171885. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és bemerülő-lándzsa oxigénnek fémolvadékba való bevitelére

3 171885 4 Az oxigént a salak és fémolvadék határoló felületére lándzsával vezető eljárások mellett újabban ismertté vált olyan eljárás is, amelynél az oxigént a fémolvadék fürdő felszíne alatt, tűzálló bélésben elhelyezett fúvókákon keresztül vezetik a fémolvadékba. A fúvókák egytengelyűén elhelyezett csövekből állnak. A belső csövön keresztül oxigént, a belső csövet körülfogó résgyűrűn át pedig szénhidrogént vezetnek be. A szénhidrogénnek az oxigén mennyiségére vonatkoztatott részaránya 1 és 5 súlyszázalék között van. Ennek az eljárásnak az előzőkben ismertetett eljárásokkal szemben előnyös tulajdonsága, hogy a frissítési idő - például Siemens-Martin kemencéknél - jelentősen lerövidül, ezenkívül a salak vasoxid tartalma csökken és az olvadék jól homogenizálódik, ami az oxigén beáramoltatásakor föllépő erős fürdőmozgás következtében jön létre. Ezzel szemben az eljárás hátrányos tulajdonsága, hogy a fúvóka állandóan a fürdő felülete alatt van és például az egyik fúvóka meghibásodása, leégése esetén az olvadék egy része kiömölhet, ami jelentős kárt okoz. Ez a kiömlés ritkán fordul elő, azonban a frissítő kemencéknél kifutás esetén nagy kár keletkezik, mivel a frissítő kemencéket nem lehet a konverterekhez hasonlóan aránylag gyorsan elfordítani, és ezért a fúvóka sem emelhető ki gyorsan a fürdőből. Egyes esetekben, például Siemens-Martin kemencéknél a fúvókának fürdő felülete alá való, rögzített beépítésének további hátrányos következménye, hogy erre a fúvókára az oxigén bejuttatásához gyakorlatilag nincs is szükség a teljes frissítési idő alatt. A gyakorlatban az egyes adagok frissítése közben a frissítési időnek fele, harmada alatt ármoltatnak be oxigént. A frissítési idő többi része folyamán a fúvókát — üzemképességének megőrzése érdekében — semleges gázzal kell hűteni és szabadon kell tartani. Gyakran előfordul, hogy a hűtéshez olcsó nitrogén nem alkalmazható, mert a nitrogén alkalmazása esetén a fémfürdőben a nitrogén megengedhetetlenül földúsulna. Ilyen esetben valamely más semleges gázt, például argont kell használni. A nitrogén alkalmazása főként akkor veszélyes, ha magasabb széntartalmú acélt kívánnak előállítani, ezért ilyen esetekben a hűtéshez kizárólag argont alkalmaznak. A hűtéshez aránylag nagy mennyiségű gáz szükséges, ami — főleg argon alkalmazása esetén — az eljárás gazdaságosságát rontja. A találmány feladata oxigénnek fémolvadékba való bevitelére olyan eljárás és bemerülő lándzsa létrehozása, amelyek révén az oxigén átáramoltatásával dolgozó eljárás, valamint a fenékbefúvási konverterben tiszta oxigénnel végzett frissítés hátrányos tulajdonságai kiküszöbölhetők, és ezzel egyidejűleg a fürdő felülete alá fújt oxigénnel való frissítés előnyei biztosíthatók. A találmány feladata továbbá a frissítő eljárás adott viszonyokhoz való rugalmas alkalmazkodásának biztosítása hasonlóan ahhoz, amit akkor érhetünk el, amikor az oxigént acélcső lándzsán keresztül vezetjük be. A találmány feladatai közé tartozik azoknak a hátrányos jelenségeknek kiküszöbölése is, amilyen például a salak magas vasoxidtartalma, az ezzel együttjáró fokozott anyagkopás, valamint a salak és az acélfürdő közötti nagy koncentráció-különbség. A kitűzött feladatot a találmány szerinti eljárás 5 révén azáltal oldjuk meg, hogy az olvasztó kemencében levő fémolvadék, főként acélolvadék frissítéséhez egy tengelyirányban mozgatható lándzsán keresztül a fémolvadékhoz oxigént vezetünk, az oxigént egy tűzálló anyaggal burkolt lándzsa köz-10 ponti nyílásán, a folyékony és/vagy gáz állapotú szénhidrogént pedig a lándzsa központi nyílásával egytengelyű résgyűrűn keresztül a fürdő felülete alá fújjuk és a szénhidrogén mennyiségét az oxigénre vonatkoztatva maximálisan 10 súlyszázalékra 15 választjuk. A találmány szerinti eljárás további jellemzője, hogy a bemerülő lándzsából kiömlő oxigént gyakorlatilag a fémfürdő felületével párhuzamos irányban áramoltatjuk. 20 A találmány szerinti eljárás további jellemzője, hogy gáz alakú szénhidrogénként földgázt, vagy koxkemence gázt, vagy metánt, vagy etánt, vagy propánt, vagy butánt, vagy ezek keverékeit használjuk. 25 A találmány szerinti eljárás további jellemzője, hogy folyékony szénhidrogénként könnyű fűtőolajat, vágy nehéz fűtőolajat, vagy általában olajat, vagy kerosint, vagy hexánt, vagy pentánt, vagy heptánt, vagy oktánt, vagy ezek származékát ön-30 magában, keverékekben és/vagy más közegekben diszpergált állapotban használunk. A találmány szerinti eljárás további jellemzője, hogy a bemerülő lándzsákat az adagolási idő egy vagy több periódusa alatt a fémolvadékba merítve >5 tartjuk. A találmány szerinti eljárás további jellemzője, hogy egy frissítő edénybe egyidejűleg több bemerülő lándzsát tartunk bemerítve. •í0 A találmány szerinti bemerülő lándzsa a kitűzött feladatot azáltal oldja meg, hogy gyakorlatilag egy oxigénbevezető csőből és védőközeg bevezetőcsőből áll, és jellemzője, hogy a bemerülő lándzsának tűzálló anyagú burkolata van, és hogy az 45 oxigén bevezető fúvókavég gyakorlatilag egy oxigént kibocsátó kiömlőfúvókából és ezt körülvevő, előnyösen csatornákra osztott, védőközeget beáramoltató résgyűrűből áll, valamint, hogy a fúvókavég a bemerülő lándzsával együtt mozgathatóan 50 van kialakítva. A találmány szerinti bemerülő lándzsa további jellemzője, hogy a védőközeget beáramoltató bevezetőcső a fúvókavég teréig az oxigénbevezető csőben van elhelyezve. 55 A találmány szerinti bemerülő lándzsa további jellemzője, hogy az oxigénbevezető cső külső felületén hűtőbordái vannak. A talámány szerinti bemerülő lándzsa további jellemzője, hogy egy közös oxigénbevezető cső 60 több, előnyösen 2—5 kiömlőfúvókára ágazik szét. A találmány szerinti bemerülő lándzsa további jellemzője, hogy a védőközegét beáramoltató résgyűrű előtt, ennek kiömlőnyílásánál porózus anyagból, például szintereit fémből levő szintereit fém-65 tárcsája vagy hasonló idoma van. 2