PL91749B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania stali.Znane sa sposoby wytwarzania stali polegajace na ciaglym swiezeniu plynnej surówki po jej wyjsciu z wielkiego pieca, w celu usuniecia nadmiaru wegla.Znany jest sposób wytwarzania stali, w którym przetwarza sie surówke w granulki, swiezy sie stopiony wsad za pomoca tlenu w piecu do ciaglego swiezenia, po czym wykancza sie wytopiona stal i odlewa sie ja w postaci wlewków przeznaczonych do walcowania. Duze korzysci tych sposobów tkwia w mozliwosci przetwarzania surowca wyjsciowego w jednej lub kilku kolejnych fazach, najpierw w plynna surówke, a nastepnie w odlewane pólfabrykaty.W porównaniu z urzadzeniami typu klasycznego o zblizonej zdolnosci produkcyjnej, urzadzenia stosowane w omawianych procesach wprowadzaja korzystne zmiany, które umozliwiaja znaczne zmniejszenie kosztów wytwarzania, ograniczenie lub uproszczenie wyposazenia sluzacego do transportu wewnetrznego oraz transportu metali w stanie plynnym, chwytanie i oczyszczanie dymów, korzystniejsze rozmieszczanie zespolów produkcyjnych na stosunkowo niewielkiej powierzchni i wysoki stopien zautomatyzowania. # W wiekszosci zakladów, fektóre stosuja proces ciaglego wytwarzania stali, istnieje koniecznosc transportu co najmniej pewnej czesci podstawowych materialów wyjsciowych takich jak: wegiel, koks, ruda kawalkowa, rozdrobniona, albo gabczasta, które trzeba przewozic do miejsca ich przeróbki.Celem wynalazku jest usuniecie opisanych niedogodnosci z procesu wytwarzania stali z surówki i zrealizowanie sposobu przetwarzania pólfabrykatów stanowiacych surowiec wyjsciowy do wytwarzania stali, który odznaczalby sie prostota stosowania i ekonomicznoscia. Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu( w którym granulki otrzymane bezposrednio z plynnej surówki, transportuje sie do miejsca wytwarzania stali, gdzie w urzadzeniu do wstepnego podgrzewania podgrzewa sie je do temperatury bliskiej ich temperaturze miekniecia, a nastepnie w stanie goracym, przenosi sie je w celu topienia, do pieca do ciaglego swiezenia do którego dostarcza sie cieplo pochodzace z dodatkowego zródla. Granulki podgrzewa sie wstepnie co najmniej czesciowo za pomoca gazu wytworzonego podczas odlewania i/albo swiezenia stali.2 91 749 Topienie i swiezenie, przeprowadza sie kolejno w strefie topienia i strefie swiezenia tego samego pieca do swiezenia ciaglego. W przypadku wysokiej zawartosci fosforu w surówce, proces swiezenia przeprowadza sie dwukrotnie. W wyniku odlewania plynnej surówki w postaci granulek, mozna je stosowac w warunkach bardziej korzystnych dla wytopu stali. Wytwarzanie granulek moze odbywac sie w jakimkolwiek miejscu na przyklad w poblizu zlóz mineralnych, a potem transportuje sie je do hut zlokalizowanych w poblizu rynków zbytu.Z punktu widzenia technicznego osiaga sie korzysc wynikajaca z faktu, ze surówka w postaci granulowanej stanowi produkt wyjsciowy wysokiej jakosci.W praktyce, sposób wedlug wynalazku moze miec wiele przykladów wykonania.Przygotowanie surowców potrzebnych dla sposobu wedlug wynalazku zawiera wytwarzanie surówki plynnej w wielkim piecu ze znanych materialów wsadowych, oraz przetwarzanie surówki plynnej spuszczonej z wielkiego pieca w granulki, które maja srednice ponizej 10 mm i które maja najkorzystniej pewna porowatosc sprzyjajaca przyspieszeniu wstepnego podgrzania i topienia, przy czym granulacje wykonuje sie najlepiej za pomoca wody. Granulki te sa przewozone do miejsca ich skladowania i wykorzystania. Najpierw przed ich topieniem sa ogrzewane stopniowo do temperatury 800—900°C, a potem az do temperatury miekniecia. Do wstepnego podgrzewania mozna wykorzystac gaz pochodzacy z pieca i ewentualnie z dodatkowego zródla ciepla. Wstepne podgrzewanie moze byc wykonane na przyklad w piecu obrotowym lub z trzonem ruchomym, na ruszcie ruchomym, w zlozu fluidyzacyjnym lub po prostu na trzonie pieca. Duza powierzchnia granulek, przy ich nieduzej wielkosci i zwiekszonej porowatosci, sprawia ze podgrzewanie gazem i topienie metalu nastepuja bardzo szybko.Granulki wstepnie podgrzane przenoszone sa w sposób ciagly do strefy topienia. Ta strefa jest ogrzewana oporowo energia elektryczna lub w zaleznosci od skladu surówki i ilosci granulek na przyklad palnikami olejo¬ wymi lub plazmowymi, albo lukiem elektrycznym. Zasilanie pieca granulkami jest zalezne od szybkosci to¬ pienia i swiezenia surówki.Topienie i swiezenie moga byc przeprowadzane w tej samej strefie podgrzewania, do której doprowadza sie granulki podgrzewane, tlen, dodatki zuzlotwórcze i ewentualnie wegiel. Stal plynna przelewa sie do kadzi z taka szybkoscia, ze poziom stopionego metalu w strefie topienia i swiezenia utrzymuje sie praktycznie staly Nalezy zauwazyc, ze w przypadku zastosowania sposobu wedlug wynalazku, cala produkcja plynnej surówki z