190310. lajstromszámú szabadalom • Eljárás folyékony nyersvas és redukálógáz salakolvasztó generátorban való előállítására
1 2 190 310 mányban való variálásával nemcsak az a lehetőség adott, hogy a maximálisan engedélyezett fejgázhőmérsékletet betarthassuk, hanem az is, hogy a 800-1100 °C közötti tartományt is céltudatosan befolyásoljuk. Ezek az intézkedések is a bevezetőben említett új felismerésre vezethetők vissza. Ahhoz, hogy a generátor fejrészébe való bevitel után megakadályozzuk a vasszivacsrészecskék közvetlen és azonnali belépését a fúvókák előtt kialakuló cirkulációs és fellazulási zónába, úgy kell elhelyeznünk az adagolóberendezéseket, ill. irányítanunk azokat, hogy a vasszivacs lehetőleg az ömlesztett elegyhalmaz két szomszédos fúvóka közötti „holtterébe” hulljon. Figyelembe véve a cirkulációs és fellazulási zóna horizontális kiterjedését a fúvókák előtt, a vasszivacs beadagolási körének az elegyhalmaz felületére vetített átmérője nem lépheti túl a medence fúvósiktartományba eső átmérőjének kétharmadát. A találmányt az alábbiakban kiviteli példák kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra egy salakolvasztó generátor hosszmetszetét, illetve a generátor belső profiljának kialakítását tünteti fel, míg a 2. ábra generátorgáz-hőmérsékletnek (fejgázhőmérsékletnek), illetve a nyersvas- és salakhőmérsékletnek a generátorba adagolt tüzelőanyag átlagos szemcseátmérőjével való megállapított összefüggéseinek grafikus ábrázolása. Az 1. ábrának megfelelően a rajzon látható salakolvasztó generátor belső profilja 1 medenceként kialakított alsó hengeres résszel rendelkezik. Az 1 medence folyékony olvadék-termékek, vagyis a 4 salak, az 5 nyersvas és a fölöttük elhelyezkedő 6 ömlesztett elegyhalmaz befogadására szolgál. A tüzelőanyag elgázosítása a 7 fúvókákon bejuttatott elgázosító közeggel történik, a közvetlenül a 7 fúvókák előtt létrejövő 8 cirkulációs zóna tartományában. Az 1 medence 2 nyersvascsapoló-nyílással és 3 salakcsapoló-nyílással van ellátva. A generátor hengeres részéhez egy 9 kúpos rész csatlakozik, amelynek tartományában egy 10 folyékony ágyból és 11 örvénylő ágyból álló rendszer alakul ki, amely lényegében olyan átmérőjű tüzelőanyag-részecskékből áll, amely átmérő egyenlő a dkr kritikus átmérővel vagy annál kisebb. A dkr kritikus részecskeátmérő alatt azon részecskék átmérőjét értjük, amelyeknél az aerosztatikus felhajtóerő és a részecskék homlokfelületeinek ellenállásából származó felhajtóerő összege a felszálló gázáramban egyenlő a részecskék súlyával. Mivel a gázok sebessége a 9 kúpos részen lecsökken, csökken a dkr kritikus átmérő is, így ebben a tartományban bizonyos értelemben a finom tüzelőanyagrészecskék magasság menti szélosztályozása játszódik le. A 9 kúpos részhez egy hengeres 12 ülepítőtér csatlakozik, amely a generátor fejrészénél elrendezett 13 gázelvezető csövekkel van ellátva, a redukálógázok elvezetésére. A 12 ülepítőtérben tüzelőanyagrészecskékből álló 14 szállóporfelhő alakul ki, amely részecskék átmérője lényegesen kisebb, mint a dkr kritikus átmérő az adott generátorszelvényben. A salakolvasztó generátor fejrészénél a generátortengelyre