HU187112B - Sposob poluchenija stali iz tvjordykh matellicheskikh vehhestv s soderzhaniem zheleza - Google Patents

Description

A találmány acél előállítására szolgáló eljárásra vonatkozik, szilárd, fémes vastartalmú anyagokból olyan konverterben, amelynek olvadék alatti bevezető fúvókái vannak széntartalmú tüzelőanyag és oxigén bevezetésére, továbbá, amelynél minden konverterciklus során

- a konverterbe bizonyos mennyiségű vastartalmú anyagot adagolunk be,

- erre valamelyik előző konvereterciklusból származó folyékony olvadékot öntenek rá,

- az egész adagot tüzelőanyag és oxigén bevezetésével megolvasztják, majd

- az egész csapolás mennyiségének bizonyos részét valamelyik ezt követő konverter ciklus részére folyékony olvadék adalékolásához tárolóedénybe csapolják,

Ennél a szilárd, fémes vastartalmú anyagokból acél előállítására szolgáló a DE-OS 29 39 859 számú közrebocsátási iratból ismert eljárásnál a csapolt mennyiség egy részét, célszerű módon a túlnyomó részét minden konverter ciklusnál a további feldolgozáshoz, például folyamatos öntő berendezésnél használják fel, a maradékot pedig elkülönítve tárolják és mint folyékony acél mennyiséget adagolják a következő konverterciklusban, amikor e mellett vastartalmú anyagot adagolnak. Ennél az acélelőállítási eljárásnál ily módon gyakorlatilag folyamatosan dolgoznak, a konverter ciklus sorozat kezdetekor egyszer szükséges folyékony nyersvas, vagy nyersacél bizonyos mennyisége, a következő konverter ciklusban a folyékony állapotban adagolt vas, vagy acél mennyiség pedig rt|indig az előző konverterciklusból származik.

Ily módon ennél az ismert acélgyártási eljárásnál az acélt a szilárd vastartalmú anyagokból lehet előállítani folyékony nyersvasszükséglet nélkül, jó energiakihasználással viszonylag rövid csapolási időközökkel és ezért gazdaságos módon. Az eljárás nem kapcsolódik a nyersvas előállító berendezésekhez és lehetővé teszi az acél előállítását kizárólag szilárd vastartalmú anyagokból, különösen hulladékvasból.

Ennek az ismert eljárásnak az alkalmazásánál a meglévő konvertereknél és csak vashulladék felhasználásánál azonban az állapítható meg, hogy nem lehet mindig á teljes adagolási súlyt elépii, mert nem lehet a hulladékvasból a szükséges menynyiséget a konverterbe betölteni. A hulladékvas általában olyan terjedelmes, hogy az adagolásnál a konVereter már az előtt megtelik, mielőtt a megkívánt súlyú hulladékvas mennyiséget betöltik. Másképp kifejezve a konverter térfogata korlátozza a hulladékvas adagolását, ily módon a töltési súly nem érhető el, illetve nincs kihasználva.

Lehetséges lenne az egyik konverterciklusban megolvasztandó hulladékvas mennyiségének csak egy részét beadagolni először a konverterbe, a maradékot pedig később, például hűtő vashulladék formájában utána adagolni. Az utólagos adagolásnál azonban a termelési folyamat megszakad, mivel a konvertert az adagolási helyzetbe kell billenteni.

Lehet még nagyobb belső térfogatú konvertert alkalmazni, tehát a konvertert nagyobb konverter térfogattal kiképezni. Általában a konvertertérfogatot az acél tonnánként rendelkezésre álló belső 2 ’ térfogat jellemzi és ez a legtöbb konverternél 1-nél kisebb, tipikusan 0,8. Vannak azonban még kisebb konverter térfogattal jellemzett konverterek is. Ha most egyfelől abból indulunk ki, hogy a beadagolt ⁵ hulladékvasnak a teijedelmessége következtében, tehát a köztes légtér nagy aránya következtében, a fajlagos súlya körülbelül 1, úgy beláthatjuk, hogy a megkívánt és gazdaságos, a teljes adagmennyiség súlyának például 20%-ánál kisebb pótlási mennyi^σ séget az adaghoz szükséges mennyiségben nem lehet a konverterbe hulladékvasból beadagolni. E mellett azt is figyelembe kell venni, hogy a konvertert ferde helyzetben töltik meg és hogy ennek következtében a konverter belső térfogatának csak . 80%-át lehet kihasználni. Az olyan konvertereknél, amelyeknek nagyobb a jellemző konverter térfogata, pédául 1 fölötti, ez a hátrány ugyan nem jelentkezik, azonban az ilyen konverter gazdaságtalan, mert a nagyobb belső felület következtében na²⁰ gyobb költségű tűzálló anyagmennyiség szükséges hozzá. így a konvertertérfogat növelése nem jelent megoldást a már meglévő konvertereknek az átállításához az ismert eljárásra.

