184357. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőkihasználás megjavítására szilárd anyagból történő acélgyártásnál
1 184 357 2 A találmány tárgya eljárás a hőkihasználás megjavítására szilárd vasanyagból, mint ócskavasból és előredukált vasércből, például vasgolyókból, vasszivacsból, vasbrikettből , konverterben történő acélgyártásnál, amelynek az ömledék felszíne felett és alatt oxigént bevezető készülékei, továbbá az acélfürdő részén tüzelőanyag bevezető fúvókái vannak. Szilárd betétanyagból konverterben történő acélgyártást ismertet a 28 16 543. számú német nyilvánosságrahozatali irat. Ennek az ismert találmánynak az a lényege, hogy az oxigén-átfúvásos konverternek szilárd vastartalamú anyaggal, főleg ócskavassal történő téltöltése után előmelegítést alkalmaznak, miközben a konverter alsó tartományában levő fúvókák olaj- illetve gáz/oxigénégőként üzemelnek. Amikor a konverterben ömledék jelenik meg, a fürdőhöz széntartalmú, poralakú tüzelőanyagokat, főleg kokszlisztet és oxigént vezetnek. Az ömledékbe bevezetett szén az oxigénnel CO-vá ég el, és a hőtechnikai hatásfok a C02-vé történő teljes elégéshez viszonyítva mintegy 17 %. Egy másik eljárás szerint az ömledékhez hozzávezetett szénnek a hőtechnikai hatásfoka 30%-ot ér el a teljes elégéshez viszonyítva. Ennek az eljárásnak az a lényege, hogy a konverterben levő ömledék fürdőfelülete felett és alatt oxigént vezetnek be. A teljes oxigén mennyiségének mintegy 80%-át szabad sugárban a fürdőre fúvatják, miáltal a fürdőhöz a CO utólagos elégetésével hőt tudnak hozzávezetni. Mindkét említett eljárás alkalmazásával lehetővé válik szilárd vastartalmú anyagokból konverterben acél gazdaságos előállítása. Az üzemi tapasztalatok azonban azt mutatták, hogy abban a pillanatban, amikor a konverterben az első ömledék megjelenik, vagyis amikor a vashordozó teljes vagy részleges megolvadásából tócsa jelenik meg, a hozzávezetett tüzelőanyag hőkihasználása erősen ingadozik, és általában alacsonyabb, mint az eljárás más fázisaiban. Ebben a konverternek a tócsaképződési fázisában a bevezetett tüzelőanyag hőtechnikai hatásfoka, mind gázvagy folyékony szénhidrogén tüzelőüzemben, mind szilárd, őrölt széntartalmú tüzelőanyagok bevezetésénél kedvezőtlen. A gázalakú vagy folyékony szénhidrogéneknek a magas hőkihasználása, amely az előmelegítésnél lép fel. többet nem áll be, mivel ezeknek a tüzelőanyagoknak nagy része nyilvánvalóan csak szénmonoxiddá és hidrogénné alakul, érzékelhető hőnyereség nélkül, mihelyst a fúvóka előtt megömlött vas található. A szénpor legnagyobb része egészen addig, amíg elegendő ömledékmélység nem lép fel, valószínűleg a részben folyékony ömledéken keresztülfúvódik, és az ömledéknemveszifel, mint ahogy az elegendő mély ömledék esetében fennáll. A találmány elé célul tűztük ki egy. a bevezetőben említett eljárás kidolgozását, amely az ismert eljárások hátrányait elkerüli, és különösen abban a fázisban, amelyben az első ömledék képződik, vagyis a konverterben lévő szilárd vasanyagok részbeni vagy teljes megömlése során megjelenő ömledéknél a bevezetett tüzelőanyagok hókihasználását megjavítjuk annak érdekében, hogy a teljes eljárás gazdaságosságát növeljük. A kitűzött célt a találmány szerint értük el, amelynek lényege, hogy az oxigénnek és a tüzelőanyagnak