187104. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és szerkezet billenthető kohászati olvasztótartályok ürítésére
187 104 2 1 A találmány tárgya billenthető kohászati olvasztótartályok ürítésére vonatkozó eljárás, valamint az eljárást megvalósító szerkezet. Az eljárás elsősorban acélkonverterek ürítésére alkalmazható, amelyek csapolónyílása a fémolvadék tetején úszó salakréteget tartalmazó tartály oldalfalában helyezkedik el. Fémek, elsősorban acél csapolása során az olvasztótartály csapolónyílásán át általában bizonyos mennyiségű salak jut az öntőüstbe vagy egyéb szállító-, illetve feldolgozó tartályba. Az ürítés kezdetén, amikor a konvertert ürítési helyzetbe billentik, a csapolónyílásba salak kerül, mielőtt az olvadt acél teljesen elfedi a csapolónyílást. A csapolás ideje alatt azonkívül a csapolónyílás felett örvény keletkezik, amely szintén salakot juttat az öntőüstbe. A csapolás végén, mielőtt a konvertert visszaállítják alaphelyzetébe, újabb salakmennyiség kerül az öntőüstbe. Ez hátrányosan hat az öntőüst tűzálló bélésének tartósságára, mivel a friss salak kémiailag igen agresszív. Ha az olvasztótartályból az olvadt acéllal együtt vagy azelőtt salak is távozik, ez utóbbit a felhasznált ötvöző anyagok, így például a foszfor, redukálják. Ez egyrészt növelheti az anyagban maradó zárványok számát, másrészt a salakban található oxigén erős aktivitása révén a teljesen vagy részben megnyugtatott acél kohászati feldolgozása igen nehézkes, sőt az acél kéntartalmának csökkentése kritikussá válik. A fémkohászat területén különböző eszközöket alkalmaznak annak elkerülésére, hogy a csapolás elején és végén salak kerüljön az öntőüstbe. Ezek közül legismertebbek a zárószelep, a záróretesz és mindenekelőtt az olvasztótartályban úszó kerámia anyagú golyók vagy dugók, amelyeknek sűrűsége a megolvasztott fém és a salak sűrűsége közé esik. Amint az acél legnagyobb része kifolyik a konverterből, és az acélhoz salak is keveredne, a kerámia anyagú testek lezárják a csapolónyílást és ezáltal megakadályozzák a salak kifolyását. Mivel a csapolónyílás körvonalai a használat során folyamatosan változnak, a fenti módszer nem vezet tartós eredményre. A 2 639 712 számú német szabadalmi leírás olyan csapolónyílások lezárására alkalmas szerkezetet ismertet, amelynek csapolónyílásba helyezhető és a csapolónyílás falazatánál körben rést szabadon hagyó zárótestje van, amely nagynyomású gázvezetéket tartalmaz. A zárótest külső köpenye a gázvezeték nyílása felé szűkül. A salakot az áramló gáz tereli vissza a konténer belsejébe. Ez az ismertetett szerkezet, amely nagy konverterek esetében igen erős elhasználódásnak van kitéve, módosított kiviteli alakja értelmében (lásd EP 10.082) olyan zárótesttel rendelkezik, amelynek külső köpenye gömbsüveg alakból csonkakúp alakúra módosul a torkolat felőli oldalon. A zárótest maga egy előnyös kiviteli alak értelmében szürkeöntvényből készül. Mindkét szerkezet hátránya, hogy a csapolónyílás eltömítésére nagy mennyiségű gázt igényel és további gondot jelent, hogy a gázt állandóan áramoltatni kell a zárótestben lévő kivezetőnyílás eltömődésének elkerülésére. Ismert megoldás a csapolás kezdetén a csapolónyilás fölötti részen kialakuló örvény által az öntőüstbe továbbított salak mennyiségének csökkentésére, hogy a csapolónyílás közvetlen közelében elhelyezett fúvókákon át az olvadt fémbe gázbuborékokat juttatnak. Ennek a megoldásnak hiányossága, hogy a fúvókák dugulásának megelőzésére nagy mennyiségű gázt kell bevezetni úgy az ürítés, mint az egész üzemeltetés idején. Ez a megolvasztott fém tetemes hűtését eredményezi, valamint a fúvókák elkerülhetetlenül érintkeznek az olvadt fémmel és a salakkal, ami élettartamukat megrövidíti, és ami így kisebb lesz az öntőüst bevonatának élettartamánál. Ez a káros eredmény azzal magyarázható, hogy a fúvókákból kiáramló gázbuborékok nem oszlanak szét eléggé az örvényben, azt nem tudják megszüntetni és a salakot visszatartani. A találmány célja az említett hiányosságok kiküszöbölése és az ürítés során történő salakkifolyás megszüntetése. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az ovasztótartály csapolónyílását olyan zárótesttel kell lezárni, amely csak a folyékony acél megjelenésekor teszi szabaddá a csapolónyílást, valamint a zárótestet az első salakszemcsék megjelenésekor rövid idő alatt és kifogástalanul kell a csapolónyílásba illeszteni. A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével valósítjuk meg, amely billenthető kohászati olvasztótartályok, elsősorban acélkonverterek ürítésére alkalmas, ahol az olvadt fémet és annak tetején úszó salakréteget tartalmazó konverterek oldalfalában csapolónyílás van kialakítva. Az ismert eljárást a találmány értelmében oly módon fejlesztettük tovább, hogy a csapolónyílást a csapolás befejezése után lehetőleg legkésőbb tömítetten zárjuk olvadt fém által megsemmisíthető zárótest segítségével, majd az olvasztótartályt billentjük, miközben a csapolónyílás közvetlen közelében elhelyezett porózus elemeken át gázt buborékoltatunk az olvasztótartály belsejébe, és figyeljük a salakdarabok megjelenését, majd az első salakdarab megjelenésekor a csapolónyílást új zárótesttel zárjuk, utána az olvasztótartályt kiinduló helyzetébe billentjük. A találmány szerinti eljárás lehetséges foganatosítási módja értelmében célszerű, ha a hidraulikusan működtetett billenőkaron elhelyezett zárótestet közvetlenül az ürítési művelet megkezdésekor távolítjuk el a csapolónyílásból. A találmány szerinti eljárás további előnyös foganatosítási módja értelmében meghatározott mennyiségű, célszerűen 1-3 Nm3/óra értékű gázt folyamatosan buborékoltatunk a porózus elemeken át az olvasztótartályba és ezt a gázmennyiséget a csapolás ideje alatt célszerűen 5-10 Nm3/óra értékre növeljük. A találmány szerinti eljárást olyan készülék segítségével valósítjuk meg, ahol az olvasztótartályban elhelyezett porózus elemeknek legalább egy hosszúkás célszerűen szögletes keresztmetszetű szegmense van, amely a hidegebb oldalán gázelosztó kamrához csatlakozik és a kamra csővezetéken át gáz-forrásra van rákapcsolva, valamint csapolónyílással együttműködő zárótest van hidraulikusan működtetett billenőkaron oldható módon rögzítve. Az eljárást megvalósító szerkezet célszerű kiviteli alakja értelmében a billenőkarhoz tartóelem csatla-5 10-15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
