178901. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél előállítására, szilárd, fémes hulladékvasból, vagy más vastartalmu anyagokból
3 178901 4 sal oxigént fúvatnak be. Az olvadék felszíne alatt bevezetett oxigén mennyiséggel körülbelül azonos mennyiséget fújnak egyidejűleg a szabad konvertertéren keresztül az olvadék felszínére. Ennék az eljárásnak a gyakorlati alkalmazásánál kitűnt, hogy a nyersvasnak az acél súlyára vonatkozó részével meghatározott nyersvasbevitel erős csökkentésekor és kizárólag szilárd vastartalmú anyagok adagolásakor a szilárd vastartalmú anyagok beolvasztási ideje aránytalanul megnövekedett. Ennek megfelelően nő az adagok követési ideje. Ezen kívül ez alatt a beolvasztási idő alatt ingadozik az energiafelhasználás és középértékben bizonyos mértékben nő. Az ismert eljárást ennek következtében folyékony nyersvas alkalmazása nélkül gazdaságosság tekintetében nem lehet olyan üzembiztosán megvalósítani, mint kismennyiségű nyersvasolvadék adagolásával. Megnyújtott követési idővel kell számolni a beolvasztások között, a vashulladék beolvasztási ideje alatt pedig a betáplált fűtőanyag hőtechnikai hatásfokában ingadozások adódnak. A jelen találmány feladata most már az, hogy olyan eljárást szolgáltasson acél előállítására, ami üzembiztosán lehetővé teszi szilárd vastartalmú anyagokból acél előállítását folyékony nyersvas igénye nélkül, azaz olyan energiaigény mellett, mint kismennyiségű folyékony nyersvas adagolásakor, viszonylag rövid követési idővel a beolvasztások között és így gazdaságosabb módon, mint eddig ismeretes volt. A találmány ezt a feladatot azáltal oldja meg, hogy a konverterben a csapoláshoz kívánt acélmennyiségnél 10—30%-kal többet állítunk elő, továbbá, hogy a kívánt acélmennyiség csapolása után ezt a többletmennyiséget egy külön tégelybe, célszerűen megfelelő acélszállító üstbe, úgynevezett segédüstbe csapoljuk le. A találmány szerinti eljárást a P 28 38 983 számú NSZK-beli szabadalmi bejelentés szerint célszerűen továbbfejlesztett oxigén-átfúvatásos konverterben valósíthatjuk meg. Ennek a konverternek a vasolvadék felszíne alatt oxigén bevezető fúvókái vannak, amelyek arra szolgálnak, hogy oxigéntartalmú frissítőanyagot, célszerűen a szokásos oxigént, a fúvókák védelmére szén-hidrogén tartalmú köpennyel körülvéve, vezessenek az olvadékba. Egyidejűleg az olvadék felszíne felett a konverterben oxigénbefúvó szerkezetek vannak, amelyeken keresztül oxigént fúvatunk az olvadékra. Ezek az oxigénbefúvó szerkezetek a felső konverterrészen a tűzálló falazatban levő fúvókák, vagy az ugyancsak ismert vízhűtésű lándzsák lehetnek. Az összes oxigén 20 és 80%-a közötti mennyiségét vezetjük a frissítő eljáráshoz felülről, egy vagy több az olvadék felszínére irányuló gázsugárban be, ami a frissítő eljárás nagyobb részében mint a gáztérbe fúvott szabad sugár hat, az NSZK-beli 27 55 165 számú közzétételi iratnak megfelelően. Ezen kívül a konverternek még az olvadék felszíne alatt vannak bevezető fúvókái a széntartalmú fűtőanyagok részére. Ezek a fúvókák az eddig még közzé nem tett NSZK-beli, P 29 34 333,7 számú szabadalmi bejelentésben szereplő eljárásnak megfelelően működnek. Fűtőanyagként koksz, barnaszén koksz, grafit, különböző minőségű szén és ezek keveréke jön számításba. A beadagolt szilárd vastartalmú anyagok, elsősorban a hulladékvas, a szilárd nyersvas, a pellet, a vasszivacs, vagy ezek tetszés szerinti keveréke, először az említett konverterben hevítődnek. Ez alatt az előhevítési szakasz alatt a vasolvadék felszíne alatt levő fúvókák égőként működnek a P 28 16 543,7 számú NSZK-beli szabadalmi bejelentéseknek megfelelően. Fűtőanyagként folyékony és/vagy gáznemű szénhidrogének, előnyösen földgáz vagy olaj szolgál. Meglepő módon az bizonyosodott be, hogy a beolvasztási idő és a hulladékvas beolvasztásához a betáplált fűtőanyag hőtechnikai hatásfoka közel állandó marad a szilárd, fémes vastartalmú anyagok betáplált mennyiségének növelésével, a 30 tormás konverternél az olvadék mintegy 30 százalékáig, a 60 tonnás konverternél az olvadék mintegy 20 százalékáig és a 200 tonnás konverternél a beadagolt olvadék súlyának mintegy 10 százalékáig. A 100% szilárd vastartalmú anyag, például hulladékvas adagolásakor a beolvasztási idő meghosszabbodik, azaz az előhevítés után addig, amíg a konverter fenekén levő fúvókák környezetében olvadék jön létre, az idő több a várhatónál és a betáplált fűtőanyag energiakihasználása ezáltal az idő alatt viszonylag nagymértékben szór és átlagosan alacsonyabb, mint az összehasonlító olvasztásnál, folyékony olvadékrész hozzáadásakor. A megolvadási szakasznak erre a megnyúlására és részben a megnövekedett energiaigényre a folyékony adagolás nélküli üzemmódnál a magyarázat valószínűleg az, hogy az előmelegített hulladékvasból az átmenet a folyékony állapotba ez alatt a folyamatfázis alatt különbözőképpen zajlik le a viszonylag erősen eltérő üzemi körülmények között elegendő térfogatban, amelyben a széntartalmú fűtőanyag oldódik és hőképződés közben CO-vá ég el. A váltakozó üzemi körülmények például létrejöhetnek a különböző hulladékvas fajták, ezeknek a konverterbeli elhelyezkedése, a szilárd vastartalmú anyagoknak az előhevítésnél elért oxidációs foka és a hőátadásnak az ebből eredő változása következtében. Ráadásul várhatók ingadozások a megolvadásnál és az olvadék kezdeti elhelyezkedésénél a konverterben, különösképpen a füvóka elhelyezés vonatkozásában. A találmány szerint az említett konverterben 10—30%-kal több acélt készítünk, mint a csapolási súly, azaz mint az acélműben továbbfeldolgózásra kerül. Például egy 100 tonnás konverterben körülbelül 120 tonna vasat frissítünk és ebből 100 tonnát csapolunk az acélműnek továbbfeldolgozásra. A találmánynak megfelelően a mintegy 10—30% többletmennyiséget a vasolvadék lecsapolása után egy tárolótégelybe ürítjük, például megfelelő acélüstbe, amit a következőkben segédüstnek nevezünk. Az acélmaradékot ebben a segédüstben tároljuk és a következő olvasztáshoz a hulladékvas előhevítése után ismét betápláljuk. Ügy a gyakorlati kivitelezés, mint az új eljárás gazdaságé® üzemvitele szempontjából fontra, hogy a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