Az ismert eljárás egy további hátránya az, hogy ²⁵ minden kónvertercíklusban teljes frissítést kell végrehajtani azért, mert a csapolt mennyiségnek mindig egy részét a további feldolgozáshoz felhasználják, tehát a megkívánt acélminőséget és ezzel különösen a meghatározott széntartalmat el kell érni.

³⁰ Az ismert eljárás szerint az olvadékot tárolóedénybe, különösképpen acéledénybe töltik be. A visszatáplálásra szánt acélmennyiséget szénnel dúsítják, ami előnyös módon a tárolóedényben történhet meg. A dúsítás azonban a konverterben is történhet ³⁵ a további feldolgozásra szolgáló acélmennyiség beadagolása után, de ez a ciklusidőt meghosszabbítja. A szénnel való dúsítás az ismert módon az olvadáspontét csökkenti, ez szükségtelenné teszi a tárolóedény hevítését, amennyiben a következő konver⁴⁰ terciklusig az időtartam elegendően rövid.

A találmány feladata az, hogy az ismert, visszatáplálással dolgozó acélelőállítási eljárás hátrányait megszüntesse, de ennek előnyeit, különösen a gyakorlatilag kizárólag hulladékvasból acél előállítá45 sát, megtartsa és ezt az eljárást oly mértékben tökéletesítse, hogy a konverterek adott, korlátozott konvertertérfogata mellett azt az adagolási súlyt, ami a konverternek megfelel, be lehessen tartani.

Ez a feladat oly módon oldható meg, hogy mind50 egyik konverterciklus elején a konvertert rakodószerkezet segítségével vashulladékkal töltjük meg, továbbá, hogy váltakozva, legalább az egyik konverterciklus (a termelési ciklus) csapolt mennyiségét a további feldolgozás részére, például az öntő üzemnek adjuk át és legalább valamelyik következő konverterciklus (a visszatáplálási ciklus) csapolt mennyiségének túlnyomó része legalább két, egyenként legalább egy-egy következő konverterciklus olvadék adagját befogadó tárolóedénybejuttatjuk.

Tehát az ismert acélgyártási eljárásokkal ellentétben váltakozva zajlik le a termelési ciklus és a visszatáplálási ciklus, például váltakozva egy termelési ciklus és egy visszatáplálási ciklus stb. A termelési ciklusban az acélt teljésen frissítik, a vissza65 táplálási ciklusban meghatározott acélminőség be-2tartása nem ..ukséges, különösképpen a teljes fris^⁷ sítést lehet elhagyni. Előnyös az, hogy az a teljes adagmannyiség, ami a konverternek megfelel, minden egyes konverterciklusban elérhető.

Az ismert eljárástól eltérően a találmány szerint ezen kívül legalább két tárolóedénybe csapolunk.

A tárolóedények száma, amelyekbe csapolunk, ekkor lagalább 1 -el nagyobb, mint az egymást követő termelési ciklusoké, úgyhogy mindig egy visszatáplálási acélmennyiség áll rendelkezésre a következő ¹ visszatáplálási ciklushoz.

A találmány szerinti acélgyártási eljárás munkarendje éppen olyan periodikus, mint az ismert eljárás esetében, azonban egy periódus nem csak egy konverterciklusból áll, hanem legalább két konver- ¹ terciklusból, nevezetesen egy visszatáplálási ciklusból és egy termelési ciklusból. Egy periódus például két visszatáplálási ciklusból és egy termelési ciklusból is állhat, vagy egy visszatáplálási ciklusból és két termelési ciklusból stb. Az egyes ciklusok száma elsősorban a konverter térfogatához igazodik, az olvadék adag szükséges mennyisége a teljes adag függvénye és bizonyos mértékben a fajlagos súlytól, tehát a beadagolt hulladékvas terjedelmességétől is függ. A törekvés az, hogy a teljes adagra vonatkoztatva az olvadék adag aránya kicsi legyen, mert ezáltal a nettó acélelőállítás nagyobb lesz.

