195981. lajstromszámú szabadalom • Eljárás megnövelt energiabevitelre villamos ívkemencékbe
11 195981 12 Az oxigén kímélése és az utóégés fokozása, valamint a hőátvitel növelése érdekében egy 60 t-és UHP kemencében a találmány szerinti eljárás oxigén adagolás nélküli utóégetés mellett is kivitelezhető. Az ócskavasra és a fenékfúvókák segítségével intenzív fürdőmozgást létrehozó olvadékra 1100 °C-ra előhevített levegőt fúvatunk. A kemencefenékbe hat darab 5 mm névleges méretű dupalcsöves fúvóka van beépítve, melyek elsősorban oxigén és szénhidrogén köpennyel fújnak. A forró levegőt hat állandó befúvószerkezeten keresztül a képzeletbeli hengerre tangenciálisan a kemence átmérő 0,55 szőrösét kitevő henger palástja mentén, a vízszinteshez viszonyítva 50°-os szögben a kemencefal felső szakaszában lefelé irányulóan vezetjük be a kemencetérbe. A forró levegő gyűrűvezeték nyomása a befúvószerkezet előtt 1,2 bar túlnyomás. A szenet, mint az előző példában az üreges elektródén át fújjuk az olvadó ócskavasra és az olvadékra. A redukciós fázisban az acél kívánt szén- és kéntartalmának beállítása céljából alacsony elektródaállós mellett szén és mészport fúvatunk be. 60 t folyékony acél előállításához 54 t ócskavas; 6 t adalék; 5 t forgács; 900 Nm3 fenékfúvókákon bejuttatott oxigén; 12 000 Nm3 a befúvószerkezeteken át az ócskavasra, a kemencetérbe, és az olvadékra juttatott 1100 °C-os forró levegő; fogyó elektródákon ét befúvott 800 Nm3 oxigén; két üreges elektródákon át bejuttatott 2400 kg szén; 200 kg a kemence tűztérbe adagolt darabos szén; 2000 kg darabos mész, valamint 13 920 KWh villamos energia szükséges. Az oxigénadagolást megelőző szénadagolással, valamint annak a lehetőségnek a segítségével, hogy az olvadék végső széntartalmét, valamint az olvadási hőmérsékletet pontosan beállíthatjuk, nyersvasat is állíthatunk elő ócskavasból vagy egyéb vastartalmú anyagból. A nyersvasgyértás és hulladék anyagok üreges elektródán vagy befúvószerkezeten való befúvásának kombinációja egyes esetekben nagy jelentőséggel bir. A széntartalmú anyagok és oxidálógézok bevezetése úgy szabályozható, hogy a keletkező gáz magas CO és Ü2 tartalmú és egyéb célokra, mint pl. fűtésre, fémoxidok előredukálésára felhasználható. A találmány nem korlátozódik fenti ismérvekre, hanem lehetséges azok tetszés szerinti kombinációja, különböző elektro-acélgyártó művek üzemi körülményeihez való illesztésre. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás fémolvasztásra, különösen acélgyártásra szolgáló villamos ívkemencék megnövelt energiabevitelére és villamos energia megtakarítására, amelynél a villamos energia kiegészítéseként széntartalmú tüzelőanyagokat és oxigént vagy oxigéntartalmú gázokat, mint például előmelegített levegőt fújunk a kemencetérbe vagy a kemencetérbe és az olvadékba, azzal jellemezve, hogy az oxigént vagy az oxigéntartalmú gázt a felső kemencetérben állandó helyzetűén elhelyezett befúvószerkezeteken szabad sugárban ferdén lefelé és érintőlegesen az elektróda osztókör és a kemencefal közti térbe az ócskavasba és/vagy a kemence gázterébe vezetjük, az így előálló intenzív gázárammal a bevezetett tüzelőanyagokból és az ócskavasból felszabaduló tüzelőanyagokból származó reakciógázokat összekeveredni hagyjuk és elégetjük, az igy felszabaduló hőt legalább 70%-os termikus hatásfokkal az ócskavassal és/vagy az olvadékkal közöljük, továbbá a befúvott gázsugarak olvadékba történő becsapódási felületeire a fürdő felülete alatt, előnyösen a kemence fenekén elhelyezett fúvókákon át gázokat, különösen oxidáló hatású gázokat vezetünk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellmezve, hogy egy vagy több, előnyösen kopásállóan kibélelt, üreges elektródán keresztül szilárd anyagokat, különösen széntartalmú tüzelönyagokat fúvatunk az olvadékba. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oxigén befúvószerkezetet egytől-hatig terjedő számú, előnyösen négy kilépőnyilással látjuk el, és a gézsugarak áramlási sebességét legalább hangsebességűre állítjuk be. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a befúvószerkezeteken beáramoltatott oxigéntartalmú gázok mennyiségét az elvezetendő gázok vegyelemzése és/vagy a tüzelőadagolás függvényében határozzuk meg. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fürdőfelszín alatti fúvókákon beáramoltatott gézmennyiséget a kemencetérben levő olvadék növekedésével csökkentjük olyan mértékig, hogy a teljes ócskavas mennyiség beolvadásakor fúvókénként 2 Nm3/min-nél kisebb mennyiséget fúvatunk be, 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a befúvószerkezeteket legalább időszakosan 700- -1300 °C-ra előmelegített levegővel üzemeltetjük. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy oxigén üzemmódban a befúvószerkezetek fúvókénak is nevezett kilépőnyilésainak legszűkebb D méretét cm-ben mérve az alábbi képlet szerint határozzuk meg: D = 0,3 - 0,9 \fJL ahol I z -n G a folyékony acél súlya (t/adag) z a fúvókák száma befúvószerkezetenként, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
