187077. lajstromszámú szabadalom • Eljárás salakátfolyás csökkentésére
187 O' '7 2 A találmány tárgya eljárás saiakátfolyás csökkentésére folyékony fém kemence csapoiónyílásán keresztüli lecsapolásnál. Ismeretes, hogy acélgyártásnál a csapolóüst elegyrész kihozatal és a dezoxidáció szabályozás tökéletesítése céljából a folyékony fém kemence csapolónyílásánál kívánatos a salakátfolyás csökkentése. Különböző elzáró szerkezeteket alkalmaznak a csapolónyílás eldugaszolására a BOP és QBOP típusú kemencéknél, hogy megelőzzék a salak lefolyást a csapolás kezdetén, amikor a kemencét először billentik lefelé, hogy lecsapolják a fémet. Mindazonáltal a salak zöme a csapolóüstbe jut annak eredményeként, hogy a kemencében lévő fém utolsó részének lecsapolásánál a csapolónyílás bemeneténél örvény képződik és ebben a salakot a fém magával ragadja. Ez utóbbi probléma megoldását kétféle megközelítésben végezték. Az egyik megoldásnál a kemence külső részén elzárószerkezetet helyeztek el, hogy fizikailag megszüntessék az áramlást, amint a salak kezd kifolyni. A másik megoldásnál egy lebegő eldugaszolót helyeznek a kemencébe, amely a salakfém közötti válaszfelületen lebeg, majd megakad a csapolónyílásban. Ezeknek a lebegő eldugaszolóknak az a hátránya, hogy hajlamosak a csapolónyílás falához hegedni és onnan nehéz az eltávolításuk, amihez szúrólánggal való égetés szükséges. Ez szintén növeli a csapolónyílás elhasználódását. Lebegő eldugaszolókat ismertet a Stahl und Eisen című folyóirat (90. kötet 257 - 263. oldal), továbbá a 47-20803 sz. japán szabadalmi bejelentés. A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz a salakátfolyást csökkentő eljárás tökéletesítése, amely lényegesen jobb hatásfokkal jellemezhető, mint az ismert megoldások. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldódik, ha a csapolónyílás keresztmetszetét a salak-fém válaszfelületen lebegő dugaszolóval részben zárjuk el és az áramlat jellegének változását észlelve működtetjük az elzárószerkezetet. A kitűzött feladatot a bevezetőben leírt típusú kemencecsapolásnál úgy oldottuk meg a találmány szerint, hogy a testet egyenlőoldalú sík oldallapokból olyan metsződéssel alakítjuk ki, hogy a csapolónyílásban megakadjon és ezáltal a csapolónyílás keresztmetszetének 20 — 80 %-át elzárjuk, a csapolónyíláson kilépő áramlat jellegét ellenőrizzük, hogy észleljük a megakadó test révén létrejövő áramlat kiszélesedését a csapolónyílás elzáródásához. Célszerű az olyan foganatosítási mód az egyszerű megvalósíthatóság miatt, hogy a testet poliéderszerűen, illetve kockaként alakítjuk ki. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban foganatosítási példák segítségével ismertetjük, A találmány szerinti eljárásnál a salakátfolyás csökkentésére a csapolónyílás felett a kemencében lévő folyékony salak és fém felszínére, a folyékony fém és a folyékony salak sűrűsége közötti sűrűségű testet ejtünk. A testet olyan méretűre alakítjuk, amelynek legkisebb keresztmetszeti mérete nagyobb, mint a csapolónyílás legnagyobb keresztmetszeti mérete. A csapolónyíláson keresztül a fo1 » lyékony fémet a kemencéből lecsapoljuk, majd a csapolónyíláson keresztüli kiömlést elzárjuk, megelőzve a salakátfolyást a már lecsapolt fém felszínére. A megoldás újszerűsége abban van, hogy a testet egyenlőoldalú sík oldallapokból olyan metsződéssel alakítjuk ki, hogy a csapolónyílásban megakadjon és ezáltal a csapolónyíiás keresztmetszetének 20-80 %-át elzárjuk, egyidejűleg a csapolónyíláson kilépő áramlat jellegét ellenőrizzük, hogy észleljük a megakadó test révén létrejövő áramlat kiszélesedését a csapolónyílás elzárásához. Az acélgyártáshoz felhasznált test anyagának sűrűsége előnyösen 3,32-6,09 kg/1. A test anyaga folyékony fémben és salakban gyakorlatilag oldhatatlan. A test bármely irányba eső legnagyobb méretét előnyösen 130 + 300 mm-re vesszük, amivel a 100-250 mm-es átmérőjű körkeresztmetszetü csapolónyílás felületének mintegy 20 - 80 %-át elzárjuk oly módon, hogy a megakadó test csúcsa a csapolónyílás középpontján helyezkedik el. így amikor a fém utolsó része kezd kifolyni a kemencéből a test fenti helyzetében megakad a csapolónyíláson és az áramlat kiszélesedését hozza létre, minthogy a nyílás csak részlegesen van elzárva. A kiszélesedő áramlat jelzést ad a kemence kezelő számára, hogy a salakáramlás hamarosan kezdetét veszi. Ily módon a kemence kezelő elzárhatja a fémfolyamot, megakadályozva a salak átfolyását a csapolóüstbe. A poliéder-formájú szerkezet elsődleges előnye, hogy megakadása nem permanens a csapolónyílásban és eltávolításához nem szükséges szúrólángot alkalmazni. A test oldallapjait azonos alakúra és méretűre alakítjuk ki. Előnyös a kockaszerű kialakítás. A testet tűzálló anyagból, továbbá a sűrűséget növelendő, abban elosztott szilárd fémrészekből állítjuk elő. A fémrészeket sörétből, vagy fémrostból, vagy mindkettőből képezzük, ahol a fémrostok a test kohézióját növelik. A söréthez előnyösen szénacélt, a fémrostokhoz rozsdamentes acélt használunk. A találmány szerinti eljárás jobb megértése céljából a találmány részleteit rajzon, kiviteli példákkal ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a csapolási helyzetbe billentett kemence metszete, a csapolandó folyékony fémmel és a lebegő eldugaszoló elhelyezkedésével, a 2. ábra a lebegő eldugaszoló vázlatos felfekvése a csapolónyíláson. Az 1. ábrán az acélgyártó 10 konverter, a 12 tűzálló bélés és a 14 csapolónyílás látható a 10 konverter 16 felső nyílása közelében. A konvertert szokásos függőleges helyzetéből lefelé billentettük, ezáltal a 18 folyékony fém és a 20 salak lecsapolható. A lebegő eldugaszoló 22 kocka a salakfém közötti yátefelületen lebeg a esapelás folyamán, À 2. ábrán a lebegő eldugaszoló 22 kocka a 24 csapolónyílásban felfekve, megakadva látható, amint részlegesen zárjuk el a 24 csapolónyílást. 150 mm-es átmérőjű csapolónyílásnál 180 — 200 mm élhosszúságú kocka jól működik, előnyös a 180 mm-es kocka, amellyel egy 150 mm-es csapolónyílás keresztmetszetének 40%-át zárja el. A 22 kockát bármilyen, a folyékony fém és salak 5 10 15 2C 25 30 35 m 45 30 55 60 65 2
