188361. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hulladékvassal táplált acélfürdő hevítéséhez
1 188 361 2 A találmány eljárásra vonatkozik nagymennyiségű hulladékvassal feltöltött acélfürdő felfűtésére, valamint a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezésre. Nagyobb hulladékvasmennyiségek megolvasztására már számtalan eljárást javasoltak, amelyek közül jelen találmányunk szempontjából azok az eljárások érdekesek, amelyeknél a szükséges energia nem idegen forrásokból származik, mint ahogy ez az eset a gáz- vagy plazmaégők alkalmazásánál, vagy az indukciós- vagy ellenállásfűtéseknél. A luxemburgi LU-PS 81.207 és LU-PS 81.859 számú szabadalmi leírások részletesen ismertetik, hogy milyen, módon használhatjuk fel az acélfürdők dekarbonizálásánál felszabaduló CO utánégetési hőjét nagyobb mennyiségű hulladékvas olvasztásához. A luxemburgi LU-PS 83.814 szabadalmi leírásban pedig tanítást kapunk arra nézve, hogy milyen módon vihetünk be acélfürdőbe további energiakapacitást tudatos felszenesítés útján. Míg a gyakorlat igazolta az emlitett eljárások gazdaságosságát, az acélgyártóüzemek számára még mindig megoldatlan kérdés a konverterfüstgázok célszerű felhasználása, habár általánosan ismert ezen gázoknak égési gázokként történő felhasználása, többek között a hulladékvas előhevítésére. A találmány elé azt a célt tűztük ki, hogy egy eljárást és egy, az eljárás foganatosítására alkalmas berendezést dolgozzunk ki, melyek lehetővé teszik, hogy nagy mennyiségű hulladékvasat tartalmazó acélfürdőt a frissítőfolyamat során felfűthessünk, és erre a célra az el nem égetett konverterfüstgázokban lévő energiát célszerűen tudjuk felhasználni, hogy az idegen forrásokból származó energia alkalmazását a lehetőségekhez képest mindinkább el lehessen kerülni. A találmány értelmében a kitűzött feladatot egy olyan eljárással érjük el, melynek során az acélfürdőt oxigénnel frissítjük, a keletkezett szénmonoxidot pedig önmagában ismert módon, gyengén felfújt oxigén segítségével közvetlenül a fürdőfelület felett részben elégetjük. Az új eljárás azzal jellemezhető, hogy a dekarbonizációs fázis folyamán a konverterfüstgázokat lehúzzuk, azokat összegyűjtjük, előkészítő eljárásnak vetjük alá, majd egy következő fázisban az így előkészített gáz egy részét tömörítjük, energiahordozóval töltjük fel és oxigénnel együtt az acélfürdő felületére fújjuk rá. Ekkor gondot kell fordítani arra, hogy az oxigén közvetlenül a lándzsafej elhagyása után legyen bekeverve, továbbá arra, hogy a gázáramot úgy állítsuk be, hogy a gyújtás csak 0,5—1 m távolságra a lándzsa kilépési helyétől számítva következzék be. Tehát eljárásunk esetében arról van szó, hogy az idegen energiahordozókat részben pótolni tudjuk a konverterfüstgáznak a folyamatba való visszavezetésével, fűtőgázként történő felhasználásra, mikoris ezen visszavezetés az el nem égetett és erősen CO-tartalmú füstgázok közvetlen kihasználásában nyilvánul meg, amely normál esetben csak közvetett módon, azaz a frissítő folyamaton kívül mehetne végbe. Az energiahasznosítás szempontjából a konverterfüstgázokból számunkra csak az a frakció érdekes, amely a nyersvas dekarbonizálásánál keletkezik. Mindazonáltal, ez a frakció is tartalmaz a CO-n kívül C02-t; ennek az utóbbinak aránya változó a CO-gáz mindenkori utánégetési fokának függvényében, ezenkívül beszívott levegőt is tartalmaz, úgy hogy fennáll annak veszélye, hogy egyrészt a gáz energiakapacitása nem lesz kielégítő, másrészt igen magas lesz a gáz nitrogénkoncentrációja. Sajnos a nitrogénnek az acélban való oldhatósága a hőmérséklet emelkedésével növekszik, úgy hogy ajánlatos a visszavezetett gáz nitrogéntartalmát a minimumra korlátozni. A találmány egyik előnyös foganatosítási módjánál a felfúváskor a gázhoz szilárd szenet adunk hozzá, pl. szemcsés antracitot, kokszdarát, faszenet stb., s így fújjuk rá az acélfürdőre. Ezzel kettős célt érünk el: egyrészt a fürdő a bevitt szénmennyiségnek megfelelően rekarbonizálódik, másrészt energiatartalma is nagyobb lesz; másrészt, amikor a szénrészecskék felcsapódnak a fürdő felületére, illő alkotórészek válnak szabaddá és hozzájárulnak a nitrogénkoncentráció visszaszorításához éppen azon a fázishatáron, ahol ez igen fontos. Ahhoz azonban, hogy a gáz szilárdanyaghordozó gázként a funkcióját betölthesse, kereken 15 bar nagyságú nyomásra kell tömöríteni. A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezés egy az ismert, hűtésre, tisztításra és szárításra szolgáló aggregátok után kapcsolt gyűjtőállomást foglal magában, amelybe a dekarbonizációs fázis alatt keletkezett konverterfüstgázokat vezetjük. Ehhez a helyhez csatlakozik egy folyamatos működésű CO-tartalom-mérőkészülék, amely egy számítógéppel van kapcsolatban. Ez utóbbi határozza meg a bevezetendő szén mennyiségét, továbbá vezérli a hozzátartozó berendezéseket, így például egy adagolóberendezést, amely előnyösen egy önmagában ismert fiókkerekes zsilipelő berendezés, amelyben a szilárdanyagok hozzáadása egy szállítóvezetékben, nyomás alatti gázzal, a fiókoskerék fordulatszámának szabályozásával van vezérelve. Az adagolóberendezés a kompresszor mögött elrendezve, amelyben a szénnel feldúsítandó füstgázt kb. 15 bar nyomásra komprimáljuk. Az így előkészített gáznak az acélfürdőre való ráfújásához egy célszerűen kialakított fúvólándzsát használhatunk, pl. olyat, melyet a luxemburgi LU-PS 84.176 ismertet. A találmány szerinti berendezést az 1. ábrán ábrázoltuk. Az ábra a teljes berendezést mutatja sematikus ábrázolásban. Az ábrán jól látható a 0 acélművi konverter a lesüllyeszthető 1 burkolattal, amely a 2 kéménybe torkollik és amelyen keresztül a 3 fúvólándzsa le és fel mozgatható. A kéményhez kapcsolódóan ábrázoltuk a gázáthaladás sorrendjében - amely a gázszállító 4 turbina útján megy végbe - a füstgáz hűtéséhez (K), tisztításához (R) és szárításához (T) szolgáló berendezéseket. A füstgáz a 10 gyűjtőállomásra érkezik, ehhez csatlakozik a 11 CO-meghatározó készülék. Ez a készülék adja le a mérési jeleket a 12 számítógépnek, amely a mindenkori 5 10 I 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