A találmány szerint a konverterbe adagoló rakodószerkezet a hulladékvassal az olvadék hozzáadása előtt nem, vagy legfeljebb csak részben melegíti elő fűtőanyag-oxigén égővel. Másrészt azonban ezáltal nincs kizárva olyan üzemmód, mint ami az ismert acélgyártási eljárásnál ismert a DEOS 29 39 859 számú nyugatnémet közrebocsátási irat szerint. Az előmelegítés mértékét a találmány szerint úgy lehet változtatni, hogy lehetőleg gazdaságos üzem legyen megvalósítható. E tekintetben döntő befolyása van az előmelegítéshez felhasznált fűtőanyag árának, például a földgáznak, vagy a nyersolajnak és a széntartalmú, az olvadék alatti fúvókákon behívatott tüzelőanyag árának.

Mivel ez az utóbbi szén-monoxiddá oxidálódik és a konverterből kiáramló gáz, amit széngáznak nevezünk, kedvező fűtőértékű és tovább értékesíthető, ezért a konverterüzemnél csak csekély előhevítés gazdaságos, tekintve, hogy a nyersolaj, illetve a földgáz ára magas, a széntartalmú tüzelőanyag, tehát például a szén ára pedig ugyanolyan hőmenynyiségre vonatkoztatva, alacsonyabb. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi a mindenkori energiahordozó árakhoz való alkalmazkodást, mert a kisebb mértékű előmelegítést nemcsak a folyadék fázisba a széntartalmú tüzelőanyag nagyobb mértékű hozzáadásával lehet kiegyenlíteni, hanem a folyékony adalék megnövelt hozzáadásával is.

A találmány szerinti eljárást a következőkben a mellékelt rajz segítségével ismertetjük, amely négy konverterciklusra vonatkoztatva az eljárás menetének vázlatos ábrázolását mutatja be.

A rajzon az egyes konverterciklusokat római számok jelölik. Az első, kezdeti I. konvérterciklusnál az üres 10 konverterbe, amelynek példaképpen 2001 a tőltősúlya, 121 mennyiségű hulladékvasat adagolnak. Ezt követőleg, amint az I. ciklus második képrészlete ábrázolja, a 14 segédtégelyből aló

112 [ olvadék adagként folyékony vas, vagy acél olvadékot adagolnak a 12 hulladékvasra. Ennek az I. konverterciklusnak a harmadik képrészlete szerint most az ismert módon a folyadékfázisba a folyadék ⁵ alatt lévő fúvókákon keresztül 18 szenet és 20 oxigént vezetnek be egymástól elkülönítve, aminek következtében, amint ezt a harmadik képrészlet mutatja, a 12 hulladékvas-mennyiség lépésről lépésre felolvad. A behívatott 18 szén szénmonoxid⁰ ként elgázosodik, amit a 22 elszívón keresztül elvezetnek Itt ugyancsak nagyrészt elvonják a forró széngáz érzékelhető hőjét.

Az I. konverterciklus negyedik képrészlete szerint végül a felolvadt, de teljesen nem frissített 5 nyersvas mennyiséget két, 24 és 26 segédtégelybe csapolják, ily módon mindegyik segéd tégelybe

1001 nyersvas kerül.

A következő II. konverterciklusban ismét 12-1001 hulladékvas tömeget adagolnak a kiürített ⁰ konverterbe. Most, amint ennek a II. konverterciklusnak a második részletképe mutatja, a 24 segédtégelyből adagoljuk á nyersvasat a 10 konverterbe. Ezt követi a harmadik részletkép szerint az olvasztás 18 szén és 20 oxigén befuvatásával úgy, amint 5 fentebb leírtuk az I. konverterciklusnál. Ettől az I, konverterciklustól eltérően azonban ezt követőleg teljes frissítés következik, amint ezt a II. konverterciklus negyedik részletképe ábrázolja. Ehhez az ismert módon a 10 konverterbe 28 oxigént fúvatnak 0 be. Ezen kívül más ismert lépéseket is végrehajtanak, hogy a megkívánt további feldolgozáshoz szükséges acélminőséget be tudják állítani. A II. konverterciklus ötödik részképén az előállított acélt á 30 tégelybe csapolják, majd amint ezt a 32 nyíl 5 jelöli, az öntőüzembe továbbítják. Ily módon a'íl.

konverterciklus a termelési ciklus.

