Az öntöttvas hőmérsékletének növelése a konverterben
Jelenleg a következő módszereket használják a legelterjedtebb oxigén-átalakítók fém töltésében a törmelék arányának növelésére:
- a konverterbe öntött öntöttvas hőmérsékletének növekedése;
- a CO gázok CO-nak a konverter munkaterébe való CO2-utánégetése;
- vegyi hűtőfolyadékok használata, beleértve a szilárd tüzelőanyag-befecskendezést;
- fémhulladék előzetes fűtése folyadék és gáz halmazállapotú tüzelőanyagok felhasználásával a konverter munkaterületén;
- Fémhulladék előmelegítése hulladékgáz-hő alkalmazásával;
- olvasztós acél a minimális mennyiségű salak alatt.
Az öntöttvas hőmérsékletének növelése a konverterben
A nagynyomású kemence kimeneti hőmérséklete általában 1500-1550 ° C.
A hagyományos acélgyártó technológiának köszönhetően 100 tonna vagy 140 tonna sertésvödör vödörbe bocsátják, és az acélgyártó keverőrekeszébe szállítják. Keverők osztályok vas merőkanál letölthető merőkanál salak és fém öntenek a mixer, ahol van egy felhalmozódása a vas és homogenizáció a kémiai összetétele a fém érkező különböző vasolvasztókban. A keverőből az öntéshez szükséges öntvény mennyiségét egy öntőüstbe öntjük, amelyben a fémeket az acélgyártó egységbe szállítjuk és átalakítóba öntjük. Ezzel a szállítási móddal a konverterbe öntött öntöttvas hőmérséklete általában nem haladja meg az 1300-1350 ° C-ot.
A korszerű acélgyártó üzemekben 480-600 tonna keverő típusú vödröt használnak fel a nagyolvadarabból származó nyersvas előállítására (13.1 ábra).
Ábra 13.1 - Öntöttvas vödör keverő típus
A síncsaptelep acélgyártó üzletében a fém fajtáját az öntő kanálba öntik, majd a salak betöltése után az acélgyártó egységbe öntik. Az öntöttvas öntésére szolgáló ilyen technológia lehetővé teszi a fémhőmérséklet 50-70 ° C-os veszteségének csökkentését.
A fémhulladék részarányának növelése érdekében a külföldi cégek tesztelték az oxigénátalakítók működését az öntöttvas előmelegítésével. Például a 13.2. Ábra mutatja az Ajax Magnethermix öntöttvas fűtési rendszert. Ez egy hengeres edény, hasonló a hagyományos keverőhöz, tűzálló téglával borítva, és tengelye körül forogva a csaplyukon keresztül öntöttvas kisütéshez. A telepítés hossza 15 m, átmérője 5,7 m, kapacitása 1500 t.
13.2. Ábra - A csatorna típusú hat indukciós melegítővel ellátott öntöttvas fűtésére szolgáló berendezés ábrája
Az öntöttvas fűtése hat, nagy teljesítményű indukciós csatorna típusú fűtőberendezés segítségével történik, amelyek a henger alsó oldalán helyezkednek el. Az elektromágneses erők hatására a fém az indukciós melegítők csatornáin keresztül áramlik, ahol a fűtése megtörténik, és visszatér a fürdőbe. A hőforrás az ipari frekvencia elektromos áram. Az egyes induktorok teljesítménye akár 2,5 MW-ra emelhető.
A villamosenergia-fogyasztás a fűtéshez 1 tonna nyersvas 100 ° C-on, figyelembe véve az elektromos és hőveszteséget a fűtőben 28 kWh. Ebből következik, hogy a telepítés hat induktivitások összes teljesítmény 15 MW lenne a kapacitása a 536 t / h felmelegített fémet, 100 ° C-on vagy 179 m / h melegítés közben 300 ° C-on A hatásfoka a fűtőberendezések 84%.
Mivel a vizsgált készülékben a fém felmelegítése a felületén minimális mennyiségű salakkal történik, a bélés kopása elhanyagolható. Bizonyíték van arra, hogy ez minden évben 2 millió tonna öntöttvas feldolgozása után változik.
Az Energy Materials Conservation Corporation (USA) adatai szerint az oxigénátalakító üzlet termelékenysége a nyersvas előmelegítéséhez szükséges berendezések használatával 13-15% -kal nő a fogyasztás növelése nélkül. Ugyanakkor az 1 tonna további megolvasztott acélra jutó villamosenergia-fogyasztás 450 kWh, ami 25% -kal alacsonyabb, mint az elektromos ívkemencékben.
Ugyanakkor nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy a hőerőművek esetében az üzemanyag hasznos energia felhasználásának együtthatója kevesebb, mint 40%, valamint az elektromos hálózatok veszteségei. Ennek eredményeképpen a tüzelőanyag teljes energiafelhasználási aránya az öntöttvas fűtésére szolgáló ilyen típusú berendezés használata esetén
30%. Ez magasabb, mint amikor a fémhulladékot elektromos kemencében (20-24%) feldolgozzák, de lényegesen alacsonyabb, mint amikor a tüzelőanyag közvetlenül égett a konverter munkaterületén, és a kipufogógázok hőjét részben felhasználták a hulladékhő-kazánokban. Ezért az öntöttvas indukciós melegítéssel történő hőmérséklet növelésének gazdaságossága nem teljesen egyértelmű, és további vizsgálatokat igényel az egyes üzemek körülményei tekintetében.