a bevezetését a konverter oldalfalának legalább két különböző magasságában, az acélfürdő tartományában úgy végezzük, hogy a szilárd vasanyagoknak az előfűtési ideje alatt az acélfürdő tartományában lévő fúvókákat olaj- és/vagy gáz-/oxigénégőként működtetjük, majd, miután az ömledék az alsó fúvóká(ka)t elérte, azokat poralakú, széntartalmú tüzelőanyag és oxigén befúvatására átkapcsoljuk, majd, miután az ömledék a felső fúvóká(ka)t elérte, az acélfürdő tartományában lévő fúvókákkal oxigént és legalább időnként széntartalmú tüzelőanyagokat vezetünk az ömledékbe. A találmány lényege továbbá abban is van, hogy az oxigénnek az ömledék felszíne alá történő bevezetésének túlnyomórészt a kezdetén egyidejűleg az ömledékre szabad oxigénsugarat is hivatunk. Az oxigén ráfúvatása vagy fúvókákkal történhet, amelyeket a felső konverter részbe építünk be, vagy alkalmazhatunk vízhűtéses, oxigénfűvató lándzsát. A találmány szerint a konverter nagyságától függően, a konverter oldalfalának tűzálló falazatába, a konverter fúvóka nélküli feneke felett 10—50 cm-rel lévő alsó fuvókák, és 50—150 cm-rel a konverter feneke felett vannak a felső fúvókák elhelyezve. A beépítési helyzet hozzávetőlegesen vízszintes, és a konverter fúvató álláshoz viszonyítva valamivel a konverter forgócsapok alatt vannak. Acélfürdő tartományon a konverternek azt a térfogatát értjük, amelyet a konverter frissítő állásában a készreffissített acélömledék foglal el. A fúvókáknak az üzemmódja az acélömledék tartományban a találmány szerinti eljárásnál három fázisra tagolódik; az első fázisban a konverterbe betáplált vasanyagoknak, például ócskavasnak az előfűtésénél a fuvókák ismert módon égőkként működnek, és a forróégéstermék gázok alulról felfelé keresztüláramlanak az ócskavason. Tüzelőanyagként például fűtőolaj vagy földgáz alkalmazható. A folyékony és/vagy gázalakú fűtőanyagokat oxigénnel, hozzávetőlegesen sztöchiometriai arányban C02-vé és H20-vá égetjük el. A fuvókák égő üzeme az alsó beépítési síkban befejeződik, mihelyt a konverterben lévő ömledék magassága a fuvókák torkolatát elfedi. Ezt követi a fuvókák üzemmódjának második fázisa, az ömlesztőfázis. Az alsó beépítésű síkon lévő fúvókákat széntartalmú tüzelőanyagok befúvatásáról oxigén befuvatására kapcsoljuk át. A bevezetett oxigén mennyisége hozzávetőlegesen megfelel a behívatott széntartalmú tüzelőanyagból származó CO elégetéséhez szükséges mennyiségnek, vagy kismértékben efelett van. A vízszintes fúvóka elrendezésnek eközben az az előnye, hogy a bevezetett szénpor az ömledéken nem lesz keresztülfúvatva, hanem az az ömledékben oldódik, és az oxigénnel hőfejlődés következtében szénmonoxiddá ég el. A második beépítési síkon lévő fúvókák ebben a fázisban égőkként működnek. Amikor az ömledék ezeknek a fúvókáknak a kilépő nyílásait is eléri, következik a fúvókák üzemmódjának harmadik fázisa. Ezt a fázist frissítő fázisnak nevezzük. Az acélömledék tartományában lévő mindkét beépítési sík fúvókái ekkor oxigén befúvatására szolgálnak, és legalább időnként széntartalmú tüzelőanyagokat hívatunk be egészen addig, amíg a teljes tüzelőanyag mennyiség az ömledékhez kerül. Az acél előállítási fázis végén mindkét fúvókacsoporton keresztül oxigént vezethetünk be. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
