190095. lajstromszámú szabadalom • Döngölőmassza és eljárás ércredukciós kemencék grafit és/vagy amorf szén falazatának készítésére
2 190095 3 A találmány tárgya döngölőmassza és eljárás ércredukciós kemencék grafit és/vagy amorf szén falazatának készítésére. Az ércredukciós kemencék falazatát általában nagyméretű amorf széntömbökből készítik. Ilyen idomtesteket, illetve eljárást ismertetnek pl. az 1 955 537 és a 2 254 700 sz. NSZK szabadalmi leírások. A széntömbőkból történő falazatkialakítást a kemencében uralkodó nagy hőmérsékletű és reakcióképességű ferroötvözetek teszik indokolttá. A falazat oxidálódását megfelelő méretű és szerkezetű samott téglák és samottpor szigetelőfallal akadályozzák meg. A kemencekád méreteit úgy határozzék meg, hogy a szénfal a karbotermikus reakciók zónáján kívül essen. Lehetőség szerint salaktapadványok által is védett legyen. Az érdredukciós kemencék szénfalazatát a falazatot szállító cég előírásai szerint kell kialakítani. A falazásra vonatkozó előírások szerint a széntömböket vagy szoros illesztéssel, vagy laza illesztéssel és az illesztési hézagok döngölő masszával történő kitöltéssel készítik. Ismeretes olyan szénfal kialakítási módszer is, amikor a szénfalat önsűlő úgynevezett .Sőderberg’ masszából alakítják ki. A Sőderberg masszából a kemencefalat sablon segítségével lehet kiképezni. A hagyományos kialakítású kemencefalazat több jelentős hátrányos tulajdonsággal rendelkezik: A széntéglák külső felülete magas hőmérsékletű, az oxidálódásra való hajlama nagy. Külső felületének az oxidációtól történő megvédése rendkívül nehéz, hiszen az alkalmazott szigetelő fal - a falazás minőségétől függően - több, kevesebb gázáteresztő képességgel rendelkezik. A 800-1500 kg súlyú széntömbök mozgatása, megfelelő minőségű illesztése rendkívül nehéz feladat. Az illesztési nehézségek miatt a tömbök közötti fugák mérete a megengedettnél egyes helyeken nagyobb, ami a falazat idő előtti tönkremenetelét okozza. A széntéglák illesztési nehézségeinek kiküszöbölésére alakult ki az úgynevezett laza illesztésű falazat, döngölő massza egyidejű használatával. Ennek a falazási módszernek nagy hátránya, hogy a falazat tömörsége nem egyforma, a döngölt részek porlódásra hajlamos szerkezetűek. Az önsűlő masszából kialakított falazati részek oxidálódásra való hajlama lényegesen nagyobb, mint a széntéglából készült falazati részeké. A falazati módszer további hátránya, hogy a döngölő maszsza teljes kokszosodásáig a széntéglák felső részét megvédő szigetelő falat nem lehet elkészíteni, Így a falazat kifűtésének idején jelentős mértékű falazatkárosodás következik be. A tisztán .Södenberg’ masszából készült falazat csak ott alakítható ki, ahol a falazat mechanikai igénybevétele minimális szintű. Ennek oka, hogy a kokszosodási folyamat lassú és sugár irányú. A falazat külső részeinek kellő szintű kokszosodása, valamint a felfütési folyamat az egyenlőtlen felmelegedés miatt nem ellenőrizhető, Így repedések, laza hólyagos szerkezetű falrészek is kialakulnak. Emiatt alacsony mechanikai szilárdságú és oxidálódásra rendkívül hajlamos falazat alakul ki. A kemence falazatának élettartamát nagy mértékben befolyásolja a csapolónyílás kialakításának módja is. A csapolónyílás környékén levő szénfal - a gázzárón kialakított páncél hijján - egyrészt fokozott mértékben oxidálódik, másrészt a csapolt ötvözet és salak - elsősorban FeMn - agresszív hatása miatt megy tönkre. A csapolónyilás karbantartását - a megfelelő szintű falazat élettartam biztosítása érdekében - rendszeresen kell végezni, amit önsűlő masszát is tartalmazó anyagok alkalmazásával végeznek el. A leggondosabb munkamód alkalmazása mellett is nyílások környékén a kemence szénfala megrongálódik, ezért a kemence teljes falazása nélkül a nyílások környékén gyakrabban kell újrafalazni. A nyílások környékének újrafalazásához széntömböket célszerű használni, hiszen a széntömbök kellő szilárd ságúak, és az oxidálódásra való hajlamuk kisebb mint az önsűlő masszával kialakított falazaté. A találmánnyal célunk olyan döngölőmassza és kemencefalazás; technológia kidolgozása, amelyekkel a fenti hátrányok egyidejű kiküszöbölése mellett a falazat oxidálódásra való hajlamát is jelentősen csökkenthető, azáltal, hogy hulladékokból grafit és/vagy amorf szénfal dóngóléssel történő kialakítását biztosítják. A kitűzött feladatot úgy oldottuk meg, hogy az ércredukciós kemencék grafit és/vagy amorf szénfalazatának készítésére a találmány szerint az alábbi összetételű keveréket alkalmazzuk: 40 egység széntörmelék 0-1 mm szemcseméretű 40 egység széntörmelék 1-2 mm szemcseméretű 20 egység széntörmelék 2-3 mm szemcseméretű 10-20 egység 0- 1 egység kőszénkátrány fakátrány, ahol a széntörmelék célszerűen ferroötvözetek gyártása során keletkezett, legalább részben grafitizálódott amorf széntartalmú hulladék, amely legalább részben égető elektródatörmelékből és/vagy szénfaltörmelékből és/vagy törött elektródából áll. A fenti döngölőmasszából a találmány szerint úgy lehet döngöléssel, Babionok segítségével kemencefalazatot készíteni, hogy a 80-95X amorf szén és/vagy grafithulladékból, őrölt széntörmelékből és 5-20X kötőanyagból készített keveréket 150-250 C° hőmérsékletre melegítve sablonok közé döngöljük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
