182867. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acélfrissítésnél a hőegyensúly javítására
A találmány tárgya olyan eljárás acélfrissítésnél a hőegyensúly javítására, amellyel azo'vadék felülete alatt elhelyezett és védőközeggel körülvett oxigénbefúvó fúvókákkal felszerelt konverterben végzett nyersvasfrissítésnél a korábbinál nagyobb arányban lehet alkalmazni. Acélt főként 30-400 tonna befogadóképességű konverterekben, technikailag tiszta oxigén segítségével állítanak elő. Az üzemi gyakorlatban két különböző frissítési eljárást alkalmaznak. Az egyik az oxigénráfúvásos eljárás, a másik az oxigénátfúvásos eljárás (OBM és Q-BOP eljárás). Az oxigénátfűvásos eljárásnál olyan, szénhidrogénnel körüláramoltatott oxigénbefúvó fúvókákat használnak, amelyek koncentrikus csövekből vannak kialakítva és a fürdő, az olvadék felülete alatt a konverter falazatában vannak elhelyezve. A frissítő oxigénbe salakképzőket juttatnak és a rakcióban részt vevő anyagoknak fűvókákon keresztüli olvadékba vezetése révén reakciókinetikai szempontból optimális feltételek jönnek létre. A frisítő reakció végén még egy erős fürdőmozgás, keveredés is létrejön. Mindezek következtében acélfrissítés kedvező metallurgiai eredményekkel és jelentős gazdasági előnyökkel hajtható végre. A két frissítési eljárás között az az eltérés, hogy az LD eljárásnál mintegy 3 százalékkal — azaz I tonna acél esetén 30 kg-mal — több nyersvasat lehet berakni, mint az OBM/Q-BOP eljárásnál. Már sokféle megoldást javasoltak a két oxigénes frissítési eljárás egyes hátrányainak kiküszöbölésére. Ismert olyan megoldás is, amely különleges célokra a két eljárást kombinálja. A 168 590. számú osztrák szabadalmi leírás például olyan eljárást ismertet, amelynél a fürdőmozgás javítására a ráfúváshoz a konverter oldalfalában járulékosan elhelyezett fúvókán keresztül nitrogénmentes keverőgázt vezetnek az olvadékfelszín alá. Ennek az eljárásnak az a hátránya, hogy a hőmérleg, hőegyensúly kedvezőtlen, mert a keverőgáz hőt von ei az olvadéktól, és ennek következtében csökken a hulladékvas adag mennyisége. A 3 030 203. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél lándzsával először az olvadékra fújnak, majd a konverter eifordítása után a lándzsát az olvadékba merítik. Ennél az eljárásnál hátrányos jelenség, hogy a vízzel hűtött lándzsa jelentős mennyiségű hőt von el az olvadékból. Hátrányos jelenség az is, hogy a ’ oncontráhan bevezetett nagy oxigénmennyiségek erős fröcskölést és üledékképződést okoznak. A 3 259 484. számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás megoldásánál az oxigént ráfúvó lándzsán kívül a konverter feneke porózus tűzálló anyagból van, amelyen keresztül oxigént áramoltatnak az olvadékba. A porózus fenékkövön keresztül azonban csak aránylag kis oxigénmennyiségeket lehet beáramoltatni, és a mai ismereteink szerint az oxigénnek porózus kövön keresztül való bevezetése következtében a porózus kő élettartama nagyon rövid, csak néhány olvasztási folyamathoz elegendő. A 2 121 522. számú francia szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél a lándzsával fenékfúvókák vannak kombinálva. A befúvás fölülről és alulról különböző olvadékzónákba történik. Például az első frissítési fázisban, előnyösen a sziiíciumtalanító periódusban csak a fenékfúvókákon keresztül vezetnek oxigént az olvadékba. Ezt követően toljak a lándzsát a konverterbe és fújják az oxigént az olvadék felszínére. Az eljárás célja olyan széndús acél előállítása, amelynek foszfortartalma kicsi. A lándzsán keresztül bevezetett oxigénnek főként az a feladata, hogy a salak FeO-tartalmát növeljék, ami előfeltétele a lehető legnagyobb mértékű foszfortalanításnak. Az eljárásnál gondoskodni kell arról is, hogy minél kisebb mennyiségű vas égjen el, minél kisebb 'egyen a „barna füst”. A 2 237 253. számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás olyan fúvókák alkalmazását ismerteti, amelyek koncentrikus csövekből, fúvókavédő közeggel vannak kiképezve és a fenék tűzálló falazatába, valamint a kopverter oldalfalába vannak beépítve. Az oldalfal fölső részében levő fúvókák por alakú salakképzőkből és anyagszállító gázból levő szuszpenzió bevezetésére szolgálnak. Az oldalfalakban levő fúvókák úgy helyezhetők el, hogy fúvatásnál az olvadék felszíne alatt legyenek, azonban a felszín fölött is lehetnek és ekkor ferdén fújnak rá a felszínre. Amíg az olvadék felszínére fújnak, csak por alakú salakképzők bevezetésére használhatók. Abban az esetben, ha a fúvókák az olvadék felszíne alatt vannak elhelyezve, oxidáló anyagot szállító gázt is lehet alkalmazni. A 2 237 253. számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás szerinti eljárás segítségével anyagszállító gázból és por alakú salakképzőkből álló szuszpenziót fújnak a frissíteni kívánt olvadékra. Ennek következtében elmaradnak azok az előnyök, amelyek abból adódnak, hogy a salakképző anyagokat az oxigénátfűvásos eljárással vezetik az olvadékba. Egy ilyen utóbbi eljárást ismertet például az 1 966 314. számú Német Szövetségi Köztársaságbeli szabadalmi leírás. A 2 405 351. számú Német Szövetségi Köztársaság-be!i szabadalmi leírás a ráfúvó lándzsák és fenékfúvókák kombinációját ismerteti. Ennél az eljárásnál a frissítés kezdetén fölülről való ráfúvássai vezetik be az oxigént és az oxigénnek alulról vaió bevezetését növelik akkor, amikor a frissítő hatás gyengülni kezd. A szabadalmi leírás szerint ez 0.2 s% és 0,5 s% közötti széntartalomnál következik be. Az előnyben részesített ráfúvás révén az eljárás az ezzel kapcsolatos hátrányos jelenségeket nem tudja kellő mértékben kiküszöbölni. Az előbbieken kívül a technika állásához tartozik a 2 522 467. számú Német Szövetségi Köztársaságbeli, a 101 916. számú Német Demokratikus Köztársaság-beli és a 3 895 784. számú Amerikai Egyesült Ailamok-beli szabadalmi leírás. Ezek lényegében olyan fúvókák alkalmazását ismertet:k, amelyek szénhidrogén köpennyel dolgoznak, egy egyébként átfúvásos konverterben az olvadék rciszíne fölött vannak elhelyezve, és amelyek feladata a hógazdáikodás javítása érdekében a CO-nak -jtóégetcse. A 2 522 4f)7. számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás szerint a CO cióégeiése arra szolgál, hogy a konverter föisd terében a hőkeltést megnöveljék és itt a lerakódást kiküszöböljék. A 101 916. számú Német Demokratikus Xöztársaság-beli szabadalmi leírás a konverterekben és más acélfrissítő edényekben a CO utóégetését ismerteti. E szabadalmi leírás szerint lényeges jellemzők az 5 10 15 20 25 30 35 ^-0 45 50 35 30 65
