HU195257B - Process for cooling oxygen-blowing tuyeres fitted with one jacket at least, during the treatment of pig iron or steel with oxygen - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás legalább egy hűtőköpennyel ellátott oxigént befúvó fúvókák hűtésére nyersvas vagy acél oxigénes kezelésénél fenékbefúvásos konverterben, Siemens-Martin kemencében, elektrokemencében vagy más fémkohászati edényben, amikor a hűtőköpenyen hűtőfolyadékot vezetnek keresztül és az oxigént befúvó fúvókát 600°C alatti hőmérsékleten tartják.

A nyersvas vagy acél oxigénes kezelésével kapcsolatban történelmi visszapillantásként az alábbiakat jegyezzük meg.

A folyékony vas, különösen nyersvas vagy acél kezelése oxigénnel az elmúlt időben főként úgy történt, hogy a fémfürdőre oxigént fújtak rá vízzel hütött fúvókákon keresztül, amelyek általában rézből készültek. így kezdődött az oxigénes fémkohászat. Már az oxigénes fémkohászat kezdetekor az oxigén ráfúvása nem volt problémamentes. így már a 30-as években megkísérelték, hogy az oxigént alulról közvetlenül a folyékony vasba vagy acélba fújják be. Ehhez vízzel hűtött fúvókákat alkalmaztak, amelyeket ismét rézből készítettek. Ezek a vízzel hűtött fúvókák azért problematikusak, mert a fúvókák eltörése esetén víz kerül a folyékony olvadékba, ami komoly robbanásokhoz vezet. Ennek a veszélynek a csökkentésére a vizet a fúvókákon keresztül szívták, ami viszont a hűtőteljesítményt csökkentette. Másrészről nyilvánvaló, hogy az oxigén befúvása az olvadékba alulról rendkívül sok előnnyel jár. Az elszéntelenedésnél a szénmonoxid buborékok képzésének feltételei a csíraképződés számára előnyösebbek. A fúvási sebességet növelni lehet. Az ún. kiválás csökkenthető. Nagyon lényeges az is, hogy oxigénhez meszet lehet hozzáadni. A mész metallurgiai hatékonysága különböző okok miatt lényegesen javult.

Javasolták már azt is, hogy Siemens-Martin kemencéknél is alulról fújják be az oxigént az olvadékba. Ennél a megoldásnál gázzal hűtött fúvókákkal dolgoznak. Két koncentrikus cső esetében a belső csövön át az oxigént vezetik az olvadékba és a külső csövön át a hűtőgázt, pl. földgázt. Ezeket az eljárásokat a konverterekre is átvitték. Ily módon az ócskavasat, fémhulladékot is be lehet olvasztani szénnel és oxigénnel. Azonban ezeknek az eljárásoknak sok hátránya van. A földgázzal való hűtésnél az olvadék hidrogént vesz fel, ami a legtöbb acélfajtánál nagyon káros és vagy vákuumos gáztalanítással vagy argonnal való átöblítéssel kell azt eltávolítani. A földgáz alkalmazása nagy járulékos költséget jelent. Ezenfelül a befúvó fúvókák ellenőrizetlenül égnek le, ami a fémkohászati edény kilyukadásához vezet.

A gyakorlatban ismert eljárásoknál a hűtőfolyadék víz, amikor is a leírt hiányosságok lépnek fel. A hűtővizet nem körfolyamatban, hőcserélőn keresztül vezetik, hanem egy 2 tárolóból vagy a hálózatból veszik és a szennyvízhálózatba vezetik el:

A találmány feladata, hogy a fentiekben vázolt eljárást úgy valósítsa meg, hogy ha a hűtőfolyadék az egyik fúvóka eltörése esetén a folyékony fémbe hatol, ne jöjjön létre robbanás és azonkívül kielégítő hütőhatást biztosítson.

Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy hűtőfolyadékként folyékony fémet alkalmazunk és ezt az oxigént befúvó fúvóka által felvett meleg elvezetésére körfolyamatban, hőcserélőn keresztül keringtetjük.

