188685. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasfürdő reaktorban szén-monoxidot és hidrogént tartalmazó, éghető gáz termelésére
1 188 685 2 A találmány szerinti eljárásnál az érc a vasfürdőbe közvetlenül a fenéken elhelyezkedő fúvókákon át, vagy pedig felülről fúvatható be a fürdőre. A találmány egy előnyös kiviteli formájánál az érchozzáadás legalább részben az oxigénnel együtt történik, melyet a fürdőre hivatunk. Ilyen munkamódnál a poralakú szenet már a gázatmoszférában előmelegítjük és előredukáljuk, ami növeli az eljárás termikus hatásfokát. E hatás további javítása érdekében célszerű lehet a fúvókában olyan szerkezeteket alkalmazni, amelyek hozzájárulnak a gázsugámak az ércrészecskék általi kiterjesztéséhez, például azáltal, hogy a sugár a fúvókát perdülettel hagyja el. Az adalékanyagot, amely a vasat legalább részben oxid-formában tartalmazza, különféle minőségű ércek, főleg nem teljesen redukált érc pelletjei és brikettjei képezik. A találmány szerinti eljárás különösen olyan helyeken alkalmazható előnyösen, ahol a képződött gázokat a közvetlen közelben éghető gázokként lehet használni, példáid földgáz helyettesítésére. A találmány szerinti eljárással előállított és részben utólag elégetett gáz lánghőmérséklete közel azonos a földgázéval, ezért a kályhák berendezéseinek lényeges átállítása nélkül helyettesíthetik a földgázt. A következő példa a találmány szerinti eljárás egy alkalmazását írja le 60 t vasolvadékot tartalmazó konverter-jellegu reaktorban. A konverter alján tíz fúvóka helyezkedik el 28 mm belső átmérővel. A fúvókák közül kettőn keresztül percenként 350 kg szénport hivatunk be, miközben hordozógázként nitrogént, szén-dioxidot vagy magából a konverterből származó redukciós gázt használunk. Három fúvókán át érccel egy üt! oxigént hivatunk be, míg a többi öt fúvókán részben salakképző anyagokkal, mint például messze] elkevert oxigént vezetünk be. Egy-egy oldalsó fúvókán át, amely a konverter felső, szűkülő részen van elhelyezve, az oxigénnek mintegy 50%-át vezetjük a fürdőre. Egy említett összetételű szénnel és egy 85% vas-oxidot (Fe203) tartalmazó érccel óránként 20 t, körülbelül 3% szenet tartalmazó vasat állítunk elő, 1 t szén elgázosításához 580 ni3 oxigén szükséges 1450 kg érc egyidejű beolvasztása niellett, és így világítógáz vagy éghető gáz képződik az említett összetétellel (körülbelül 57% szén-monoxid, 14% széndioxid, 14% hidrogén, 14% víz és 8799 kj/m3 fűtőértéLA találmány szerint a reaktort úgy képezzük ki, hogy egyidejűleg konverterként szolgálhasson ps benne közvetlenül acélt állítsunk elő. Ebből a célból alccsapolás előtt a szén tártál mat a vasfürdőre aktor normális üzemelésének megfelelő 2—3%-ról mintegy 0,05%-ra csökkentjük és mintegy 20 t mennyiséget lecsapolunk. A konverterben ekkor körülbelül 50 t mennyiség marad vissza, melyet ezután oxigén és szén egyidejű befúvatásával - bizonyos széntöbbletet alkalmazva — lassan ismét a tartós üzemhez megkívánt 2—3%. szén tartalomra szenesítünk fel. Ilyen munkamódszer alkalmazásakor célszerűnek bizonyult a salakot a vasfürdőből eltávolítani a szén tartalom teljes eltávolítása (a frissítés) előtt, azaz. körülbelül 0,5 — 2% maradékszéntartalomnál. Az újonnan képződő friss salak, amelynek széntartalma egyensúlyban van a lecsapolt acélfürdőévcl, ezután a konverterben marad. A következőkben a találmány szerinti eljárást egy kiviteli példán mutatjuk be és a mellékelt rajz segítségével, világítjuk meg. A rajz hosszmetszetben egy vasfürdőreaktort mutat. A kissé körteformájú, gázbiztos módon lezárt 20 reaktort mintegy félig folyékony 21 vasfürdővel töltünk meg, így a 22 fürdőfelszín a 20 reaktor félmagasságában helyezkedik el. A reaktor fenekén a 23 fúvóka szolgál a finoman elporított 24 szén bevezetésére. Ezenfelül a 20 reaktor fenekén egy 25 oxigénfúvóka helyezkedik el, melyen keresztül a 23 fúvókától külön oxigéngázt vezetünk be a folyékony 21 vasfürdőbe. A gyakorlati kivitelezésnél ezt a 25 oxigénfúvókát gyűrűs hézag veszi körül, amelyen át a fúvóka megvédése céljából szénhidrogéngázt vagy hasonlót áramoltatunk. A konverter felső tartományában a 26 és 27 fúvóka van beszerelve a 20 reaktor falazatán keresztül. Ezeket levegővel látjuk el és a fúvókák a 29 gázsugarakat állítják elő, melyek a 22 fürdőfelület középső tartományára irányulnak. A 26 és 27 fúvóka kiömlő nyílásai a 22 fürdőfelszín felett mintegy 2 m távolságra helyezkednek el. A 29 gázsugarak áthaladnak a 22 fürdőfelszín feletti 30 gáztéren és sugárhatásuk következtében magukkal ragadják a 24 szén elgázosításából képződött 31 gáz egy részét. A 29 gázsugarak oxigéntartalma következtében a 31 gázok egy része elég. Az égési hőt a 22 fürdőfelületen keresztül a 21 vasfürdő veszi fel. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás vasfürdőreaklorban szén-nionoxidot és lúdrogént tartalmazó, éghető gáz termelésére, mely reaktorban folyékony vasfürdő van, ebhez széntartalmú, szilárd vagy folyékony tüzelőanyagot adunk, és a fürdő felszínére legalább részben oxigéngázból álló gázsugarat hívatunk, miközben a tüzelőanyagok elgazosodnak, a gáztérben a fürdőfelszín felett összegyűlnek, és onnan azokat elvezetjük azzal jellemezve, hogy az égést tápláló gázsugarat a gáztéren keresztül a fürdőfelszínrc hívatjuk, a gázsugárral a gáztéren való áthaladásakor a képződött gázokat elszívatjuk, részben elégetjük és a fürdőfelszínre hívatjuk, és a képződött gázok elégésből keletkezett hővel a vasfürdőt melegítjük, és kívánt esetben a fürdőfelszín alatt is vezetünk a vasfürdőbe égést tápláló gázt. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fürdőfelülctre hívatott gázsugár technikai tisztaságú oxigén. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gáztéren át a fürdőfelszínre fúvott gázsugár levegő. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, bog)' a gáztéren át a fürdőfelszínrc fúvott, az égést tápláló gázsugáron kívül a fürdőfelszín alatt oxigént tartalmazó gázt vezetünk be a vasfürdőbe. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fürdőfelszínrc fúvott oxigéngáz mennyisége legalább 10%~át képezi a vasfürdőreaktorba bevezetett összes oxigénmennyiségnek. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gáztéren keresztül a fürdőfelszínre hívatott gázsugarat előmelegítjük. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fürdőfelszín alatt bevezetett oxigéntartalmú gázt előmelegítjük. 8. Az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tüzelőanyagot a fürdőfelszín alatt vezetjük be a vasfürdőbe. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
