184357. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőkihasználás megjavítására szilárd anyagból történő acélgyártásnál
1 184 357 2 Az acélfürdő tartományában a fúvókáknak az idő előtti visszaégés elleni védelem céljából egy védőközeg bevonata van. Fúvóka védőközegként előnyösen szénhidrogének jöhetnek számításba. Fúvóka védőközegként azonban, különösen a frissítés vége felé, az acélban a hidrogéntartalom csökkentésére nitrogén, széndioxid és/vagy inert gáz, pédául argon jöhet számításba. A találmány szempontjából az acélfürdő tartományában az úgynevezett gyűrűs nyílású fúvókák kerülnek alkalmazásra, amelyeket a 24 38 142. számú NSZK szabadalmi leírás ismertet. A gyűrűs nyílású fúvékáknak az az előnye, hogy az azokból kilépő gázsugámak viszonylag rövid a hatótávolsága, és ezáltal megakadályozható, hogy a gázsugár a szembeniévé oldalfal tűzálló bevonatát károsítsa. A gyűrűs nyílású fúvóka közepén egy további bevezető cső is elhelyezhető, amelyen keresztül a behívandó anyagok, például a szénpor vagy salakképzők, mint például a mész, az ömledékhez bevezethetők. A találmány szempontjából előnyösnek bizonyult a konverter oldalfalában az alsó beépítési síkon egy vagy több gyűrűs nyílású fúvókának az alkalmazása, amely mind poralakú széntartalmú tüzelőanyagoknak, mind oxigénnek a bevezetésére szolgál. Alkalmazható azonban két hagyományos fúvóka is, amelyek mindegyike két koncentrikus csőből áll. Ezen fúvókák egyike ekkor széntartalmú tüzelőanyagokat , míg a másik oxigént fúvat be. Ennek a két fúvókának a nyílása közötti távolságot nem kell túl nagyra választani, például mintegy 50 cm-re annak érdekében, hogy a bevezetett, egymással reakcióba lépő anyagok a még nem teljesen megolvadt ömledékben is egymással reakcióba lépjenek, és hőt adjanak az ömledéknek, miáltal az ömledék gyorsan tovább olvad. A találmány egy további kialakítása szerint a gyűrűs nyílású fúvókáknak és a két koncentrikus csőből álló hagyományos fúvókáknak a kombinációja is alkalmazható. Például egy 60 tonnás konverterben mintegy 50 cm-rel a konverter feneke felett egymással szemben két gyűrűs nyílású fúvóka van elrendezve. Ezek a gyűrűs nyílású fúvókák a fentebb ismertetett három fázisú eljárásnak megfelelően üzemeltethetők. A teljes acél előállítási időre viszonyítva ez azt jelenti, hogy azok az első félidőben égőkként, és a második félidőben mint oxigén-bevezető fúvókák működnek. A két gyűrűs nyílású fúvóka egyike alatt található mintegy 10 cm-rel a fenék felett a két koncentrikus csőből álló fúvóka, amelyek egymástól mintegy 40 cm távolságra vannak. A teljes acélgyártási idő mintegy egynegyedében ezek a fúvókák égőkként működnek. Ezt követően az egyik fúvókán keresztül poralakú szenet és a másikon oxigént vezetünk be. Abban az időpontban, amikor a gyűrűs nyílású fúvókák oxigén befúvatására lesznek átállítva, mindkét kettőscsővű fúvókán keresztül porított szenet vezetünk be az ömledékhez. A frissítő fázisnak mintegy az utolsó 5 perce alatt mind a négy fúvóka oxigén befúvatására szolgál. Míg a találmány szerint egy 60 tonnás konverterben — amint azt fentebb már ismertettük—a fúvókák két beépítési síkja az acélömledék tartományában 10 és 50 cm-en van, addig egy 300 tonnás konverternél a megfelelő beépítési magasságok 15 és 120 cm-re. A találmányunk a továbbiakban abban is van, hogy a konverterben