas hőmérsékletű 19 szabad gázsugár nagy sebességgel ebbe az acélolvadék és salakclvadék révén gyakorlatilag kitöltött, intenzív mozgásban levő 24 acélsalakzónába lép be és hőenergiáját majdnem egészében átadja az olvadéknak.

Az is elképzelhető, hogy a gázok a 19 szabad gázsugárban nagymértékben disszociált állapotban vannak és a gázok a 22 acélsalakolvadék-felszínre való felütközéskor, illetve a 24 acélsalakzónába való bejutáskor rekombinálódnak, és az ekkor szabaddá váló hőtartaimukat közvetlenül átadják az acélolvadéknak.

A találmány szerinti eljárás ismertetését a következőkben példákkal egészítjük ki.

koncentrikus csőből álltak, amelyek közül a belsőnek, az oxigént bevezető csőnek átmérője 50 mm volt, és ezt a csövet körülbelül 2 mm széles gyűrűrés vette körül. A csövek egy tengely űségének biziosí5 tására az oxigénbevezető belső csövön 6 borda volt kiképezve.

A konverterbe az előzőkben ismertetett kever; öszetételű hulladékvasból 22 tonnát, az ismertetett analízisű nyersvasból pedig 45 tonnát töltöttünk. 10 A frissítési folyamat kezdetén a 4 fenékfúvókákon és 13 oxigénbevezető fúvókákon keresztül 10 00210 000 Nm³/h oxigént áramoltattunk át. A fenékfúvókákon át befújt propánmenny iség 165 Nm³/h, az oxigénbevezető fúvókákon keresztül befújt mény15 nyiség pedig körülbelül 100 Nm³/h volt. A 8 perc fő befúvási időszakból és 2 perc útánfúvási időszakból összetett 10 perces frissítési idő után a kész acélt a konverterből az ismertetett összetétellel nyertük. A körülbelül 4 tonna mészmennyiség adagolását ²⁰ ugyanolyan módon végeztük, mint az átfúvásos eljárásnál, kizárólag a fenékfúvókákon keresztül.

1. példa

Egy az ábrán feltüntetetthez hasonló alakú, frissen kifalazott állapotban levő, 55 m³ belső térfogatú 60 tonnás konverternél tételezzük föl, hogy ebben egy körülbelül 90 cm széles középsávon 10 fenékfúvóka van. A szokásos OBM eljárás szerinti átfuvatási technika alkalmazása esetén ebbe a konverterbe körülbelül 18 tonna kevert összetételű hulladékvas és körülbelül 49 tonna nyersvas adagolható. A kevert összetételű hulladékvas például 5 tonna lemezanyagból, 7 tonna mennyiségű kevert kereskedelmi hulladékvasból és 6 tonna hengermű- és acélműhulladékból állhat, amely utóbbinak egyes darabjai 4 tonna alatti súlyúak. A közbenső nyersvasanalízis

3,5 s% szenet, 0,7 s% szilíciumot, 1 s% mangánt és

1,7 s% foszfort mutatott. Egy 10 perces fő fúvatási időtartamból és 2 perces utófúvatási időből álló 12 perces ossz frissítési idő után az acélban a konverterből való eltávolításkor 0,03 s% szén, 0,1 s% mangán és 0,025 s% foszfor volt. E frissítési idő alatt a konverterbe a fenékfúvókákon keresztül 3000 Nm³ oxigént vezettünk, 15 000-20 000 Nm³/h fúvatási sebességgel. A fenékfúvókák védelmére az ezekben levő gyűrűréseken keresztül védőközegként körülbelül 60 Nm³ propánt áramoltattunk be, 300350 Nm³/h áramoltatást sebességgel. Az oxigénnel együtt körülbelül 4 tonna mészport is szállítottunk a konverterbe. A meszet előnyösen mindjárt a frissítési folyamat kezdetén a sziiíciumtaíamtá:; időszakába:' és a Ώ issftes vége fel.?, illetve utcfűvaíás közben be.

