166951. lajstromszámú szabadalom • Fenékbefúvásos acélfinomító konverter
3 166951 4 Mindezek és egyéb célkitűzéseink jobban érthetővé válnak az alábbi leírásból és a leíráshoz mellékelt rajzból, amelyek segítségével a találmányt részletesebben is megmagyarázzuk. A rajzon hosszmetszetben látjuk a Q-BOP 5 eljárás szerinti üzemmódban dolgozó acélfinomító konvertert. Á fenékfúvókákkal kialakított, oxigénbefúvásos 10 konverter 12 fenékrésze eltávolítható. Ezt alul egy 14 fenéklemez zárja le. A 10 konverter 12 10 fenékrészében egy vagy több 16 fúvóka van kimunkálva, melyeket 18 tűzálló bélés vesz körül. A 14 fenéklemezt a 20 csavarok rögzítik a konverterhez. Az eltávolítható 12 fenékrész oldalain levő 15 tűzálló bélés anyaga nem érintkezik a konverter 22 tűzálló bélésével, mivel közöttük a konverter eltávolítható fenékrészét köralakban körülvevő hézag van, amely 24 tűzálló szövedékkel van kitöltve, amely egyszersmind a fémfürdő és a salak 20 között szoros kötést biztosít. A fenékfúvóka egy közös középpont körül elrendezett kettős 16 fúvóka, amelyben egy 30 belső fúvóka és egy 34 külső fúvóka van kialakítva. A 30 belső fúvókát a, 34 külső 25 fúvókától a 36 távtartók választják el, amelyek lehetnek hegesztett betétek, spirálalakban meghajlított fémhuzalok vagy egyéb, ehhez hasonló eszközök, amelyekkel szemben' a követelmény csupán annyi, hogy a koncentricitást biztosítani 30 tudják. A 30 belső fúvókán keresztül oxigén és égetett mész-por áramlik a fémfürdőbe. A 30 belső fúvóka és a 34 külső fúvóka között levő gyűrűalakú téren keresztül áramlik a védőgáz, amely ebben az esetben lehet például földgáz is. 35 Ugy találtuk, hogy egy szabványos, köralakú fúvóka keresztmetszetét a fémfürdőréteg vastagságának 1/15 részére bővítve a befúvott gáz-lándzsa mérete is szemmel láthatóan megnőtt, ennek következtében pedig csökkent a fémfürdőben a 40 fémkohászok által jól ismert „spitting" (fröccsenös) jelenség. Azt is észrevettük, hogy valamennyi, oxigént áramoltató fúvókának teljes keresztmetszeti mérete négyzetcentiméterben mérve egy-háromszorosa lehet a fémfürdő tonnában kifejezett 45 méretének. (A számok abszolút értékben veendők.) A fúvókáknak nem szükséges szabványos, köralakú formával rendelkezniök. A fúvóka lehet bármilyen keresztmetszetű, tehát derékszögű négy- 50 szög, rombusz, négyzet, ellipszis, ovális, nyújtott ellipszis vagy bármilyen más alakú is. Annak érdekében, hogy a választott fúvóka-formát megfelelően méretezni tudjuk, a folyadékok mechanikáját kell szem előtt tartanunk, melynek 55 terminológiája szerint egy nem körkeresztmetszetű tér ún. „hidraulikus sugara" vagy „hidraulikus átmérője" a folyadékkal megtöltött tér és a vezeték belső kerületének hányadosával egyenlő. Ebből tehát az következik, hogy bármilyen szel- 60 vényű fúvóka elképzelhető, melynek átmérője legfeljebb a fémfürdő rétegvastagságának 113 részét teszi ki. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő berendezés alkalmazhatóságát az alábbi példákkal mutatjuk be: 65 I. példa A fenékbefúváshoz alkalmazott fúvóka átmérőjét 2,86 centiméterben választottuk meg egy Q-BOP rendszer szerint üzemelő konverternél. A fémfürdő rétegvastagsága kb. 71,1 centiméter volt. Az úgynevezett „hidraulikus átmérő" a fémfürdő 1/25-öd részét tette ki. Az oxigénbefúváshoz egy olyan fúvókarendszert építettünk be, amelyben hat fúvóka volt, és ezeknek összes keresztmetszete 38,5 cm2 -t tett ki. Ezeken a fúvókákon keresztül fúvattuk át az oxigént a fémfürdőbe. A fémfürdő súlya 18,21 volt. Fentiekből látható, hogy az oxigénbefúvást biztosító fúvókák keresztmetszetének mérete 2,11-szeresét tette ki a tonnában kifejezett fémfürdőnek. (Abszolút számokban mérve.) II. példa A köralakban kialakított, oxigénbefúvást biztosító fúvókák belső átmérőjét 5,9 centiméterben választottuk meg egy Q-BOP üzemmódban dolgozó konverterhez, amelyben a fémfürdő rétegvastagsága 81,3 centiméter volt. A fúvókák hidraulikus átmérője a fémfürdő mélységének 1/14 részét tette ki. Az oxigénbefúvást biztosító két fúvóka összes keresztmetszete 52,8 cm2 volt, amelyen keresztül a 231 fémfürdőbe oxigént fúvattunk. Az oxigénbefúvást biztosító fúvókák keresztmetszete ennélfogva 2,3-szerese volt a tonnában kifejezett fémfürdőnek, abszolút számokban mérve. Az oxigén áramlási sebessége 2352 Nm3 /óra, 15 atü nyomás mellett. A találmányunk szerinti fúvókák „hidraulikus átmérőjét" (melynek fogalmát fentebb már bevezettük) 2,5 centimétertől 7,5 centiméter méretig választottuk meg. Előnyös méretként mutatkozott az 1,6 - 2,5 inch, azaz 4 - 6,5 centiméter méretű átmérő. Előnyben kellett részesíteni a nagyobb hidraulikus átmérőt, mivel ennek alkalmazása esetén kisebb lett a nyomás. Kis oxigénnyomáshoz nagyobb keresztmetszetű fúvókára van szükség, ennek segítségével megfelelő oxigénbeáramlást kaphattunk, s ezen oxigénmennyiség elégséges volt a finomítási eljárás végrehajtásához. A nyomásnak azonban természetesen elégségesnek kell lenni ahhoz, hogy a konverterben megolvadt fém ferrosztatikus nyomását ellensúlyozza. Ugy találtuk, hogy a legkisebb oxigén-nyomás 1 atmoszféra, a legnagyobb pedig 15 atmoszféra lehet, amely mellett az eljárás még folytatható. A teljes oxigénmennyiséget 85 normál-köbméter levegő óránkénti áramoltatásával kaptuk meg, amit a fúvókák négyzetcentiméterenként számított áteresztési keresztmetszetén lehetett mérni. A fenékfúvókákat a konverter tengelyével olyan szöget bezáróan kell kialakítani, hogy a konverterben, annak forgatása révén a keverés biztosítható legyen és így a fürdő instabilitását, a fürdő anyagának helyi összetömörödését meg lehessen akadályozni. Ilyen esetekben természetesen nagyobb keresztmetszetű fúvókákat is lehet alkal-2
