194320. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nagy hőmérsékletű olvasztott fém, főként vas előállítására
1 194 320 2 A találmány eljárásra vonatkozik nagy hőmérsékletű olvasztott fém, főleg vas előállítására. Tárgya továbbá a találmánynak a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezés, ámely olyan aknás fémolvasztó kemence, amellyel koksz felhasználása nélkül nagy hőmérsékletű olvasztott Fém, főleg öntödei vas állítható elő. Az aknás fémolvasztó kemencéket kiterjedten alkalmazzák fémek olvasztására. A jelenleg használatos kemencék minden típusa megismerhető Dr. Kelemen - Dr. Vörös: Vasöntödék olvasztóberendezései (Műszaki Könyvkiadó - Budapest 1978) című könyvéből. A legáltalánosabban elterjedt megoldás ezek közül az olyan kemence, ahol az akna felső részén feldarabolt fémet és kokszot adagolunk be. A koksz elégésekor keletkező hő megolvasztja a fémet, amely az akna alján olvadt állapotban gyűlik össze. Az ilyen kemencék hátránya, hogy működésük különleges minőségű öntödei kokszot igényel, amelynek kéntartalmát alacsony szinten kell tartani. Az olvasztókemencék más típusánál felhasznált koksz mennyiségét az aknába befújt levegő előmelegítésével igyekeznek csökkenteni. Az égési levegő aknagázokkal való előmelegítése útján a koksz fogyasztás valóban csökken, de a kemence működése ilyen esetben is legalább az olvasztott fém súlyának 8%-át kitevő kokszot igényel. Az olvasztókemencék harmadik típusánál a koksz mennyiségét gáz- vagy olaj - póttüzeléssel igyekeznek csökkenteni. Az olaj- vagy gáztüzelésű égőket az akna alsó részén az égési levegő befúvására szolgáló fúvókák fölött helyezik el. A megoldás előnye, hogy a felhasznált koksz mennyisége hideg levegővel való üzemeltetés esetén 13%-ról 9%-ra csökkenthető, hátránya, hogy a termelt folyékony fém hőmérséklete alacsonyabb, ezért minőségi öntvények készítéséhez nem használható fel. Az ismert olvasztókemencék negyedik csoportjánál az akna mellé fémgyűjtő medencét építenek, amelyek gyűjtőterébe gáz- vagy olaj - póttüzelést vezetnek be. Az ilyen kemencék alsó részén a megolvasztott fémet tartó rácsot, vagy tűzálló anyagból készült golyókat helyeznek el, amely lehetővé teszi, hoy a kemence koksz — fogyasztását lényegesen csökkentsék vagy koksz nélküli üzemmódot tartsanak fenn. E megoldások hátránya, hogy a kemencében termelt folyékony fém hőmérséklete kicsi, ami öntödei felhasználását csak egyes célokra teszi lehetővé. A fém hőmérséklete a gyűjtőmedence terébe vízszintes tengellyel tüzelő égőkkel növelhető, mivel a hőátadási viszonyok miatt a salakréteggel fedett olvadt fém hőmérséklete a tüzelésre fordított gáz, vagy olaj mennyiségének növelésével sem emelhető a minőségi öntvénygyártásnál megkívánt hőmérsékletre. A találmány célja olyan aknás fémolvasztó kemence kialakítása és üzemeltetési eljárása, amellyel a fém koksz felhasználása nélkül, kizárólag olaj vagy gáz elégetésével megfelelő hőmérsékletre hevíthető. Ez úgy valósítható meg, hogy három fűtési fázist hoznak létre, amelyből az utolsó a túlhevítés, amely az aknához csatlakozó medencében megfelelően elhelyezett égőkkel valósítható meg. A találmány egyrészt tehát eljárás nagy hőmérsékletű olvasztott fém — főként öntödei vas - előállításához aknás fémolvasztó kemencében, amelynek során a kemence aknájába beadagolt vasdarabokat indító égővel és olvasztó égővel megolvasztjuk, majd az indító égőt elzárjuk és ezzel egyidejűleg túlhevítő égő(ke)t kapcsolunk be, amellyel (amelyekkel) mini-* málisan 90 m/sec sebességű égő gázsugarat bocsátunk az olvadék felszíne irányában, és a túlhevítő éső(k) égési levegőjét adott esetben minimálisan 3(XTC-ra előmelegítjük. A találmány továbbá aknás fémolvasztó kemence is nagy hőmérsékletű olvasztott fém — főként öntödei vas — előállításához, előnyösen a találmány szerinti eljárással a kemence aknájának aljához csatlakozó túlhevítő medencével és gáz - vagy olajtüzelésű égőkkel olymódon kialakítva, hogy a túlhevítő medence oldalfalába indító égő és olvasztó égő(k), a túlhevítő medence boltozatába túlhevítő égő(k) van(nak) építve. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a túlhevítő égő(k) tengelye közel függőleges. A találmány részletesebben egy kiviteli példa segítségével a csatolt rajzok alapján Ismerhető meg, ahol az , 1. ábra a találmány szerinti kemence függőleges metszete, a 3. ábra a kemence túlhevítő medencéjén átmenő Vízszintes síkkal felvett metszet. Mint az 1. ábrán látható, a találmány szerinti kemence két fő részből áll. A 3 fallal határolt 1 akna hagyományos kialakítású. Az 1 akna aljához csatlakozik a 4 túlhevítő medence. A 4 túlhevítő medencébe az átvezetést az 1 akna 2 ferde aknafeneke biztosítja. A 4 túlhevítő medencébe csatlakoznak a különböző gáz- vagy olajtüzelésű égők, mégpedig a 14 homlokfalba a 8 indító égő, a 15 oldalfalakba a 7 olvasztó égők, a 16 boltozatokba a 9 túlhevítő égők. Az általunk kialakított kemence gáztüzelésű, az égők a részben jelzett 10 gázvezetéken keresztül földgázzal vannak táplálva, az égési levegő a 11 levegővezetéken át van hozzávezetve az égőkhöz. A 8 indító égő és a 7 olvasztó égők a kohászati Gyárépítő Vállalat által gyártott BR jelű földgázégők, a 9 túlhevítő égők pedig a Tüzeléstechnikai Kutató Intézet IP típusú impulzuségői. A 4 túlhevítő medence alja közelében a 15 oldalfalban van kialakítva az 5 csapoló nyílás, a 15 oldalfal felső részében és a 16 boltozatban a 12 és 13 salak eltávolító nyílás található. A találmány szerinti berendezés a kitűzött feladatot úgy oldja meg, hogy az 1 aknához csatlakozó 4 túlhevítő medence hármas égőrendszerét felhasználva az olvadt fém felületén kiemelkedően nagy hőáramot biztosít anélkül, hogy a 9 túlhevítő égők a 7 olvasztó égők munkáját károsan befolyásolnák. Ezt a kemence három fűtési fázisának célszerű különválasztása biztosítja. Az 1 aknába az olvasztandó fémdarabokat felülről adagolják be. A kemence üzemének beindításakor a 8 indító égők és 7 olvasztó égők teljes kapacitással üzemelnek. A beadagolt fémdarabok a felfelé emelkedő magas hőmérsékletű gázokkal ellenáramban folyamatosan megolvadnak, és a 2 ferde aknafenéken lefolyva a 4 túlhevítő medencébe jutnak. Az üzem indításakor a 9 túlhevítő égők nincsenek begyújtva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