2. példa

Az 1. példában ismertetett konverterben a találmány szerinti eljárás alkalmazásához két 13 oxigénbevezető fúvókát helyeztünk el a két konverter forgástsap fölött, az olvadék felszíne fölött körülbelül 2 5 m-rc. A 13 oxigénbevezető fúvókák két y

3. példa

Az eljárás egy további megvalósításánál olyan 200 tonnás konvertert alkalmaztunk, amelyben az olvadék felszíne fölött 4 olyan oxigénbevezető fúvóka volt, amelyek a konverter forgáscsapok fölött 30 páronként voltak elhelyezve. Az oxigénbevezető fúvókák a vízszintessel körülbelül 60°-os .zög·:: zártak be és az olvadék felszíne felé voltak irányítva. A konverterbe 70 tonna hulladékvasat és 150 tonna nyersvasat adagoltunk, amelyben 4 s% szén, 1 s% 35 mangán, 1,2 s% szilícium és 0,1 s% foszfor volt. A konverter fenekében 16 fenékfúvóka volt, amelyeknek oxigént bevezető csöve 2S mm átmérőjű volt. A 10 perces frissítési idő folyamán a fenékfúvókákon át 5000 Nm³ oxigént, az 50 mm átmérőjű ⁴⁰ oxigént bevezető csővel kiképzett 4 oxigénbevezető fúvókán keresztül pedig további 5000 Nm³ oxigént áramoltattunk a konverterben levő adaghoz. A salakképzéshez szükséges, por alakú 15 tonna mészmennyiséget kizárólag csak a fenékfúvókákon ke45 resztül áramoltattuk be, az oxigénnel együtt. A frissítési idő folyamán az időegységenként betáplált mennyiségek változtak. Ebben az eredetileg OBM ejáráshoz készített konverterben a találmány szerinti eljárás révén körülbelül 12 tonnával több hideg hulladékvas dolgozható föl, ami 6 %-os növekedésnek felel meg. A frissítési idő mintegy 20 kisebb a találmány szerinti eljárásnál, am; természetesen a termelékenység növekedését jelen·.i.

A találmány szerinti eljárás egy tovább: megvalósításánál egy OBM/Q-BOP eljáráshoz készített kou60 vértért csökkentett számú fcnckíúvókávr.l cs ez „Ivadék felszíne fölötti 2 oxigénbevezető fúvókéval alkalmaztunk. A konverternek két sorba-, cincivé/ ··; 10 fenékfúvókáia volt az OBM/Q-BO? c'járá-MÍ használt 16 fenékfúvóka helyet:. A fenékfévókák oxigént bevezető csövének átmérője 28 mm valt,

-8t · ’♦

182 867 és ezeken keresztül foszforszegény nyersvas frissítésénél a salakképzéshez szükséges 15 tonna rnészmennyiségct 8 perc megrövidült frissítési idő alatt vezettük az olvadékba. A szükséges ossz oxigénmennyiség 10 000 Nm³ volt, amelyet 70 000 Nm³/h 5 fúvási sebességgel megközelítően egyformán elosztva áramoltattunk be a fenékfúvókákon és oxigénbevezető fúvókákon. A fenékfúvókáknak két sorban való. azaz a konverter forgástengelyével párhuzamos keskeny sávban való elhelyezése révén a konverter- 10 ben az olvadék számára nagyobb szabad konvertertérfogatot értünk el úgy. hogy mintavételnél, illetve a konverter csapolási helyzetében az olvadék felszíne és az oxigénbevezető fúvókák közötti, szükséges biztonsági távolság megmarad. Ebben a konverter- 15 ben 250 tonnás csapolt súly is elérhető.

5. példa

Az ismertetett 60 tonnás konverterbe az említett összetételű anyagokból 34 tonna hulladékvasat és 33 tonna nyersvasat adagoltunk. A frissítés megkezdésekor körülbelül 10 000 Nm³/h oxigént vezettünk be a fenékfúvókákon keresztül, valamint körül- 25 belül ugyanilyen mennyiségű oxigént a konverter fölső részében levő 2 oxigénbevezető fúvókán keresztül. Ezzel párhuzamosan 1 fenékfúvókán át 180 kg/min fúvási sebességgel porított kokszot vezettünk áz olvadékba. Az adagok 40 perces egymást 30 követő idejének megfelelően körülbelül 18 perces frissítési idő folyamán összesen 6000 Nm³oxigént és 3200 kg kokszot vezettünk a konverterbe. A csapolási súly 60 tonna volt és az acélban 0,03 s% szén,

0,1 s% mangán és 0,025 s% foszfor voit. Ez az analí- 35 zis szintén megfelel az OBM eljárással való acélelőállításnál nyert acélösszetételnek.

