192851. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél szélfrissítéses előállítására konverterben szilárd, vastartalm fémes anyagokból különösen fémhulladékból
A találmány tárgya eljárás acél szél frissítéses előállítására konverterben szilárd, vastartalmú fémes anyagokból, különösen fémhulladékból, amely keretében a nyersanyagokat beadagoljuk a konverterbe és ezután felolvasztjuk szénhidrogén és szenet tartalmazó szilárd fűtőanyag elégetésével, ahol fűtőanyagokat a konvertbe alulról és oldalról beáramló oxigéntartalmú gázzal égetjük el, továbbá az olvasztás alatt az oxigéntartalmú gáz oxigéntartalmát megnöveljük és ezzel a vaB- és a széntartalmú olvadék szélfrissítését elvégezzük. A találmány szerinti eljárás foganatosítása kiterjedhet például fémhulladékra, ócskavasra, kohászati termékekből származó fémhulladékokra, metalizált paliéira, vasszivacsra, valamint más hasonlóakra. Ismeretes a 2 719 981 számú, a 2 729 982 számú és a 2 729 983 számú DE szabadalmi bejelentésekből eljárás acél szélfrissítéses előállítására konverterben szilárd halmazállapotú fémes adagokból. Az ismert eljárást olyan konverterben foganatosítják, amelynek koncentrikus fenék- és oldalfúvókái vannak, ezek két egymásba helyezett cső alkotta, tehát „cső a csőben" típusú szerkezeti kialakítással rendelkeznek, és ezek központi csatornáján át az oxigént és a külső csatornáján át folyékony, illetve gázhalmazállapotú szénhidrogént vezetnek be. Az eljárás a következő technológiai főfolyamatokat tartalmazza. A konverterbe Bzilárd halmazállapotú fémes vastartalmú anyagokat adagolnak be. A * szilárd halmazállapotú, fémes adagot előzetesen úgy 1100 °C-ob hőmérsékletre hevítik fel, úgy, hogy a konvertben az említett fúvókákon ét alulról és oldalról bevezetett oxigéntartalmú gázzal elégetik a szénhidrogén tartalmú (folyékony vagy gázhalmazállapotú) tüzelőanyagot, amiből COj ás H*0 keletkezik. A további hevítés hatására megolvad a szilárd, fémes adag. A fúvókák tartományában a fém megolvadása utána koverterbe széntartalmú, porrá őrölt fűtőanyagot (kokszot, szenet, grafitot, illetve ezek keverékét) adagolnak be kiegészítő energiahordozóként. Eközben pedig a szénhidrogéntártalmú fűtőanyagból az adagolást folyamatosan lecsökkentik olyan mértékűre, ahol nem áll fenn a fúvókák roncsolódási veszélye, ami azt jelenti, hogy az oxigánfelhasználást 8-10 térfogatszázalékon tartják. A szilárd vastartalmú anyagok maradéktalan felolvasztása után a keletkezett fémes olvadékot ugyanúgy szélfrissltéssel kezelik, mint ahogyan a nyorsvasat szokták azólfrissíteni konvencionális eljárása szerint. Az olvadékfürdő felhevltését túlnyomórészt a vasban feloldódott szén oxidációja révén fejlődött hő végzi. Egyúttal az olvadékfürdőbe az oxigénnel együtt őrölt mészt adagolnak be salakképződés elősegítésére. n ] A szükséges hőmérséklet elérése után lecsapolják az olvadékot a csapolónyiléson át és az öntőüstben játszódik le a dezoxidáciő, továbbá itt végzik el az ötvözést és szükség esetén a kohón kívüli kiegészítő kezeléseket. Az eljárás hiányossága abban van, hogy a konverterbe feltétlenül széntartalmú anyagokat kell befúvalrii és ezen anyagok előkészítést és szállítása további berendezések (örlőművek, azután a szénpor szállításához pedig csővezetékek) felszerelését igényli, ami által növekszik a beruházás. A már említett 2 729 982 számú DE szabadalmi bejelentés szerinti darabos, szénlarlalmú tüzelőanyag (koksz, vagy pedig kőszén) alkalmazását is megoldották, amit a fémhulladékkal együtt adagolnak be a konvertbe; a fémes adag alkotta rétegben a gyengén hővezető tüzelőanyag jelenléte viszont az adag átmelegedését lefékezi. Ebből az okból kifolyólag a következő fokozatban, azaz a fémes adag felolvasztása során a konverterben fémleülepedések keletkezhetnek, ami a folyékony acél hozamcsökkenéséhez és veszteségekhez vezet. Az említett hiányosságok kiküszöbölésére a hulladékfém felhevítéséhez és felolvasztásához bizonyos üzemi feltételeket meg kell határozni. Találmányunk műszaki lényegét tekintve legközelebb álló a 2 816 543 számú DK szabadalmi leírásban imsertotetl eljárás acél előállításéra. Az eljárás szilárd halmazállapotú, vastartalmú anyag, például ócskavus beadagolását, majd pedig fúvókákon át oxigéntartalmú gáz és Bzéritartalmú fűtőanyag betáplálása melletti felhevítését és megolvasztását tartalmazza. A fúvókák a konverter alsó részében varinak elrendezve. A tüzelőanyag forró égéstermékei felemelkednek alulról és felhevítik a konverterbe feladott szilárd, fémes adagot. Mielőtt itt a konverterbe beadagolt vastartalmú anyagok elérnének egy 1100 “C-ig terjedő tartományba tartozó átlaghőmérsékletet, a fűtőanyagot és az oxidálószert sztőchiometrikuB mennyiségekben táplálják be és igy biztosítják, hogy a fűtőanyag COj és H»0-ra égjen el teljesen. A következő fokozatban pedig, ahol végbemegy u szilárd, fémes adag megolvadása, olyan arányban adagolják be az oxidálószert a fűtőanyaghoz viszonyítva, hogy u füstgázok kisebb mértékben oxidálódjanak, mint az előhevítés fokozatában keletkező égéstermékek. Az ismert eljárás szerint a szilárd, vastartalmú anyag tonnájaként 10-150 kg szilárd, széntartalmú fűtőanyagot (kokszol, grafitot, szenet és ezek keverékeit) kell felhasználni. Ezzel összhangban szabályozzák a szilárd, széntartalmú fűtőanyag betáplálását kb. 1100 °C—os hőmérséklet elérése után. Ugyanakkor pedig megemlítik, hogy a szilárd, szénturtulinú fűtőanyagokul az ócskavas előmelegítése után akkor táplálják be, amikor 1 4 9285 í 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