wielkiego pieea jest w calosci odlewana w granulki, zas dotychczas granulki albo gaski byly wytwarzane jedynie okresowo z powodów wyraznie narzuconych. Takie wykorzystanie surówki przynosi znaczne korzysci tak z punktu widzenia prowadzenia wielkiego pieca jak i potrzebnego wyposazenia.W rzeczywistosci wszystkie urzadzenia do wewnetrznego transportu plynnej surówki staja sie zbyteczne i wielki piec staje sie urzadzeniem indywidualnym niezaleznym od stalowni.Strefa topienia moze równiez byc polaczona z odrebna strefa swiezenia. Metal przeplywa nieprzerwanie zjednej strefy do drugiej przez przelew, dzieki wytwarzaniu podcisnienia lub grawitacyjnie w miare zasilania podgrzewanymi granulkami i w miare topienia wsadu. Do strefy swiezenia doprowadza sie tlen za pomoca jednej lub kilku lanc. Tlenek wapna i topniki moga byc wprowadzane indywidualnie lub jako zawiesina w tlenie.Moze byc równiez zastosowana druga strefa dodatkowa dla swiezenia surówek o podwyzszonej zawartosci fosforu.W obydwu przypadkach wyswiezona kapiel przelewa sie do zbiornika wykanczajacego, w rodzaju kadzi lub mieszalnika, w którym kapiel poddaje sie wykonczeniu i ewentualnie obróbce prózniowej .Takprzygotowana stal mozna stosowac bezposrednio do odlewania wlewków lub w urzadzeniu do odlewania ciaglego.Przyklad. Surówka plynna splywa w sposób nieciagly z wielkiego pieca do kadzi spustowej w której w razie potrzeby mozna wykonac obróbke odsiarczania surówki plynnej. Kadz jest doprowadzona do rynny granulacyjnej, z której surówka plynna jest wlewana cienkimi strumieniami do zbiornika z woda. Granulki sa wyjmowane ze zbiornika za pomoca chwytaka i skladowane uwzgledniajac ich nastepny transport w kierunku miejsca gzycia.Otrzymane granulki sa ksztaltu mniej wiecej okraglego i posiadaja ziarnistosc zawarta od 1 do 10 mm.Najkorzystniej jest jezeli zawartosc wegla w granulkach jest mozliwe jak najwyzsza .to znaczy powyzej 4 procent.W miejscu ich uzycia, granulki, sa odprowadzane w sposób ciagly przenosnikiem tasmowym do pieca obrotowego nagrzewajacego, w którym przechodza w przeciwpradzie goracego gazu, z jednego jego konca do drugiego. Na wyjsciu z pieca obrotowego, sa nagrzewane co najmniej w czesci gazem bogatym w CO pochodzacym ze strefy swiezenia, o temperaturze okolo 1550°C, przy czym granulki osiagaja temperature od 850 do 900°C.Granulki gorace sa przesypywane wprost do konwertora swiezacego, który zawiera juz plynny metal i zuzel. W zetknieciu z zuzlem i metalem plynnym temperatura granulek podnosi sie gwaltownie i granulki topia* sie bardzo szybko.91749 3 Wegiel wprowadzony z granulkami do kapieli jest utleniany przez tlen wdmuchiwany za pomoca lancy i w ten sposób dostarcza ciepla potrzebnego do utrzymania kapieli wstanie stopionym w konwertorze izolowanym dlaunikniecia strat cieplnych.Wapno jest dodawane w postaci sproszkowanej jako zawiesina w tlenie-Zuzel silnie utleniony lacznie ze stala przelewa sie do sasiedniej komory, w której odbywa sie oddzielenie dwóch faz, fazy zuzlowej od fazy metalowej, które moga byc spuszczone oddzielnie odpowiednio do kadzi zuzlowej i do mieszalnika.Zawartosc wegla w spuszczonej stali o temperaturze nieco powyej 1600°C, waha sie od 0,04 do 0,08 procent. Uzyskanie gatunków stali dosyc trudne w piecu do swiezenia, jest najkorzystniej wykonywane w mieszalniku.Otrzymana stal jest najkorzystniej stosowana do zasilania urzadzenia do ciaglego odlewania.Sposób wedlug wynalazku pozwala wiec na wytwarzanie stali jakosciowych za pomoca róznych srodków.We wszystkich przypadkach zamierzone sklady stopów mozna uzyskiwac w sposób precyzyjny i powtarzalny Powyzsze operacje scisle ze soba zwiazane nadaja sie dobrze do zautomatyzowania sterowanego maszyna cyfrowa. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania stali, w którym wytwarza sie surówke z rudy zelaza w wielkim piecu, przetwarza sie surówke w granulki, swiezy sie stopiony wsad za pomoca tlenu w piecu do ciaglego swiezenia, po czym wykancza sie wytopiona stal i odlewa sie ja w postaci wlewków przeznaczonych do walcowania, znamienny tym, ze granulki otrzymane bezposrednio z plynnej surówki, transportuje sie do miejsca wytwarzania stali, gdzie w urzadzeniu do wstepnego podgrzewania podgrzewa sie je do temperatury bliskiej ich temperaturze miekniecia, a nastepnie w stanie goracym, przenosi sie je w celu topienia do pieca do ciaglego swiezenia, do którego dostarcza sie cieplo pochodzace z dodatkowego zródla.
2. 2. Sposób, wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze wstepne podgrzewanie granulek dokonuje sie co najmniej czesciowo za pomoca gazu wytwarzanego podczas odlewania i/albo swiezenia stali.
3. 3. Sposób, wedlug zastrz.,1. znamienny tym, ze topienie i swiezenie przeprowadza sie kolejno w strefie topienia i w strefie swiezenia tego samego pieca do swiezenia ciaglego. PL