169054. lajstromszámú szabadalom • Eljárás foszforszegény nyersvas frissítésére
5 169054 6 A találmány szerinti eljárás kivitelezésénél megfigyeltük, hogy a konverterből körülbelül 0,1—1 mm szemcsenagyságú durva por kerül ki. Ennek a durva pornak az összetétele: kb. 40% mész, 30-40% vas és vasoxid, 10-20% kovasav és 5 a maradék szennyezések, például MnO. Ez a durva por a szokásos portalanító berendezésekkel* általában nehézség nélkül leválasztható. Ennek ellenére célszerűen mutatkozhat olyan intézkedések igénybevétele, amelyek ennek a pornak a képződését meg- 10 gátolják. Kiváltképpen hatásosnak bizonyult e célból az alábbi intézkedések: hűtőszerként az ócskavas egy része helyett ércet adagolunk: a leghatásosabb ez az intézkedés akkor, ha az érc hozzáadását a teljes frissítési idő kb. 10%-ának eltelte 15 után kezdjük el és az összes fúvatási időnek mintegy 50%-án át részletekben vagy folyamatosan végezzük. Elegendő, ha az ócskavasnak kb. 1/3 részét helyettesítjük érccel. Azt találtuk továbbá, hogy erre a célra kiváltképpen alkalmasak a kb. 5%-nál 20 több szilíciumot tartalmazó ércek, amelyek konverterbe való adagoláshoz általában nem használhatók. Az ércet beadagolhatjuk szemcsézett alakban vagy apró darabok formájában, de az adagolás lehetséges por alakban, esetleg a mészporral keverve is. 25 Ha ércet adagolunk ócskavas helyett, úgy ez a konverter forró fémmel való terhelését növeli az előállított acél 1 tonnájára. Azt találtuk továbbá, hogy érc adagolása nél- 30 kül azonos eredményt érhetünk el, ha az olvadékba a mésszel együtt folyósító anyagot, így folypátot, bauxitot vagy földpátot fúvatunk be. Ha ezeket a folyósító anyagokat darabos alakban visszük be, úgy csak csekély hatást mutatnak, ha 35 azonban por alakjában adjuk az olvadékhoz, akkor erős hatást fejtenek ki. így, ha a frissítési eljárás kezdetén befúvatott mészhez 20% bauxitot adunk, a durva por képződése gyakorlatilag teljesen elkerülhető. 40 A találmány szerinti ejárás hatását növeli, hogy a fúvókák a konverter hossztengelyéhez viszonyítva 10°-kai elhajolnak, ami a fürdő rotációs mozgását idézi elő. 45 A találmány szerinti eljárás nemcsak azt teszi lehetővé, hogy a foszforszegény nyersvasat abban az összetételben, amelyben azt általában az oxigénráfúvásos eljárásnál is használják, igen gazdaságos módon frissítsük, hanem ezenkívül az az előnye is 50 van, hogy az eljárás során a metallurgiai viszonyok tág határok között függetlenek a nyersvas összetételétől. A találmány szerinti eljárás ezért lehetővé teszi, hogy a nyersvasat messzemenően a gazdasági megfontolásoknak megfelelően, lényeges minőségi 55 korlátozások nélkül készítsük elő. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti eljárást alkalmazva a salakban kb. 15% FeO-tartalom elérhető, ami az ismert oxigénráfúvásos eljárásokkal összehasonlítva a kihozatali jelentősen növeli és a salak szórható 60 konzisztenciája következtében üzemileg egyszerűen kezelhető. Kiváltképpen nyugodt, kevés kilökődést mutató frissítés érhető el a következő paraméterek alkalmazásával: 65 Az oxigén nyomása a fúvókákban 3—20 atm között van. Az oxigén a teljes fúvatási idő alatt átlagosan 1—2 kg/Nm3 mészport tartalmaz. A reakciókomponenseket bevezető fúvókacső belső átmérője a fürdő magasságának kb. 1/25 része. A finomszemcsés meszet tartalmazó oxigént a finomszemcsés meszet nem tartalmazó oxigén áramlási sebességénél 30%-kal kisebb áramlási sebességei fúvatjuk be. Ha például a tiszta oxigént 8 atm fúvatási nyomással fúvatjuk be, ez 300 Nm3 oxigén/óra/cm 2 fúvóka-keresztmetszeti felületnek felel meg (=300 Nm3 /óra • cm 2 ). Ha a konverter kapacitása 301 és az olvadék magassága 0,6-7 m, akkor 1 tonna acélra 50 Nm3 oxigént használunk el. A szükséges fúvatási idő legfeljebb 12 perc. Az oxigén áramlási sebessége tehát 7500 Nm3 /óra. Ezen az alapon számolva a fúvóka teljes keresztmetszeti felülete kb. 7500:200 = 38 cm2 . Az olvadék 0,6—0,7 m fürdőmagasságánál legjobban megfelel a 2,5 cm fúvókaátmérő. így 38 :(1,252 x3,14) = 8 fúvóka szükséges. 200 tonna kapacitású konverternél az oxigénfogyasztás egy gyártási tételre kb. lOOOONm3 . Eközben az oxigénnyomás kb. 10 atm. A teljes fúvatási idő, ami általában 8—12 perc, ebben az esetban mintegy 10 percet vesz igénybe. Az oxigén áramlási sebessége így kb. 60 000 Nm3 /óra. A teljes fúvóka-keresztmetszeti felület, ill. oxigénbefúvási felület ily módon kb. 60 000 Nm3/óra : 250 Nm 3 / /óra • cm) = 240 cm2 • 1 -1,5 m (például 1,2 m) fürdőmélység-tartománynál az oxigénbevezetőcső belső átmérőjének és az olvadékmagasságnak az 1 :25 arányából 48 mm-es belső átmérőjű oxigénbevezető cső adódik. A 48 mm-es átmérő megfelel kb. 18 cm2 keresztmetszeti felületnek. -Ilyen nagyságrendű anyagtételek fúvatásához tehát 13 fúvóka szükséges, mimellett az oxigénbevezető cső belső átmérője 48 mm. ^ Ezek a számítások megadják az oxigénbevezetőcső belső átmérőjét az olvadék optimális fúyatásí viselkedésénél. A számításnál abból indultunk ki, hogy a fúvókák a konverter hossztengelyéhez 10°-os szögben állnak. Hasonló fúvatási viszonyokat érünk el, ha az oxigénbevezető cső vagy csövek belső átmérője a fent említett számított értéktől kb. + 25%-kal eltér. Kisebb oxigénnyomás az oxigénbevezető csőnél nagyobb belső átmérőt tesz lehetővé. Ha például az oxigén nyomása 3 atm, úgy az oxigénbevezetőcső belső átmérője mintegy 30%-kal növelhető. Ha viszont az oxigén nyomását kb. 20 atmoszférára növeljük, akkor ez az oxigénbevezető cső belső átmérőjének kb. 15%-os csökkentéséhez vezet. A reakciókomponensek (például oxigén és finomszemcsés mész) szuszpenzióját a konverterbe például a konverter feneke alatt elhelyezett kisebb átmérőjű edényen át adagoljuk, mimellett a keveréket az edénybe előnyösen tangenciálisan elhelyezett csővezetéken vezetjük be és a keveréket az edényből a fúvókához vezető tápvezetékek egyikén vezetjük el, amely tápvezetékek az edényből sugárirányban indulhatnak ki és amelyeknek az edényhez vezető nyilasai a keveréket betápláló vezeték bevezető nyílásától elég távol vannak elhelyezve. A mészpornak igen egyenletes eloszlatását érhetjük el 3
