147233. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kemence üzemeltetésére, melyben a betétanyag redukálandó
147.233 3 sugárirányban alacsonyabb nyomáson, vagy ugyancsak magasabb nyomáson, de a tangentiálistól elterelt irányban fújhatok be, amelynél az. előbb megnevezett rész aránya az utóbb nevezett részhez képest úgy választandó meg, hogy a kemence aknakeresztmetezetében egy körülbelül egyenletes áramlás jöjjön létre. A fúvóka előtt a befújt levegő által keletkezett örvénylés minden esetben oly mértékben befolyásolható, egy a levegőfúvóka felett befúvatott gáz-, áramlás, vagy hasonló által, hogy a redukáló gázok, vagy hasonlók egyenletes áramlása az aknában biztosítható legyen. Jelen találmány lényeges hatása abban mutatkozik, hogy a redukáló gázok befúvatáisa a levegődfúvók a felett történik, tehát az égési levegőtől elhatárolva, a CO2 partialis nyomása süllyed és ily módon javul a kemence atmoszféra reakciós készenléti foka. Azáltal, hogy a találmány alkalmazásával a redukáló anyagok gáz formában, illetőleg elporlasztott, elgőzölögtetett, vagy elgázosított olaj formájában vezettetnek a reakciós zónába, csaknem határtalan lehetőségek nyílnak a reakció szabályozására. így lehetővé teszi a gáz, vagy hasonló formájú reakciós anyag a kemencében lefolyó reakció szabályozását és ha üzem közben változtatás kívánatos, 'úgy ez teljes^ alapossággal és pontossággal vihető keresztül. A reakciós zóna áthelyezése bekövetkezhet a redukáló gázfúvókák megfelelő elrendezésével, a fúvókák irányának beállításával és. a fúvókákban fellépő áramlási sebesség megválasztásával, illetőleg a fúvóka előtti redukáló gáz, nyomásának megválasztásával, úgy horizontális, mint magassági irányban és ezáltal lehetővé válik a kemenceakna egyenletes átgázosítása és az egész aknakeresztmetszet felett a reakció elosztása. A gáz alakú reakciós anyagok felhasználása lehetőséget nyújt a reakció intenzitásának egyes aknakeresztmetszetekben, illetőleg az aknakeresztmetszetek egyes részében történő szabályozására, továbbá a reakció lefolyásának a kívánt mértékben történő korrigálására. Minden esetben a redukáló anyag befúvása egy, a levegőfúvóka feletti zónában történik, amelyben iszabad oxigén egyáltalán nem található. A levegőfúvókán keresztül befúvatott levegő közvetlenül a levegőfúvóka előtt a szilárd égőanyaggal CC>2-vé ég el, amely az. uralkodó hőmérséklet következtében és a található szabad szénnel azonnal CO-ra redukálódik. A redukáló gázoknak a kemencébe történő befúvása következtében a CO2 partialis nyomása — mely a fémoxid redukciója következtében CO-t képez — csökken és így a gáz reakcióképessége megnövekszik anélkül, hogy szilárd tüzelőanyag felhasználása válna szükségessé. Az oxigén és a vízgőz bevezetése az égési levegőt bevezeti) fúvókák körzetében, illetve az oxigén és vízgőz, arányának beállítása az égési levegőben lehetővé teszi azt, hogy a redukáló zónát a redukáló gázokat beadagoló fúvókák körzetébe hozzuk, illetve az egész üzem folyamán a redukáló gázokat beadagoló fúvókák körzetében tartsuk. Ily módon a redukáló gázokat a kemenceakna különböző magassági Övezetéibe beadagoló fúvókasorok számát csökkenthetjük, vagy pedig a fúvókasorok számának megtartása mellett a folyamatok vezérlését könnyebbé tehetjük. Ezenkívül a redukáló zóna helyzetét a redukáló anyagot befúvó fúvókák helyzete szerint állapíthatjuk meg, ami egyszerűbbnek látszik, mint a fúvókák helyzetének megszabása a redukáló zóna helyzete szerint. Ezáltal változatosabb lehetőségek adódnak és a redukáló anyagot bevezető fúvókák helyzetét a redukáló zóna helyzetéhez viszonyítva pontosabban és főként fokozatmentesen szabhatjuk meg. ily módon a reakciós zóna növekedését vagy csökkenését is. elérhetjük és ezzel a reakció-viszonyokat befolyásolhatjuk. Módunkban áll azonban az is, hogy az égési levegőnek oxigénnel és vízgőzzel végzett dúsításánál a kemence redukálóövét az égési levegő oxigéndúsításától függetlenné tegyük, amikor is a találmány szerint az, égési levegőhöz ennek m3 -ére és az adalékos oxigén százalékára számítva kb. 20 g vízgőzt adunk. A reakciós öv helyzetének és nagyságának ilyen befolyásolásával, a kemence üzemzavarai által előidézett reakciós öv eltolódása mellett, a reakciós öveket igen gyorsan visszaállíthatjuk eredeti helyzetükbe. Ezáltal a zavarmentes kemenceüzem legkedvezőbb feltételeit teremtjük meg és a reakciós öveket emellett úgy helyezzük át, hogy a, redukáló gázok befúvása számára a feltételek a legkedvezőbbek legyenek. A találmány alkalmazásával földgáz, mint redukáló gáz fúvatható a redukáló zónába, mely gáznak ímetámtartaknát a befúvatás előtt szénmonoxiddá és hidrogénné alakítottuk át. Az ilyen átalakított földgáz redukálóanyagként különösen alkalmas. Amennyiben a találmány szerinti eljárást nagyolvasztók üzeménél alkalmazzuk, a redukáló gázokat egy vagy több vízszintes síkban, az égési levegőt a nagyolvasztóba juttató fúvókák fölött 0,5— 16 méter, előnyösen 4—8 méter magasságban fúvatjuk be a nagyolvasztó aknájába. Ha pl. átalakított földgázt, mint redukáló gázt alkalmazunk, akkor 1000 tonna napi nyersvasmennyiséget gyártó nagyolvasztónál óránként 2000—4000 m3 átalakított földgázt (CO + 2H2) fúvatunk be. A találmány szerinti eljárás elsősorban aknás kemence üzemeltetéséhez alkalmas, de adott esetben forgódobos kemencénél is alkalmazást nyerhet. A találmány szerinti eljárás foganatosítása nagyolvasztóknál példaképpen az, alábbiak szerint történik. Ha — mint ahogy eddig szokásban volt — szilárd tüzelőanyagot redukáló anyagként alkalmaznak, az eljárás a következő. Az adagolandó érc körülbelül 45%r-os Fe tartalmú (Fe203 formájában), éspedig adagonként: 22 000 kg érc, 100 kg kvarc, 7700 kg koksz. Óránként négyszer adagolnak. Az áthaladási idő, vagyis az, az idő, amely alatt egy sarzsi a nagyolvasztón- keresztülhalad, 12—14 órát vesz igénybe. A kemence teljesítménye normális üzemmenetnél (anélkül, hogy redukáló gázt fúvatnának be) 1000 tonna acél-nyersvas 24 óránként. A kokszfogyasztás normális üzemben kereken 800 kg/t acélnyersvas. A befúvatott levegő mennyisége 100 000 m3 /óra 1,2 at. túlnyomás mellett és a levegő hőmérséklete 600 C°. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával a levegőbefúvó fúvóka felett 6 m magasságban 8 darab pótfúvóka 3600 m3/óra átalakult természetes gázt (C -f-2H 2 )
