190060. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nagyolvasztókban és tüzelőberendezésekben a fajlagos kokszfelhasználás csökkentésére
3 îyuuou 4 A találmány tárgya eljárás és berendezés nagyolva;-tokban és tüzelőberendezésekben a fajlagos kokszfelhasználás csökkentésére, amely révén kombinált tüzelőanyag befúvással, azaz gáznemű és folyékony tüzelőanyag egyidejű befúvásával növeljük a helyettesíthető kokszmennyiséget. Ismert, hogy nagyolvasztóknál a fajlagos kokszfelhasználás, azaz az egy tonna nyersvas előállításához felhasznált kokszmennyiség csökkentése céljából a koksz egy része helyett egyéb tüzelőanyagot fújnak a fúvósíkba. A koksz egy részének helyettesítésére általában fűtőolajat vagy földgázt alkalmaznak, azonban már végeztek kísérleteket másféle tüzelőanyagok alkalmazásával is Az egységnyi befújt tüzelőanyag által helyettesített koksz mennyisége, vagyis a kokszhelyettesítés mértéke főként a tüzelőanyag fajtájától, a porlasztásának minőségétől, a fúvószéllel való összekeveredésének mértékétől függ. A kokszhelyettesítés mértéke a befújt tüzelőanyag mennyiségének növekedésével csökken. A koksz egy részének más tüzelőanyaggal való helyettesítésére már többféle eljárást dolgoztak ki. Ezeknek az ismert eljárásoknak és az eljárások foganatosítására szolgáló berendezéseknek közös hibája, hogy csak egyfajta tüzelőanyag befúvását teszik lehetővé. Nem tudják biztosítani a gáznemű tüzelőanyagoknak fúvószéllel való megfelelő keveredését sem További hátrányos tulajdonságuk, hogy a folyékony tüzelőanyagok porlasztásához általában segédenergiát használnak, azonban még így sem lehet megfelelő porlasztást elérni. Az ismert eljárások és berendezések hibája az is, hogy a berendezések élettartama aránylag kicsi, mert a berendezések egyes részei túlságosan magas hőmérsékletre melegednek fel. A találmány feladata nagyolvasztókban és tüzelőberendezésekben a fajlagos kokszfelhasználás csökkentésére olyan eljárás és berendezés létrehozása, amely révén a kokszcsökkentés elérésére egyidejűleg legalább kétféle tüzelőanyag is befúvatható és ezáltal az égéstérben az ideális hőmérséklet az eddig ismerteknél könnyebben biztosítható, valamint az eddiginél nagyobb kokszmennyiség helyettesíthető ennél olcsóbb tüzelőanyaggal és a berendezés élettartama növelhető. A találmány a kitűzött feladatot olyan eljárás létrehozása révén oldja meg, amelynél a kokszot tartalmazó nagyolvasztó vagy tüzelőberendezés fúvósíkjába egyidejűleg folyékony és gáznemű tüzelőanyagot áramoltatunk és a folyékony tüzelőanyagot éghető vagy nem éghető, beáramoltatott gáz nyomási energiájából nyert akusztikus rezgések révén porlaszt - juk. A találmány szerinti eljárás további jellemzője, hogy a porlasztó akusztikus rezgések frekvenciáját a hallható rezgések vagy az ultrahangok tartományából választjuk. A találmány a kitűzött feladatot olyan berendezés létrehozása révén oldja meg, amelynek jellemzője, hogv lándzsaként van kialakítva, a külső cső belső, kohótérbe vagy tüzelőtérbe nyúló végére porlasztófej van hegesztve, a porlasztófej külső csőben levő végéhez hűtővizet és gázt elválasztó cső, valamint ezen belül levő, az áramló gázt és folyékony tüzelőanyagot egymástól elválasztó további cső van erősítve, és hogy a két belső cső közötti térből kiindulva a porlasztófej égéstér felé levő végébe erősített Laval-fúvókába torkolló több csatornája, és a legbelső cső belső terétől kiindulva a porlasztófej égéstér felé levő végében kialakított paraboloid alakú, rezonátort tartalmazó terébe torkolló több csatornája van. A berendezés további jellemzője, hogy a külső cső és a nagyobb átmérőjű belső cső közötti teret két egymástól elzárt térrészre osztó, egyik szélével a belső csőhöz erősített, másik szélével a külső csőig nyúló, a porlasztófej felőli végeik és a porlasztófej között szabad átömlő teret hagyó és gyakorlatilag a berendezés teljes hosszán végignyúló két osztólemeze van, amelyek 180°-kai eltoltan vannak a csőre erősítve, egymással párhuzamosak és a fölerősítési helyektől ellenkező irányokban nyúlnak ki. További jellemző az is, hogy az osztólemezek révén egymástól elzárt különböző térrészek közül az egyikbe a hűtővizet bevezető csőcsonk, a másikba a hűtővizet kivezető csőcsonk csatlakozik. A találmány szerinti eljárást és berendezést részleteiben a berendezésnek egy a rajzokon vázolt példaképpel kmteli alakjával kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos nézete, részben metszete. A 2. ábra a berendezés porlasztófejet tartalmazó, égéstérbe benyúló végének vázlatos metszete. A 3. ábTa az 1. ábrán föltüntetett III—III vonal menti metszet. A 4. áb a az E kokszhelyettesítési tényezőnek a szénhidrogén bevitel függvényében való változását szemléltető diagram. A berendezés 1. ábrán látható kiviteli alakja lényegében lándzsaszerűen van kiképezve. A berendezés a nagyolvasztó vagy tüzelőberendezés falába van beerősítve úgy, hogy 1 vége az égéstérbe nyúlik. Az 1 vég szerkezeti kialakítását a 2. ábra mutatja. A 2 külső cső belső végéhez 3 porlasztófej van erősítve, amelynek égéstér felé levő végében paraboloid alakú 4 mélyedés van kiképezve. A 3 porlasztófej 2 külső csőben levő végéhez egy nagyobb átmérőjű 5 cső és egy kisebb átmérőjű 6 cső van erősítve, amelyek előnyösen egymással koncentrikusak. A 3 porlasztófej égéstér felőli végében 7 Lavalfúvóka var, amelynek közepén a paraboloid alakú 4 mélyedésnek gyakorlatilag gyújtópontjában elhelyezett 8 rezonátor 3 porlasztófejbe erősített szára nyúlik keresztül. A 7 Laval-fúvóka és a 8 rezonátor együtt úgynevezett Hardtmann sípot képez. Az 5 és 6 csövek közötti gyűrű alakú teret 9 csatornák kötik össze a 7 Laval-fúvóka belső terével. A 2. ábrán a 9 csatornákból csak egy látszik, mert a csatornák körben, például három 9 csatorna esetén egymástól 120°-kai eltoltan vannak kialakítva. A belső 6 cső beső terét 10 csatornák a 4 mélyedés terével kötik össze, amely csatornák például a 9 csatornákhoz hasonlóan lehetnek kialakítva. A 2 külső csőnek nagyolvasztóból, illetve tüzelőberendezésből kinyúló végébe - egymással szemben — hűtővizet bevezető 11 csőcsonk és hűtővizet kivezető 12 csőcsonk csatlakozik. Az 1. ábrán látható módon az 5 és 6 cső kinyúlik a lezárt külső végű 2 külső cső végéből, és a 6 cső kinyúlik a lezárt külső 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