Előnyösen 600°C feletti forráspontú folyékony fémet alkalmazunk.

A hűtőközegként alkalmazott folyékony fém lehet nátrium és kálium vagy azok ötvözetei, vagy lítium vagy lítium-ólom Ötvözete, amikor is a hőmérséklet a hűtőköpenybe való belépésnél —10°C és 600°C között van. A hűtés azonban elvégezhető fémolvadékkal is, amelynek hőmérséklete a hűtőköpenybe való belépésnél 400°C vagy annál nagyobb.

A keringtetéshez szivattyúval kell dolgozni. Mivel, ha hűtőközegként folyékony fémet alkalmazunk, akkor a fúvóka törése esetén keletkező nyomáshullámok nem vezetnek az acélolvadék robbanásszerű kidobásához, nem kell a folyékony fémet az oxigénfúvóka hűtőköpenyén egyszerre átszívni. Sokkal inkább fennáll annak lehetősége, hogy a folyékony fémet a hütőköpenyen átnyomjuk. Ez egy nagyobb tömegáramot és ezáltal intenzívebb hűtést tesz lehetővé.

A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti megoldás példakénti kiviteli alakját tünteti fel. A rajzon egy konverter látható, amelybe a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas oxigént befúvó fúvóka van beépítve.

Az ábrán látható 1 konverter szokásos kialakítású és szokásos béléssel van ellátva. Az 1 konverterben 2 fémfürdő és a 3 salakréteg van. Az 1 konverter 4 fenekébe oxigént befúvó 5 fúvóka van beépítve, amely 6 hűtőköpennyel van ellátva.

Az oxigén befúvása, amelyhez egy másik gáz vagy az olvadékhoz szükséges kezelőanyag adagolható, úgy történik, hogy a salaktükör fölött az emulált salakból és fémolvadékból 7 „szökőkút** képződik. A hűtőfolyadék, amelyet az 5 fúvóka 6 hűtőköpenyébe vezetünk be, folyékony fém, amelyet körfolyamatban a 8 hőcserélőn keresztül keringtetünk. A 9 szivattyú az ábrázolt kivitelnél nyomószivattyú, lehet azonban szívó szivattyú is. A 8 hőcserélő úgy van kialakítva, hogy abban az 5 fúvókák által felvett hő elvezetődjék. A 8 hőcserélőben a hőt elvezető hőhordozó pl. víz, amelyet a 10 helyen vezetünk be és a 11 helyen vezetünk el.

A fém-körfolyamatot célszerűen olyan magasságban helyezzük el, hogy a folyékony fém nyomása a fúvókában a fém fürdőnek

-2195257 a íúvókára kifejtett hidrosztatikus nyomása alatt vagy kissé a fölött legyen.

Claims (6)

1. Eljárás legalább egy hűtőköpennyel ellátott oxigént befúvó fúvókák hűtésére nyersvas vagy acél oxigénes kezelésénél fenékbefúvásos konverterben, Siemens-Martin kemencében, elektrokemencében vagy más fémkohászati edényben, amikor a hűtőköpenyen hűtőfolyadékot vezetnek keresztül és az oxigént befúvó fúvókát 600°C alatti hőmérsékleten tartják, azzal jellemezve, hogy hűtőfolyadékként folyékony fémet alkalmazunk és ezt, az oxigént befúvó fúvóka (5) által felvett meleg elvezetésére körfolyamatban, hőcserélőn (8) keresztül keringtetjük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hűtőfolyadékként 600°C feletti forráspontú folyékony fémet alkalmazunk.

3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal 5 jellemezve, hogy folyékony fémként nátriumot vagy káliumot és/vagy ezek ötvözeteit alkalmazzuk.

4. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy folyékony fémként lítiumot

10 vagy lítium-ólom ötvözetet alkalmazunk.

5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hűtést forróhűtésként folyósított fémolvadékkal végezzük, amelynek a hűtőköpenybe (6) való belépésénél a hőmér15 séklete 400°C vagy ennél nagyobb.

6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyékony fémet szivattyúval (9) vezetjük a hűtőköpenyen (6) keresztül.