ó. példa 40

Egy további adagot állítottunk elő kizárólag huliadékvasból, folyékony nyersvas adagolása nélkül. Ekkor 67 tonna hulladékvasat két részletben adagoltunk be. Ezt a hulladékvasat tonnánként 25 li lerolajjal 45 előmelegítettük. Körülbelül 10 perc eiőhevítési idő után kezdtük a porított koksz betáplálását és egyidejűleg az oxigénmennyiséget az olajadaghoz való sztöchiometrikus viszonyról a frissítő oxigénbefúvási sebességre növeltük és üzembe helyeztük az olvadék 50 felszíne fölölti oxigénbevezető fúvókákat. Összesen 50 perc eiőhevítési és fúvatásisebességre növeltük és tizembe helyeztük az olvadék felszíne fölötti oxigénbevezető fúvókákat. Összesen 50 perc előr.eviiési és fúvatási idő után a kívánt acéladagot csa- 55 pohuk. A huiiadékvas tonnájaként 25 liter olajat és 65 xg kekszet használtunk ei tüzelőanyagként.

A í;d3'fony szerinti eljárásnak a hulladékvas előmelegítésével való kombinációja — főként nagy mennyiségű hulladékvas adagoknál, esetleg a betöltésre kerülő adagnak teljesen hulladékvasból való összeállításánál — a találmány egyik előnyös megvalósításának tekinthető. Ezeknél az eljáráskombinációknál előnyös, ha a szenet tartalmazó tüzelőanyagot por alakjában, az olvadék felszíne alatt vezetjük, illetve fúvatjuk az olvadékba.

A találmány szerinti eljárásnál huiiadékvas helyett más anyag, mint például vasszivaes, szilárd nyersvas, vasérc és mészkő is alkalmazható. A találmány szerinti eljárás, főként a szabad gázsugár kialakítására vonatkozó megoldás értelemszerűen más acélfrissítési eljárásoknál is alkalmazható.

Ezenkívül a találmány általánosan alkalmazható energia bejuttatására vasolvadékba, így például vasfürdő reaktorban.

Claims (3)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás acélfrissítésnél a hőegyensúly javítására, amely révén az acélnak olyan konverterben végzett frissítésénél növelhető meg a hulladékvas részaránya, amely konverterben az olvadék felszíne alatt védőközeggel körülvett oxigénbevezető fúvókák és az olvadék felszíne fölött oxigén ráfúvására alkalmas szerkezetek vannak, azzal jellemezve, hogy az oxigén ráfúvására alkalmas szerkezeteket képező, a konverter forgástengelyéhez viszonyítva legalább 35°-os, előnyösen legalább 45°-os szögben hajló fölső oxigénbevezető fúvókák résén a frissítő oxigén menynyiségének 20-80 %-át a konverter gázterében áramló szabad gázsugár formájában vezetjük az olvadékba. az oxigén fennmaradó mennyiségét védőközeggei körülvett fúvókákon keresztül az olvadék felszíne alatt fúvatjuk be, és hogy a salakképző anyagok — főként a mész — egy részét por alakjában ahhoz az oxigénhez adagoljuk, amelyet az olvadék felszíne alatt levő fenékfúvókákon áramoltatunk át és/vagy száraz, széntartalmú tüzelőanyagot por alakban az olvadék felszíne alatt vezetünk az olvadékba. (Elsőbbsége: 1977. december 10.)
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az olvadék felszínére fúvatott oxigén térfogatáramát a frissítési folyamat során változtatjuk. (Elsőbbsége: 1978. december 8.)
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oxigénbevezető fúvókák kilépőnvílásai és az olvadék nyugvó fehzíne közötti útszakasz, azaz a szabad gázsugár hosszát a fölső oxigénbevezető fúvókák kilépőnyílású átmérőjének 50-200-szorosára állítjuk be. (Elsőbbsége: 1977. december 10.) z 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás fogan ilosítási módja, azzal jellemezve, hogy az olvadékra ráfúvott és.az olvadékon átfúvott oxigén és védőközeg mennyiségét egymástól függetlenül szabü\ózzuk. (Elsőbbsége: :977. december 10.)