A második 26 segédtégely tartalmát, amelyet ugyancsak az I. konverterciklusban csapoltak, a továbbiakban a III. konvertereiklusban használják 0 fel. Ehhez, amint az előző ciklusban, 12-1001 hulladékvasat adagolnak a 10 konverterbe. Ezt követőleg amint a második részletkép mutatja, a második 26 segédtégely tartalmát az adagoló szerkezetben előmelegített, vagy elő nem melegített hulla5 dékvasra öntik rá. Ily módon az I. konverterciklusban előállított teljes nyersvas mennyiségét felhasználták az acélgyártási eljárásban, az I. konverterciklus így, mint a most leírt III. konveterciklus, 100%-ban visszatáplálási ciklus. A III. konverter0 ciklus harmadik részletképe szerint ismét 18 szén és 20 oxigén befúvatásával a hulladékvas beolvasztását végzik el, és végül, amint a negyedik részletkép mutatja, a folyékony nyersvasat a 24 és 26 segédtégelybe csapolják le.

A IV. konverterciklus ismét termelési ciklus, amely teljes mértékben a fent leírt II. ciklussal azonos.

A rajzon látható az, hogy két egymást követő konverterciklus, például a II. és a III. ciklus olyan 0 ’ periódust alkot, amely a további acélgyártási periódus folyamán mindég ismétlődik.

Célszerű módon a tárolóedényekben (a 24 és 26 segédtégelyekben) lévő visszatáplálásra szánt olvadékot ezekben az edényekben kéntelenítik, mielőtt

-3folyékony adalékként a következő konverterciklusban a hulladékvashoz adagoljak. A kéntelenítés az ismert eljárás szerint történik.

Claims (6)

1. Eljárás acél előállítására szilárd, fémes vastartalmú anyagokból olyan konverterben, amelynek olvadék alatti bevezető fúvókái vannak széntartalmú tüzelőanyag és oxigén bevezetésére, továbbá, amelynél minden konverterciklus során

- a konverterbe (10) bizonyos mennyiségű vastartalmú anyagot adagolnak be,

- erre valamelyik előző konverterciklusból származó folyékony olvadékot töltenek rá,

- az egész adagot tüzelőanyag és oxigén bevezetésével megolvasztják, majd

- az egész csapolás mennyiségének bizonyos részét valamelyik ezt követő konverterciklus részére folyékony olvadék adagolásához tárolóedénybe csapolják, azzal jellemezve, hogy a konvertert (10) minden konverterciklus kezdetekor rakodószerkezet segítségével hulladék vassal (12) töltjük meg, továbbá, hogy váltakozva, legalább az egyik konverterciklus (II) (a termelési ciklus) csapolt mennyiségét a további feldolgozás részére például az öntőüzemnek adjuk át és legalább valamelyik következő konverterciklus (III) (a visszatáplálási ciklus) csapolt mennyiségének túlnyomó részét legalább két,

112 egyenként legalább egy-egy következő konverterciklus olvadékát (16) befogadó tárolóedénybe töltjük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a hulladékvassal (12) ⁵ a rakodóművet az adagolás után a konverterben (10) és a folyékony olvadék (16) betöltése előtt nem, vagy csak részben melegítjük elő tüzelőanyagoxigén égővel.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási ⁰' módja, azzal jellemezve, hogy váltakozva termelőciklust (II) és visszatáplálási ciklust (III) hajtunk végre.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a ⁵ folyékony olvadék (16) aránya az egész adagban 20r50%-ot tesz ki, továbbá, hogy a teljes adag fennmaradó részét hulladékvasból (12) képezzük mindaddig, amíg ezt a konverter (10) befogadó képessége lehetővé teszi.

⁰

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a visszatáplálási ciklusban (III) teljes frissítés nélkül csapolunk.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljá'⁵ rás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a visszatáplálásra kerülő vasmennyiséget, különösképpen a tárolóedényben kéntelenítjük, mielőtt azt valamelyik következő konverterciklusban a konverterben (10) lévő hulladékvashoz (20) adagoljuk.