szimmetrikusan egy 15 részkörön, amelynek átmérője nem haladhatja meg a medenceátmérő 2/3-át, a vasszivacs folyamatos beadagolására 16 belépőnyílások vannak elrendezve. Ezen 15 részkörön belül, a generátor fejrészénél legalább egy 17 belépőnyílás van kialakítva a szilárd tüzelőanyag folyamatos bevezetésére. Maga a generátortartály 18 acéllemezpáncélzatból áll, belső 19 hütőelemekkel és egy megfelelő 20 tűzálló béléssel, amely a generátor belső profilját 10 alkotja. A 16 belépőnyílásokon keresztül folyamatosan a generátorba beadagolt vasszivacs a generátor 12 ülepítőterén és a 9 kúpos részén keresztül aláhull, 15 miközben az esésből származó kinetikus energiájának egyre növekvő részét leadja a felszálló gázáramnak és a benne levő tüzelőanyag-részecskéknek a 14, 11, 10 szállóporfelhő - örvénylő ágy - folyékony ágy - rendszerben (a keresztülesés sor- 20 rendjében), hogy a tüzelőanyag-részecskékből álló 5 ömlesztett elegyhalmazra történő becsapódásakor, ahol a részecskék átmérője nagyobb, mint a dkr kritikus részecskeátmérő, kinetikus energiáját teljes egészében a 6 ömlesztett elegyhalmaz részecskéinek 25 adja le és a továbbiakban a 6 ömlesztett elegyhalmazzal egy lényegében az egy m2 medencefelület által időegység alatt elgázosított tüzelőanyagmennyiséggel kifejezett olvadási intenzitás révén meghatározott, adott fajlagos nettó tüzelőanyaggá) felhasználás (a fúvókák előtt elgázosított tüzelőanyag és a közvetlen redukcióhoz felhasznált tüzelőanyag összege nyersvas-tömegegységre vonatkoztatva) melletti sebességre lefékeződve haladjon át a nagyhőmérsékletü zónán keresztül. Ugyanez 35 vonatkozik a 17 belépőnyíláson keresztül folyamatosan beadagolt tüzelőanyagra is. Azonban a tüzelőanyag fajtájától és szemcsenagyságától függően csak egy meghatározott rész vesz részt a 6 ömlesztett elegyhalmaz 1 medencében való képződésében, 40 míg a tüzelőanyag másik része (amelynek szemcsenagysága kisebb vagy egyenlő dkr kritikus átmérővel) a 10, 11, 14 folyékony ágy - örvénylő ágy - szállóporfelhő - rendszer kialakításában vesz részt. Ezen rendszeren belül játszódik le a tüzelőanyag 45 kigázosítása, valamint a tüzelőanyag széntartalmának a vízzel és széndioxiddal való reakciója. A tüzelőanyag egy része a generátorgázokkal együtt távozik. Azt az időt, amely a gáz és a szilárd anyag közöt- 50 ti hőcserére a 6 ömlesztett elegyhalmazban rendelkezésre áll (vagyis a vasszivacsrészecskéknek a 6 ömlesztett elegyhalmazra való lecsapódása és a vasszivacsrészecskék fúvósíkba való érkezése közötti idő), adott olvadási intenzitás mellett a reaktorban levő tüzelőanyagfelesleg határozza meg. Vizsgálatok kimutatták, hogy ez a tüzelőanyagfelesleg a választott tüzelőanyag fajtájától és annak a generátorban ténylegesen beálló átlagos szemcseátmérőjétől függően előnyösen 0,5-3 t/m2, ahol a nagyobb értékek a kisebb átlagos szemcseátmérőjü tüzelőanyagokra érvényesek, vagyis olyan tüzelőanyagokra, amelyeknél egy nagyobb rész vesz részt a 10, 11, 14 folyékony ágy - örvénylő ágy - szállóporfelhő - rendszer képződésében, és fordítva. A tüzelőanyag-felesleg fent ismertetett tartománya és a vasszivacs 16 belépőnyílásainak megfelelő-4
