195981. lajstromszámú szabadalom • Eljárás megnövelt energiabevitelre villamos ívkemencékbe
195981 6 műanyagok és hasonlók elégetése miaU, csekély. A találmány szerinti eljárás további előnyös foganatositási módja szerint a befúvószerkezeteket a kemencefal felső részében helyezzük el. Eközben a befúvószerkezetek hossztengelyei egy az elektróda osztókor és a kemencefal közti képzeletbeli hengerhez érintőlegesen a kemencetérbe lefelé mutatnak. Ezen képzeletbeli álló henger átmérőjét a kemence belső étmérőjenek 0,5- -0,8 szorosa közötti értékűre választjuk. A villamos ivkemencék ismert üzemmódjánál az ócskavasból származó reakciógázok a hulladékgázokkal együtt a kemencéből eltávoznának anélkül, hogy energiájuk nagyobb mértékben az ócskavasra vagy az olvadékra étszármazna. A találmány szerinti eljárásnál az ócskavasra tapadó szennyzódések elégéséből már egy nagyobb enrgiabevitel származik. A találmány szerinti eljárás további előnyös foganatositási módja szerint a befűvószerkezetekből kiáramló gázsugarak a kemence viszonylag hideg részét, az ún. .Cold Spots'-t, és az ott található ócskavasat fűtik, miáltal az ócskavas beolvadása járulékosan felgyorsul. Oxigén üzemmódban a befúvószerkezetek egyes kilépőnyílésait, azaz a fúvókákat az alábbi képlet szerint méretezzük: 5 D = a fúvóka névleges mérete (cm), G = a folyékony acél súlya (t/adag), z = a fúvókák száma befúvószerkezetenként, n = a befúvószerkezetek száma kemencénként. Alapjában véve a találmány szerinti eljárásnál tetszés szerinti oxigén befúvószerkezetek alkalmazhatók, egy egyszerű csőtől a vízhűtéses fúvókáig. A találmány szerint azonban különösen előnyösnek bizonyultak az olyan megoldások, ahol több kilépőnyilású, azaz fúvókéjú befúvószerkezetet alkalmazunk. Ezen befúvószerkezeteknél nem alkalmazunk vizhűtést és példaképpen rézből készíthetők. Egytől hatig terjedő kilépő nyílásuk, előnyösen négy fúvókájuk van. Az oxigén befúvószerkezet előtti géznyomást úgy választjuk meg, hogy a gázsugarak hangsebességgel lépjenek ki. Alkalmazhatók azonban kúposán bővülő kilépőnyilésok is, amelyek a kritikust meghaladó áramlási sebességet biztosítanak. Előnyősnek bizonyult továbbá az olyan megoldás, amelynél üzem közben a befúvott mennyiség változtatható, példaképpen a hulladékgáz vegyelemzése ós/vagy a tüzelőanyag betáplálás függvényében. További célszerű foganatositási mód szerint előnyösnek bizonyult a befúvásra 700-1300 °C, különsen 900-1200 °C hőmérsékletű előmelegített levegőt alkalmazni. Meglepő módon a kemencetér hőmérsékletével az utóégési fok, és ezáltal az energiabevitel, oxigén helyett forró levegő befúvéséval emelkedik. Továbbá forró levegő alkalmazásénál a termikus hatásfok is növelhető, azaz az utóégésnél keletkezett hó visszavezethető az ócskavasba és/vagy az olvadékba. A befúvószerkezet alkalmazása és egyidejű széntartalmú tüzelőanyag betáplálás közben növekvő beolvasztási idővel csökken az elégetett reakciógézok visszavezetett hője által definiált termikus hatásfok. A találmány szerinti eljárás egy lényeges ismérve szerint az energiabevitel ezen csökkenése a fürdőmozgás növelésével ellensúlyozható. Ehhez különösen előnyősnek bizonyult az olyan megoldás, hogy az oxigént a villamos ivkemence fenekén elhelyezett fúvókákon át ott vezetjük az olvadékba, ahol a forró befúvott gázsugarak az olvadék felületére becsapódnak. Az oxigén bevezetésével az olvadékban CO képződik, és C02-vé való elégésével a hövisszavezetés fokozódik. A fürdőfelszín alatti fúvókákon betáplált gézmennyiség változtatható. A találmány szerint az olvadék növekvő mennyiségével a géz mennyiségét csökkentjük. Ha az ócskavas teljes mennyisége elolvadt, az oxigén befúvás mértéke 2 Nm3/min fúvókánként vagy ennél kevesebb. Ezeket a fürdőfelszín alatti fúvókákat normál esetben 5-10 bar, maximum 20 bar nyomású oxigénnel tápláljuk. Lehetőség van azonban egész 60 bar-ig megnövelt nyomás alkalmazására. Célszerűen megválasztott kiviteli alak szerint a széntartalmú tüzelőanyagokat egy vagy több üreges elektródán ét fújjuk az olvadékba, és a fürdőfelszín alatti oxigént betápláló fúvókák a tüzelőanyag elosztáséra és CO-vá történő részleges elégetésére szolgálnak. A találmány egy további ismérve szerint ily módon időegységenként és elelektródénként nagy tüzelőanyag mennyiségek vezethetők az olvadékba, és alaktihatók át. Oxidáló hatású gázok vagy intergéz, valamint folyadékok, mint például olaj bevitele az ismert, két koncentrikus csőből álló fúvókákon ét az eddigi technika szerint problémás. A fenékbe vagy az alsó oldalfalba beépített fúvókákon ■ példaképpen cseppek képződhetnek, melyek a kemence oldalfalának felső szakaszában nagy lerakódásokhoz vezettek. Megnyugtató megoldáshoz az vezetett, hogy a bevezetett gézmennyiségét jelentősen redukálták, a fúvóka előtti nyomást az olvadék állapotához illesztették, optimalizálták a fúvókék elhelyezését és az olvadék teljes olvadásakor a gázmennyiséget minimumra csökkentették. Találmány szerint 3-8 mm névleges méretű fúvókákat alkalmazunk. Előnyösen kettős csövű fúvókák felhasználására kerül sor, amelyek középső csövében oxigént, gyűrűalakú részében pedig gáznemű szénhidrogént és/vagy inertgézokat, illetve ezek ke5 10 15 20 25 30 35 40 15 50 55 60 65 <1