a fenékmagasságot nagyjából állandó értéken tartjuk. Jóllehet, a találmány szerinti eljárás alkalmazásával a fenék falazatának kopása nagyon kisértékű, de a fenékben nincs fúvóka beépítve; mégis, a névleges kopás elérésekor, például 5—10 cm nagyságrendű kopáskor, a régi fenékmagasságot tűzálló anyag felfröcskölésével, tűzálló anyagoknak színterelésével, vagy adott esetben elsalakosítással a kezdeti szintre javítjuk fel, annak érdekében, hogy az acélömledék tartományában lévő fúvókák hozzávetőlegesen állandó magasságban legyenek a fenékhez képest. Az is célszerű lehet, hogy a konverterkampány során a fenék vastagságát kismértékben megemelik annak érdekében, hogy a konverter falazatának előrehaladott kopásakor nagyjából azonos mennyiségű folyékony ömledék legyen a konverterben található. Az alábbiakban a találmányt egy kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben, amelyre azonban a találmány lényege nem korlátozódik. Egy oxigén-befuvatásos konverterben, amelynek az acél-előállítási kapacitása 60 tonna töltetenként, a találmány szerinti eljárást alkalmazzunk. A konverternek újonnan falazott állapotában belső térfogata mintegy 50 cm3, belső átmérője 4,2 méter, a hengeres részen, és belső magassága 4,9 méter. Függőleges konverter állásban a két konverter forgócsap alatt oldalfal fúvókák vannak beépítve. A két alsó fúvóka egymás mellett mintegy 40 cm térközzel van elhelyezve, mintegy 15 cm magasságban, és a két egymással szembenlévő fúvóka ezek felett mintegy 55 cm magasságban vannak a konverter fenekétől. Ezen négy fúvóka közül kettő koncentrikus csövekből áll, amelyek közül a belső cső belső átmérője 36 mm. és váltakozva az oxigén bevezetésére vagy kokszpor/nitrogén szuszpenzió bevezetésére szolgál. A két koncentrikus cső közötti gyűrűs résen — amelynek szélessége 1,5 mm — könnyű tüzelőolajat vezetünk be égő üzemmódban, vagy propánt, fúvóka-védő közegként oxigén befúvatásakor. Az acélömledék tartományában található, fentibb említett fúvófákon túlmenően a felső konverterkúpban egy oxigén-befúvató fúvóka található, amelynek átmérője 54 mm. Ez a fúvóka a konverter forgócsapja felett, egy méterrel a konverter gyűrű alatt van. A fúvóka a vízszinteshez képest 60 °C-os szögben közvetlenül az acélömledék közepére van irányítsa. A fúvóka nyílása mintegy 3.5 méterrel a kész acélömledék tükre felett található. Abba a konverterbe 80 tonna vasat töltenek, amely szilárd vasanyagokból, főképpen különböző minőségű ócskavasból és/vagy vasgolyókból, vasszivacsból, vasbrikettből vagy hasonló anyagokból tevődik össze. A feltöltés folyamata alatt az acélömledék tartományában lévő fúvókák középső csövén és gyűrűs résén keresztül nitrogén áramlik keresztül annak érdekében, hogy a fúvókacsatomákat szabadon tartsuk. Az áramló mennyiség 6000 Nm3/h. A konverter kúpjában lévő oxigén-befúvató fúvókán keresztül ugyanezen okból a feltöltés ideje alatt szintén nitrogént áramoltatunk 2000 Nm3/h mennyiségben. A feltöltési művelet után a konvertert fúvatóállásba hozzuk, és az acélömledék tartományában lévő négy fúvókán keresztül 15 percen át 11001 könnyű fűtőolajat vezetünk be a gyűrűs résen keresztül, és 2200 Nm1 oxigént a középső csövön keresztül. Ez idő alatt mind a négy fúvóka égő üzemmódban van az ócskavas előhevítésére. A konverter5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
