167435. lajstromszámú szabadalom • Oxigénlándzsa martin-kemencéhez

167435 3 4 véreket pedig védőgázernyő veszi körül. A fenék centrumát az előbbi szabadalomban indokoltak miatt hűteni nem kell. A szerkezet hűtése különválasztott kéterű felületű köpenyhűtés. A két víztér összekötése az elosztófej ben csöveken (öntött furatokon) történik. A fúvatófej anyagminőségére a leírásban nincs utalás, melyet részben indokol a fúvatófej középszerű hőigénybevétele. A leírás és rajzok alapján a fejrész öntés útján való előállítása képzelhető el. A szabadalom a hűtőközeg minőségére és a hűtésre kikötéseket nem tesz. A 1 433 514 számú német szabadalmi leírás több tekintetben hasonló az előző két találmányhoz. Az alapvető különbséget az adja, hogy a gáz ill. a gáznak és szilárd anyag keverékének kiáramoltatását nem egy centrikusán elhelyezett, hanem három (esetleg több) koncentrikusan elhelyezett, de szintén függőleges tengelyű fúvókával oldja meg. A fúvóka végkiképzése olyan, hogy a légnemű közeg nyomásának függvényében változik a kilépő sugár iránya. A berendezés fenékrésze alatt forrópont nem alakul ki, ezért különleges hűtésigény nem merül fel. A fúvatófejben a hűtővíz vezetése a fúvócsövek körüli függőleges körgyűrű szelvényekben ill. a fúvócsövek közti függőleges furaton át történik. A fúvatófej kiképzés esztergályozott elemek és csődarabok összehegesztésével történik. Lényeges és hátrányos, hogy a fúvócsövek hegesztése a fürdő felőli oldalon a berendezés külső felületén történik. Ha a gyártási mód nem csupán elhatározás kérdése, hanem az elvárható tervezői feladat keretében másként nem oldható meg. A fűtőgázt és oxigént együttesen befúvó berendezések egy részét is szokás lándzsáknak nevezni. Lándzsáknak minősülnek általában azok a berendezések, melyek a kemencébe a boltozat irányából függőlegesen nyúlnak be és mozgatható kivitelűek. Ezek a lándzsák egyértelműen tüzeléstechnikai berendezések, melyeken a fűtőgáz éghetőinek és az oxigénnek általában sztöchiometrikus keverékét fúvatják. A berendezéseik a kemence terébe esetleg a fürdőhöz közelre nyúlnak be. A berendezéseket természetesen felületi köpenyhűtéssel (vízhűtés) hűteni kell, de a lándzsáiénak körzetében az átlagosnál magasabb hőmérséklet nem alakul ki, sőt a nagynyomású közegek kiáramlásakor jelentkező expanzió miatt a lándzsaferiőknél némi hűtőhatás is érvényesült. A technológiai főcéllal oxigént befúvó berendezéseket két csoportba lehet sorolni. A fémfürdő felületével közel párhuzamosan beépített berendezések a fűtőanyagok magasabb hőmérsékleten való elégetését, esetleg a még szilárd fémbetét oxidációjának meggyorsítását biztosítják. Ezek a berendezések rendszerint rögzített építési móddal a fürdő felületétől viszonylag távol, de mindenképpen a fölött helyezkednek el. Ezeknek a berendezéseknek a hűtése lényegében azonos a szokványos kemencéi égetőberendezések hűtésével. A boltozat irányától függőlegesen a fémfürdő közvetlen felületéhez vagy a fémfürdőbe benyúló, oxigént fúvó berendezéseket oxigénlándzsáknak nevezik. Az oxigénlándzsák kialakításának legfőbb problémáját az adja, hogy az oxigén optimális kiáramoltatási módjának biztosítása esetén a lándzsa és mindenekelőtt a lándzsafenék centrumának hűtése az ismert technikai lehetőségekkel tartósan és megnyugtatóan nem biztosítható. Az oxigén fúvatásának célja a fürdő oxidálható elemeinek a lehető legnagyobb sebességgel való kiégetése. Ez a feladat csak úgy oldható meg, hogy iaz oxigént megosztott sugárban és a függőlegestől eltérő szögben fúvatják, biztosítva ezzel az oxigén és a fürdő nagyobb felületén és nagyobb fürdőtömegben való érintkezési lehetőségét. Ennek teljesítése a viszonylag kis mélységű, de nagy fürdőfelületi Martin kemencéknél a konverterekkel ellentétben nagyon fontos. Egyben ilyen módon mérsékelni lehet az olvadék hátrányos felfröcskölődését a kemencefalazatra. A kúp alakban kiáramoltatott sugárnyalábbal a fürdő nagyobb tömegének közvetlen fúvatása biztosítható úgy, hogy a fúvatólándzsa vastagsági mérete minél kisebb maradhasson. Ha utóbbi követelményt a hűtővízveszteség (hőveszteség) abnormális értékének elkerülése végett mindenképpen teljesíteni kell. A fürdőbe fúvatott oxigén és a fürdő kísérőelemeinek egyesülés révén felszabaduló hő a lándzsavég körzetében szükségszerűen kb. 3000 °C-os forrpontot alakít ki. E forrópontba nyúló lándzsavég és különösképpen az oxigén kiáramló nyílások közti fenékcentrum megolvadás elleni védelme a legnehezebb és az eddigiek során megnyugtatóan még meg nem oldott feladat. E feladat megoldására jelem találmány előtt számos kísérlet történt. A tervezett vagy üzemeltetett lándzsák hengeresek és rendszerint háromterűek. A víz beáramoltatása a centrikus vagy a közbülső koncentrikus térben történik. A víz visszavezetése érthetően mindig a felület menti köpenytérben lehetséges csak. A közbülső vízbevezetés lehetőségét biztosító lándzsák elosztófejei esztergált és hegesztett kivitelben is készülnek. Az esztergált kivitelű berendezéseknél az oxigén kiáramló nyílások között a fenékrészen közvetlen vízhűtés nincs, így a lándzsák tartóssága korlátozott. A hegesztett szerkezetű elosztófejjel ellátott lándzsáknál az oxigénkiánamló nyílások közötti fenékrész ugyan kap közvetlen vízhűtést, de éppen a kritikus hőigénybevételű fenékcentrumban a legkisebb a hűtőanyag áramlási sebessége s ezáltal a hűtés hatékonysága. Ezen ok, valamint a berendezés külső felületén elhelyezett hegesztések miatt az ilyen lándzsák csekély élettartamúak. , Centrikus vízbevezetéssel készültek olyan lándzsák, melyek elosztófeje vörösrézből van öntve. Az elosztófej fenéklapján való vízátvezetés ellenére a repedésveszélyes gáztartalmú inhomogén anyagszerkezetű öntött réz fejrész tartóssága erősen korlátozott. Az öntött réz fentebb jelzett hátrányos tulajdonságai a szakemberek előtt ismeretes. Az öntési technológiák hiányosságait elkerülni minden igyekezet ellenére sem sikerült. Az oxigén és vízvezetés technológiai követelményeinek teljesítését általános 10 15 20 25 30 40 45-50 55 60 2