178526. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél előállítására
3 178526 4 viszonylag alacsony égésigáz hőmérsékletet tesz lehetővé és ezáltal a tűzálló falazat nagyobb tartósságát biztosítja. A kitűzött feladatot a találmány olyan eljárás létrehozása révén oldja meg, amelynek során szilárd 5 vashordozót, különösen ócskavasat használunk föl és a tűzálló falazaton átnyúló, koncentrikus csövekből álló fúvókákon keresztül védőközeggel körülvett oxidáló gázt, főként oxigént fúvatunk be a konverterbe, és amelynek jellemzője, hogy a szilárd vashordo-10 zók előhevítéséhez a konverter ásó részén levő fúvókákon át egy gáznemű vagy cseppfolyós szénhordozóvá körülvett oxidáló gázt fúvatunk be és a szénhordozót elégetjük, az eközben keletkező forró égési gázokat a szilárd vashordozók tömegén lénye-15 gében áulról fölfelé átáramoltatjuk, a szilárd vashordozó felhevítését legáább addig folytatjuk, amíg az ócskavasból és/vagy utánadagolt nyersvasból áló vashordozónak legalább egy része megolvad, adott esetben előhevített szilárd hordozókat és/vagy folyékony 20 nyersvasat adagolunk és a szilárd vashordozókat teljesen megolvasztjuk, valamint az olvadékot ugyanebben a konverterben az olvadék felszíne alatt és adott esetben az olvadék felszíne fölött befúvott, csak a fúvókák védelmére szolgáó szénhordozóvá körül- 25 vett oxigénnel készre frissítjük és az oxigénbe adott esetben legáább átmenetileg por áakú szilárd anyagokat adagolunk. A táámány szerinti eljárásnál azért jön létre nagy termikus hatásfok és igen rövid előhevítési idő, 30 mert a forró gázok a szilárd vashordozó tömegen átáramolnak és a nagy felületen történő intenzív érintkezés áatt a hasznosítható hőtartámuk nagy részét leadják. Ennek megfelelően a konverter felső részén távozó gáz hőmérséklete csekély és így a 35 konverter bélése alig kopik. A konverter fenekén és oldáfáának ásó részén levő fúvókák révén a szénhordozók nagy felületen égnek el és a forró égési gázok egyenletesen oszlanak el a vashordozók tömegében. 40 A táálmány szerinti eljárásnál lezajló folyamatokat hozzávetőlegesen három fázisra lehet osztani. Az első fázisban, amelyet ezután előhevítő fázisnak nevezünk, az ócskavasat lényegében körülbelül 1100°C-ra hevítjük anélkül, hogy nagyobb mennyi- 45 ségű folyékony acél keletkezne. Ilyenkor az égési gázok túlnyomóan oxidáó gázok. A második fázisban, amelyet előolvasztó fázisnak nevezünk, az ócskavas nagy része vagy teljes mennyisége megolvad és a távozó gáznak már nincs olyan magas oxidációs 50 potenciája, mint az előhevítési fázisban volt. Végül a harmadik, vagyis a tulajdonképpeni frissítő fázisban az olvadék szén és egyéb szennyezőanyag tartalma a szokásos módon lecsökken. Az előhevítéshez főleg gáz alakú vagy folyékony 55 szénhordozók jönnek számításba, így például a földgáz, illetve metán, propán, bután, benzol, nyersolaj, fűtőolaj, nyerskátrány és raffmációs maradékok. Ezeket főleg a koncentrikus csövekből álló fúvókák gyűrű alakú résein tápláljuk be. Ugyanek- 60 kor a belső csövön oxidáló gázt, például levegőt vagy technikai tisztaságú oxigént fúvatunk be’ a konverterbe. Ebben az esetben a frissítő gáz is az egyidejűleg védőközegként szereplő gáz akúnj lyékony szénhordozó egymáshoz való mennyísép yí' $5 szonya a találmány szerinti eljárás mindenkori fázisának felel meg. így például az előhevítési fázis kezdetén annyi cseppfolyós, illetve gáznemű szénhordozót vezetünk be, amennyi sztöchiometrikusan szükséges az oxidáló gáz széndioxiddá és vízzé való alakításához, ugyanakkor a frissítő fázisban csak annyi szénhidrogént vezetünk be, amennyi a fúvóka megóvásához szükséges, és emellett célszerű lehet egyszer vagy többször a cseppfolyós szénhordozóról, illetve védőközegről gázneműre átváltani. A frissítésre szolgáló fúvókákon kívül mæ nyílásokon, például a konverter csapolónyílásán át is bevezethetjük a gáznemű vagy folyékony szénhordozót. így a folyékony szénhordozó, a nyersolaj, a fűtőolaj vagy könnyűolaj lefolyik a konverter falán és a konverter fenekén vagy az oldalfal alján levő fúvókákon át belépő oxigénnel egyesülve elég. Fontos követelmény, hogy a szénhordozó lehetőleg a konverter fenekéhez közel a szilárd vashordozó alatt égjen el, hogy a forró gáznemű égéstermékek felfelé áramolva viszonylag hosszú úton haladjanak át a szilárd vashordozón. A találmány lényeges jellemzője a vashordozó, főként az ócskavas gyors előhevítése, amely a szokásos konverteres frissítési eljárás keretében növelt mennyiségű vashordozó alkalmazását teszi tehetővé. Az OBM/Q—BOP konverterek különösen alkalmasak az eljárás végrehajtására, mivel az olvadék felszíne alatt védőközeggel körülvett oxigén bevezetésére szolgáló fúvókáik vannak. Előnyös, ha a gyűrű alakú nyíláson az előhevítés alatt folyékony szénhordozót, míg frissítés alatt gáznemű szénhordozót, az oxigén mennyiségére számítva például 2—3 térfogatszázalék propánt vagy 8 térfogatszázalék földgázt vezetünk be a konverterbe. A folyékonyról a gáznemű szénhordozóra való áttérés az előolvasztási fázisban vagy a frissítési fázis elején történik. Az előhevítés alatt a fúvókák gyűrű alakú résén 1 tonna szilárd vashordozóra számítva 1—10 liter/perc mennyiségű folyékony szénhordozót, főként olajat vezetünk be. Ezzel egyidejűleg a fúvókák belső csövén át minden liter folyékony szénhordozóra számítva 1,5-2,5 Nm3 oxidáló gázt, például levegőt vagy oxigént engedünk be. A találmány szerint az előhevítés alatt a fúvékákat égőként használjuk. A találmány előnyös foganatosítási módjánál két koncentrikus csőből készült szokásos fúvókákat alkalmazunk, ahol a rés a szokásos egyetlen, összefüggő 1 mm széles gyűrű alakú nyílásból, vagy 2—3 mrn-es élhosszúságú, lényegében négyszög keresztmetszetű, különálló csatornákból áll. Az előhevítés után a szilárd vashordozó előolvasztása és a frissítés alatt a fúvóka kímélése végett a gyűrű alakú nyíláson gáznemű védőközeget, például az oxigénre számítva 2-3 térfogatszázalék porpánt vezetünk be. Az üzemi gyakorlatban a frissítési fázis alatt a fúvókavédő gáznemű közeg alkalmazása problémamentesnek és megbízhatónak mutatkozott. À frissítési fázis alatt egy 60 tonnás konverterbe például tíz fúvók»., középső csövén át 15 000^18 OQO Njpf fára oxigépt # .ezzel sprideji' 2