188361. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hulladékvassal táplált acélfürdő hevítéséhez
1 ,188 361 2 nyersvas- és ócskavasmennyiségek függvényében meghatározza, hogy milyen mennyiségben kell beadagolni az energiahordozókat a minimálisan szükséges fűtöérték eléréséhez. Az ábrában továbbá sematikusan ábrázoltuk a 13 aggregátot, amely a szén szállítására szolgál és amelyet a 12 számítógép vezérel. A gáz a 15 kompresszorba kerül, majd egy 14 adagolóberendezésen át, amely előnyösen egy fiókkerekes zsilipelő berendezés és amelybe a gázzal összekeverendő szemcsés szén van beadagolva, a gáz a 3 fúvólándzsába jut. Természetesen kombinált befúvásnál, amikor az oxigén fentről és az öblítőgáz alulról lesz bevezetve az olvadékba, a konverterfüstgázokat öblítőgázokként is felhasználhatjuk. Ebben az esetben a gázokat közvetlenül a szárítóállomásról a 17 kompreszszoron keresztül a 18 elosztórendszerbe vezetjük, ahonnan a gázok az egyes gázáteresztő 19,20 építőelemeken keresztül az olvadékba jutnak. A találmány szerinti megoldás lehetővé teszi nagyobb mennyiségű ócskavas olvasztását, amikor is az olvasztáshoz szükséges energia részben a rendszer saját eszközeivel biztosítható, éspedig a konverterfüstgázban lévő szénmonoxid útján. Idegen energiára csak igen kis hányadban van szükség. A bizonyos mennyiségű konverterfüstgáz visszavezetésénél uralkodó energetikai viszonyok jobb megértésére szolgálnak az alábbi számítások. Vegyünk alapul egy 180 tonnás konvertert, amely egy lesüllyeszthető burkolattal rendelkezik. A füstgáz elégetési tényezője 0.1. Empirikus úton meghatároztuk, hogy egy-egy feladásnál a füstgázgyűjtési fázis során 5046 Nm3 gáz keletkezik és 3000 kg antracit bevezetése után a füstgáztérfogat 8621 Nm3. Ennek megfelelően 3000 kg antracitnak 3575 Nm3 füstgáz-többlettérfogat felel meg. Amennyiben a találmány értelmében az idegen energiahordozó egy részét visszavezetett füstgázzal helyettesítjük, úgy megváltoznak a térfogatok és a rendelkezésre álló energiamennyiségek. Számításhoz használjuk fel a következő, a gyakorlatot megközelítő fogalmakat: X: a 3000 kg antracitra vonatkoztatott ténylegesen bevezetett antracitmennyiség Q: a visszavezetésre kerülő füstgáz a keletkező füstgáz teljes mennyiségére vonatkoztatva EC: a 3000 kg bevezetett szénből rendelkezésre álló hőmennyiség EG: az 1 Nm3 visszavezetett füstgázból rendelkezésre álló hőmennyiség. Ezen előfeltételekből kiindulva, felállítható az energiamérleg arra az esetre, amikor a szenet részben a visszavezetett füstgázzal helyettesítjük: EC = X.EC + Q.EG (5046 +3575 X). Vegyünk alapul 1 Nm3 füstgázt, amely 0.85 Nm3 szénmonoxidból és 0.15 Nm3 széndioxidból tevődik össze. 0.1 X-értéknél a CO-oxidációhoz (0.85.0. l)/2 = 0.0425 Nm3 oxigénre van szükség, ami 0.16 Nm3 nitrogén-ballasztot hoz magával. Az így létrejövő gáz tartalmaz: 0.85.0,9 = 0,765 Nm3 szénmonoxidot, 0.16 Nm3 nitrogént és 0.235 Nm3 széndioxidot. Az alábbiakban kiszámítottuk a keletkező füstgázok összetételét azokra az esetekre, amikor Q különböző értékeket vesz fel, így 0.1; 0.3; 0.5 és 1. Továbbá kiszámítjuk a mindenkori szénmonoxidtartalmakból az EG összegét és a fenti egyenlet segítségével az X értéket is. Q 0.1 0.3 0.5 1 co (%) 60.72 52.40 46.09 35.42 N2(%) 13.79 13.79 13.79 13.79 co2(%) 25.49 33.81 40.12 50.81 EG(kcal/Nm3) 1179 919 721 388 X 0.846 0.669 0.585 0.560 A mindenkori X-érték ily módon történő meghatározása lehetővé teszi az alábbi táblázat felállítását: Q 0.1 0.3 0.5 1 szén(kg) elégetett gáz 2539 2008 1755 1680 (Nm3) lehúzott gáz 540 2231 3569 7048 (Nm3) hőkapacitás 10 162 10 858 11 847 15 222 (kcal/Nm3) 1830 1579 1389 1067 Meglepő, hogy már 540 Nm3 füstgáz visszavezetésénél 461 kg szenet takaríthatunk meg, míg kereken 1000 kg szén megtakarításához már 2231 Nm3 füstgázt kell visszavezetni. így a konverterfüstgáz találmány szerinti visszavezetésével a konverterbe az az előny érhető el, hogy megtakaríthatjuk a költséges idegen energiahordozókat, mindazonáltal a szakembernek szem előtt kell tartania, hogy ha növeli is a visszavezetett füstgáz mennyiségét, nem azonos mértékben csökken a megtakarítható idegen energiahordozók mennyisége. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás hulladékvassal feltöltött acélfürdő felfűtésére, amelynek során a fürdőt oxigénnel frissítjük és a keletkező szénmonoxidot önmagában ismert módon a fürdő felszíne felett elégetjük, azzal jellemezve, hogy a dekarbonizációs fázis alatt a konverterfüstgázokat lehúzzuk, hűtjük, tisztítjuk, szárítjuk és összegyűjtjük, előkészítő műveletnek vetjük alá, majd egy következő fázisban az előkészített gázt részben tömörítjük, energiahordozóval töltjük fel és az oxigénnel együtt a fürdő felületére fújjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy energiahordozóként szénhordozót, pl. szemcsés antracitot, kokszdarát, faszenet vagy hasonlót használunk. 3. Az 1. és 2. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az előkészített gázt a fürdőre való ráfúvás előtt kereken 15 bar nyomásra tömörítjük. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a gáz egy részét a fürdő átöblítésére használjuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
