178643. lajstromszámú szabadalom • Fúvóka levegőnek nagyolasztóba, elsősorban cinkolvasztó kemencébe történő bevezetésére
3 178643 4 A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a központos furatot tartalmazó fúvóka elülső része a cső felső részéhez csatlakoztatott lefelé hajló ernyővel van ellátva, amely a gázt a kívánt irányba tereli Az ernyő kivezető nyílásának keresztmetszete nagyobb, mint a cső központi járatának keresztmetszete. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a cinknek a salakból történő redukciójához a kemence fenékrészében elhelyezkedő salak és a behívatott szénmonoxid tartalmú gáz között oly módon lehet a legintenzívebb érintkezést biztosítani, hogy — a salakolvadék maximális diszperzióját érjük el levegőbefúvatással és — a befúvatás következtében a kemencetérbe felszálló salakcseppecskéknek a nehézségi erő következtében lörténő visszaáramlásakor felfelé irányuló, szénmonoxid tartalmú gázáramot biztosítunk. A szénmonoxid — mint ismeretes — a behívatott oxigénből keletkezik, amely a kokszban vagy a salakban levő karbonnal reagál. Szénmonoxid származik még a széndioxidnak a karbonnal történő reakciójából is. Vizsgálataink során megállapítottuk, hogy a fenti feltételeket, azaz a gáz és a salak közötti intenzív érintkezést a találmány szerinti, különlegesen kialakított fúvókák segítségével lehet elérni. Mint mondottuk, a találmány szerinti megoldás lényege a fúvóka végéhez csatlakozó ernyő, amely nagyobb kilépő nyílással rendelkezik, mint a fúvóka belső járatának keresztmetszete. A fúvóka belső járatának keresztmetszetén a járat hossztengelyére merőleges síkban vett felületet értjük. Az ernyő kialakítható a csőhöz illeszkedő, hossztengelye mentén ívelt felületként, vagy a csőhöz hasonlóan egyenes alkotójú palástfelületként. Ha egyenes alkotójú ernyőt alkalmazunk, az ernyő hajlásszöge a fúvókét alkotó cső palástjához képest 12—20°, előnyösen 15—16°. 20°-nál nagyobb szög alkalmazása már túl nagy ellenállást jelent a gázáram számára, ami jelentős nyomásesést eredményez. Ezenkívül az erősen hajlított megoldás tisztítása is nehézkes eltömődés esetén. Hangsúlyozzuk, hogy az említett 12-20°-os hajlásszög nem a fúvókára vonatkozik, mint az említett angol szabadalom szerinti kialakításnál, hanem a fúvókához csatlakozó ernyőre. A fúvóka ettől függetlenül lehet döntött, vagy vízszintes elhelyezésű. Mindenesetre a fúvóka és az ernyő együttes hajlásszöge a vízszinteshez képest nem lehet nagyobb, mint 30°. Az ernyőt célszerű külön elkészíteni és azután például hegesztéssel a fúvókához erősíteni Említettük, hogy a fúvóka központi járattal ellátott cső. A cső fala azonban nem tömör, hanem üreges és az üregekben hűtőfolyadék, általában víz áramlik. A hűtőfolyadék vezetésére szolgáló üregek nem csupán a fúvóka cső részében, hanem az ernyőben is megtalálhatók. Általában a hűtőközeg vezető járatok úgy készülnek, hogy a fúvóka külső és belső fala között gyűrű alakú teret hagyunk, amelybe különböző terelő elemeket helyezünk el, hogy a hűtőközeg kedvező áramlását biztosítsuk. A találmány szerinti fúvóka egy célszerű iria|akításánál a hűtővizet a fúvóka elülső része felé vezetjük hosszirányban a cső külső és belső palija, valamint az ezek közé helyezett terelőelemek segítségével. A hűtőközeg áramlása célszerűen úgy van kialakítva, hogy a beáramló hűtővíz először a fúvóka csőrészének elülső részében egy szegmensen halad át, ezután a kerület egy második szegmensébe kerül, és mielőtt a fúvókát elhagyja egy harmadik szegmensen is átfolyik. A fúvóka tehát ez esetben három szegmensre van osztva a terelők segítségével. A fúvókának a találmány szerinti ernyővel történő ellátása következtében a beáramló gáz a fúvókából kilépve megváltoztatja áramlási irányát, turbulencia lép fel és így intenzívebben érintkezik a kemence fenékrészében levő salakkal. A találmány szerinti megoldás számos előnyt biztosít a nagyolvasztókban történő alkalmazás során. A hagyományosan alkalmazott hajlított fúvókákhoz képest lényegesen kisebb a bevezetett közeg nyomásesése, könnyebb a fúvókák tisztítása és viszonylag egyszerű a kemencéről történő eltávolításuk. Emellett, műit már mondottuk, a találmány szerinti fúvóka kialakítás jelentős mértékben javítja a befúvatott gáz és a salak közötti reakció intenzitását. A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon a találmány szerinti fúvóka egy célszerű kialakításának hosszmetszetét mutatjuk be. A bemutatott fúvóka 1 központi járata után a felső részhez 2 ernyő csatlakozik. A fúvóka 3 és 4 hűtővízcsonkkal van ellátva, amelyek a hűtővíz bevezetésére és kivezetésére szolgálnak. Az 1 központi járat 5 fúvókatestben van kialakítva. E körül helyezkedik el a fúvóka hűtőrendszerének 7 belső fala és 8 külső fala. A 7 belső fal és 8 külső fal között 6 terelő van elhelyezve, amely biztosítja, hogy a hűtővíz a fúvóka orrészénél közvetlenül a 7 belső fal, illetve 8 külső fal közelében levő 9 és 10 járatokban haladjoa A 3 hűtővízcsonkon belépő víz a 13 kamrába kerül, majd innen a 7 belső fal mentén áramlik a 10 járaton át. Az orrésznél a folyadékáram megfordul és a 9 járaton visszafelé áramlik. Ez az áramlás a fúvóka palástjának mintegy egy harmadát kitevő szegmensben történik és a hűtővíz ezen keresztülhaladva belép egy második, majd egy harmadik hasonló szegmensbe. A 12 harmadik szegmensből kilépve a folyadék all kamrába kerül és a 4 hűtővízcsonkon át elhagyja a fúvókát. A találmány szerinti kialakításnál fontos körülmény, hogy a fúvóka 14 kivezető nyüásának keresztmetszete nagyobb, mint az 1 központi járat keresztmetszete. Ily módon a fúvókábol kilépő gáz nem csupán haladási hányát változtatja meg, hanem expandál, ami a felsorolt előnyök szempontjából szintén jelentős. Szabadalmi igénypontok: 1. Fúvóka levegőnek nagyolvasztóba, elsősorban cinkolvasztó kemencébe történő bevezetésére, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
