182867. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acélfrissítésnél a hőegyensúly javítására
füstgázok, torokgázok utóégetése csak a tűzálló anyag károsodását váltja ki. Ennél az eljárásnál főként a konverter fölső részének falazata és azoxigénfúvókákkal 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 oxigénmennyiségnek 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 acélolvadék 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 CCE-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 CCE-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 ál). 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 keli 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 CO2- 1x51 áll, olyan magas hőmérséklettel ütközik föl az olvadék, a fürdő felszínén, amely jelentősen az olvadék hőmérséklete fölött van. A becsült érték 2500 °C. ,Az 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 íenékbefúvásos, 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 védelmül 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 fenékbefúvással elérhető vas-oxid-tart alomnak. 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 magasáé kedvező konstrukciós megoldásokat tesz lehetővé. Annak a találmány szerinti követelménynek 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
