165999. lajstromszámú szabadalom • Eljárás redukáló gáz előállítására nagyolvasztóhoz
5 165999 6 Ha „elárasztási" okok miatt a nagyolvasztóba bevezetett gázok mennyiségét csökkenteni kell, a találmányunk szerinti eljárásnál inkább dúsított levegővel kell üzemelni, mint a fent leírt módon tiszta levegővel. 5 A találmányunk szerinti eljárásnál a redukáló gáz előállításához szükséges levegőt általában 800-1500 C°-ig terjedő hőmérsékletekre (előnyösen 1200-1400 C°-ig) előmelegítjük a kohászati technológiában jól ismert hagyományos Cowper 10 regenerátorokkal. Az említett előmelegítést ugyanazokkal a Cowper regenerátorokkal lehet végezni, amelyeket a nagyolvasztó aljába vezetett levegő előmelegítésére használnak, innen nyerve a részleges elégé- 15 téshez szükséges, esetleg 02 -vel dúsított égető levegőt, vagy pedig a nagyolvasztóétól független Cowper regenerátort is lehet használni, az utóbbi regenerátorok is mindig nyilvánvalóan ugyanazon a jól ismert módon működnek. 2C Az előmelegített és esetleg oxigénnel dúsított levegőt az ugyanúgy az ismert határok között és ismert módon előmelegített tüzelőanyaggal együtt betápláljuk a tökéletlenül elégető reaktorba. 25 Annak érdekében, hogy a lehető legjobban csökkentsük a C02 +H 2 0 keletkezését, ajánlatos, hogy az égető levegő előmelegítési hőmérséklete a tökéletlenül elégető reaktor hőfokánál nagyobb, vagy azzal egyenlő legyen, miközben az előzetesen 3€ kialakított üzemeltetési tartomány mindig ugyanaz marad. Általában a reaktort elhagyó redukáló gáz, amely kormot tartalmazhat, hőmérséklete nagyobb, mint ami a nagyolvasztóba való bevezetéskor 35 szükséges (kb. 1000 C°), ezért az említett gázt le kell hűteni. A hűtést úgy lehet végezni, hogy a gázt gőzfejlesztő boyleren hajtjuk át, vagy a jelen 40 találmány szerinti eljárásnak megfelelően kokszolókemence-gázzal hűtjük, amely hidrogénben gazdag és egy acélműben könnyen rendelkezésre áll, vagy pedig CH4 -el hűtjük, amely hőbontás közben elnyeli a hőt és hidrogént és kormot termel, 45 mindkettő használható a nagyolvasztóban. A kokszolókemence-gázzal dolgozva az abban lévő CH4 egy része is hőbontáson megy át, miközben H2 és korom keletkezik, mindkettő használható a nagyolvasztóban. 50 Más hűtési eljárások is használhatók. Az így lehűtött redukáló gázt bevezetjük a nagyolvasztóba. A találmány szerinti eljárás egy előnyös vál- 55 tozata az, amikor az égető levegőt a már leírt módon melegítjük elő azzal a különbséggel, hogy a tökéletlen elégetést nem a nagyolvasztótól különálló berendezésben végezzük, hanem egy sorozat a nagyolvasztón belül annak az aljában elhelyezett 60 fúvókában, vagy pontosabban égőben, az említett utolsó esetben a redukáló gázok hőmérsékletszabályozását, ha szükséges, kényelmesen lehet a nagyolvasztóba egy hideg gáz, pl. kokszolókemence-gáz befúvatásával eszközölni. 65 A találmány szerinti eljárás részletesebb ismertetésére három jellemző, de nem korlátozó értelmű kiviteli példát adunk, mindig arra az esetre utalva, ahol a nagyolvasztóba bevezetett levegő előmelegítésére valamilyen „Cowper" regenerátort használunk, továbbá a nagyolvasztóba befúvott levegő előmelegítésére használt Cowper regenerátorokat használjuk a tökéletlen elégetést végző kemencébe befúvott égető levegő előmelegítésére is. Az 1. ábra szerint a levegő vagy az oxigénnel dúsított levegő az 1 csatornán keresztül jut az üzemelő 2 Cowper regenerátorba, míg a másik 3 Cowper regenerátort újramelegítjük (mind az üzemelő mind az újramelegítés alatt levő regenerátor egynél több is lehet, vagy, amint már említettük, két külön regenerátor telepet lehet alkalmazni* egyet a közvetlenül a nagyolvasztóba befúvott levegő előmelegítésére és egy másikat a tökéletlen elégetést végző kemence égető levegőjének az előmelegítésére). A 4 vezetéken keresztüláramló levegő a tökéletlen elégetés hőmérsékletéhez közelálló hőmérsékletre előmelegítve két részre oszlik: az egyik az 5 vezetéken, a 6 levegő elosztócsapon és a 7 csatornán keresztül közvetlenül a nagyolvasztóba jut, a másik a 8 vezetéken keresztül a tökéletlen elégetést végző 9 kemencébe kerül, ahová a 10 vezetéken keresztül az előmelegített tüzelőanyagot is betápláljuk. Az előállított redukáló gáz a 9 kemencét all vezetéken keresztül hagyja el, lehűl a 12 hűtőben és a 13, illetve 15 vezetéken és a 14 elosztócsapon keresztül a 16 aknakemence aljába kerül. A kemence aljából a 17 gyűjtő téren keresztül lecsapoljuk az előállított öntött (nyers) vasat, míg a nagyolvasztó első részén a 18 torkon keresztül kiengedjük a torokgázt. A 2. ábrán azt a változatot mutatjuk be, ahol közvetlenül az aknakemencébe beépített 21 égőket alkalmazunk. Az említett ábrán a tüzelőanyag 20 elosztócsapot szemléltetjük. Végül a 3. ábra azt a változatot mutatja, amikor a tökéletlen elégetést végző 9 kemencét elhagyó gázokat a 19 vezetéken keresztül betáplált gázzal hűtjük le, az említett gáz például kokszolókemencegáz lehet. A találmány szerinti eljárásra két számszerű példát adunk az 1. és 3. ábrára való hivatkozással, anélkül azonban, hogy a találmányt ezekre korlátoznánk. A feltüntetett értékek 100 kg nyersvas előállítására vonatkoznak. 1. példa Hivatkozva az 1. ábrára, 1420 Nm3 levegőt áramoltatunk át a 2 regenerátoron és hőmérsékletét 40C°-ról 1250C°-ra növeltük. 3
