195981. lajstromszámú szabadalom • Eljárás megnövelt energiabevitelre villamos ívkemencékbe
9 195981 10 fizikai hője megfelelő hőcserélőben például a befűvó levegő vagy az ócskavas előmelegilésére felhasználható. A találmányt az alábbiakban célszerű, példuképpeni foganatosítás módok kapcsán, a csatolt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra egy vázlatosan ábrázolt, a találmány szerinti eljárás foganatosítására kialakított villamos ivkemence függőleges metszete, a 2. ábra pedig a kemence vízszintes metszete. A villamos ívkemence tűzálló 1 falazatában három 2 fúvóka van elhelyezve, melyek mindegyike két koncentrikus csőből áll. A felső 3 oldalfalban 4 befúvószerkezetek vannak kialakítva, melyek mindegyike nyilakkal jelölt négy szabad 5 gázsugarat tartalmaz. Az 1. ábrán továbbá látható a 7 furattal ellátott 6 üreges elektróda. A 8 vonal a csapolés előtti nyugalmi fürdőfelületet jelöli. A 2. ábrán láthatók a 10 elektróda osztókörön elhelyezett 11 elektródák, és a G üreges elektróda. A képzeletijeli, a tűztérben álló hengert a 12 vonal jelöli, és az '5 gázsugarak vonatkozó 13 becsapódási felületeit satírozott területek jelölik. Végezetül látható a 1-1 gázelvezetö nyílás. Egy 11 MW névleges teljesítményű 30 t-ás ívkemencében három, két. koncentrikus csőből élló 2 fúvóka van, amelyek belső csöve tűzálló masszával ki van töltve, és a gyürüalakú résen fúvókánként 0,7 ± 0,3 Nm3 inertgéz és propán áramlik be. A befúvás végén, mintegy 4 perccel a csapolás előtt átkapcsolnak argonra. A 3 oldalfalba három, egyenként négy 5 gázsugárral kiképzett 4 befúv ószer kezet van szilárdan beépítve úgy, hogy a sugarak meredeken lefelé irányulnál;. A 4 befúvószerkezeteket magas helyzetük miatt az ócskavas nem károsítja. Az oxigénből és szénből valamint nitrogénből álló befúvóközeg egyben a befúvószerkezet hűtésére is szolgál. Kiegészitó vízhütésre nincs szükség. Befúvószerkezetenként három fúvóka kizárólag oxigén bejuttatására szolgál, egy fúvókén pedig szén/nitrogén-szuszpenziót fújunk be, oxigénre való átkapcsoiási lehetőség mellett. A szénfúvóka egy keramikus csővel ki van bélelve és a befúvókájába úgy van beépítve, hogy a gyürüalakú résen áramló oxigén a szénáramot körülveszi. A szénfúvókákat a szénbefúvás után a befúvószerkezet elején egy szelep segítségével nitrogénnel átöblitjük, majd oxigén befú vására állítjuk át. A befúvott oxigén mennyisége ócskavas olvasztásánál befővószerkőzetenként 9,5 Nm3/min. Összesen 2,0 t szilárd nyersvasut, 2G,1 t ócskavasat, 2,6 t adalékot és 1,8 ) forgácsot udagolunk be héi'om kosárban, húrom részletben. A kemencefenékre a fúvókéi; elé 89 kg darabos kokszot helyezünk. A befúvókákkal a részben megolvasztott ócskavasra és olvadékra 400 kg őrölt antracitét és 1270 Nm3 oxigént fúvatunk. Fogyó fúvókák segítségével a salakkapuk környezetébe 500 Nm3 oxigént fúvatunk. A darabos szén szükséglet mintegy 1100 kg. Egy redukéciós f ázis áramszükséglete 10 200 KWh 30 t folyékony acélra vonatkoztatva 1640 °C csapolási hőmérséklet mellett. Az elektródafogyás 2,7 kg/t folyékony acél. Az adag 49 perc alatt, az áram bekapcsolásától a csapolásig elkészül. A találmány szerinti eljárás egy gazdaságilag különösen jelentős változatánál egy 30 t-és Ívkemencébe, mely három darab 6 mm névleges méretű duplacsövű fúvókéval van ellátva, 100 kg darabos kokszot adagolunk. A fúvókákon mindenkor 0,6-4 Nm3 oxigént füvünk be percenként, és az idő előtti kopástól szénhidrogén, illetve szénhidrogén/inertgáz keverékkel, jelen esetben földgázzal védjük. Ezek a fúvókák a vízszinteshez viszonyított 70°-os szögben olyan síkokban vannak, amelyek az érintőlegesen fújó befúvószerkezetek és a befúvófúvókék hossztengelyei között vannak. Az oxigén nagy részét három befúvószerkezettel egyenként három kisebb és egy nagyobb fúvókéval fújjuk be az ócskavasra és az olvadékra intenzív fürdőmozgás mellett. Energiahordozóként a villamos áram mellett antracit szolgál, amit egy üreges elektródán át fúvunk az olvadékra. Néhány perccel a villamos iv begyújtása után megkezdjük az oxigén és kis mennyiségű szén befűvését. A befúvott oxigén és szén mennyiségét az ócskavas felmelegedésének és megolvadásának növekedésével fokozzuk mindhárom olvadási periódusban. A szénbefúvés időbeli lefolyásét az oxigénbefúvástól, és az elvezetett gázok vegyelemzésétól tesszük függővé. 30 t-ás folyékony acél adagonként 27 t ócskavasat, 3,5 t adalékot és 2,0 t forgácsot használunk föl. Oxigénből a reakciógázok elégetésére az ócskavasra, a salakra és a kemencetérbe a fenékfúvókékon 450 Nm^t, a befúvószerkezeteken 1600 Nm3-t és a fogyó elektródákon át 600 Nm^t vezetünk be. Antracitból 1450 kg és szénből 1050 kg szükséges. Az antracithez 300 kg 24% cinktartalmú kemenceport keverünk. A csupán egyszeri porvisszavezetéssel a cinktartalom 32%-ra növelhető, és cink visszanyerésre nyílik lehetőség. A fenéken lévő fúvókékra 100 kg kokszot adagolunk. 1630 °C csapolási hőmérséklet mellett a villamos energia felhasználás egy redukciófázisra vonatkoztatva 7200 KWh. Az elektróda felhasználás 3,2 kg/t folyékony acél. Az adagolás kezdetétől a csapolásig terjedő idő egy óra. A csapolási időköz tovább csökkenthető, ha a kemencében maradék olvadékot hagyunk, illetve korábbi csapolást vagy szekunder metallurgiát alkalmazunk. 5 10 15 20 25 30 35 43 45 50 55 60 65 6
