����������� ����� ���������������������

��������� ���������������

2

Dopalanie tlenku węglaw elektrycznych piecach łukowych

Rysunek 1: Piec łukowy do produkcji stali (95.10.78 m)

Zmniejszone straty energetycznei mniejsza emisja pyłów poprzez zastosowanie tlenu

Na skalę światową, elek-tryczne piece łukowe doprodukcji stali zaczęły byćszerzej stosowane w ostat-niej dekadzie (rysunek 1).Wraz ze zwiększonym za-stosowaniem paliw kopal-nych oraz zanieczyszczo-nego złomu metali, wyko-rzystanie energii cieplneji chemicznej tlenku węglazawartego w spalinach zy-skało rosnące znaczenie.Zależnie od warunków pra-cy pieca, do 30% energiidoprowadzanej do pieca

łukowego może zostaćutracone w spalinach.Messer proponuje opaten-towany system lancy tleno-wej Oxiarc-EAF do dopala-nia tlenku węgla w elek-trycznych piecach łuko-wych (EAF).

Poprzez selektywne zasto-sowanie tlenu wydajnośćinstalacji produkcyjnychjest podwyższana, pod-czas gdy jednocześnie zu-życie energii elektrycznejzostaje obniżone.

Dla określenia docelowegozużycia tlenu koniecznajest znajomość dokładne-go składu chemicznegospalin na wyjściu z pieca.W związku z tym, Messeropracował i opatentowałsondę próbkującą spaliny,umożliwiającą analizowa-nie w systemie ciągłym go-rących spalin, mogącychosiągnąć temperaturę na-wet 1900 oC i zawierają-cych dużą ilość pyłu.

3

Rysunek 2: Skład spalin w funkcji czasu, bez dopalania CO.(eGP.201.7.9)

Wieloletniedoświadczenie

z dopalaniem CO

Messer posiada wieloletnie doświad-czenie w dziedzinie dopalania tlenkuwęgla w:

� spalarniach niebezpiecznychodpadów, w piecach obroto-wych jak również w komorachdopalania

� piecach płomiennych [płomienia-kach] do produkcji aluminiumi szkła

� pieców szybowych do odzyskumetali nieżelaznych, jak równieżdo likwidacji zanieczyszczonychniebezpiecznych odpadów.

Proces wykorzystania tlenu do dopala-nia charakteryzują następujące efekty:

� lepsze mieszanie (brak strumie-niowego przepływu)

� wyższe prędkości reakcji� wzrost temperatury procesu.

Docelowe wykorzystanie tlenu prowa-dzi zatem do podwyższenia wydajno-ści instalacji przy jednoczesnymmniejszym zużyciu energii pierwotnej

oraz do uzyskania emisji tlenku wę-gla poniżej dopuszczalnych granic.

Uwarunkowaniadotyczące spalinz elektrycznych

pieców łukowych

Odmienne koncepcje wytapianiaw piecach łukowych doprowadziły dopowstania konstrukcji pieców zasila-nych prądem stałym lub zmiennym.Proces topienia znajduje się pod sil-nym wpływem zastosowanych palni-ków tlenowo-paliwowych.

W trakcie procesu wyta-piania tworzą się spali-ny o różnym składziechemicznym z powoduwzrastającego wykorzy-stania zanieczyszczo-nych złomów metalii paliw kopalnych.Głównymi komponenta-mi spalin są:

� tlenek węgla (CO)oraz wodór (H2)

� dwutlenek węgla(CO2)

� tlen (O2)� para wodna (H2O)

i azot (N2).

Tablica 1 przedstawiawybrane wartości pomia-rów tlenku węgla dokona-

nych w czterech piecach łukowychw Niemczech o ciężarach wytopu od70 tL do 140 tL (tL = tony stopionej sta-li). Zależnie od ilości koszy (1 kosz =1 jednostka objętości załadowana zło-mem metalowym), jak również w trak-cie fazy płaskiego nagrzewania wsa-du (w tej fazie załadowany złom me-talowy jest całkowicie roztapianyw piecu) stężenia tlenku węgla waha-ją się od 14% do 36%. W tym okresieśredni czas trwania potencjału tlenkuwęgla (jest to okres czasu, w którymtlenek węgla jest dostępny dla proce-su dopalania) zmienia się od 5 do18 minut.

Oczywistym jest, że warunki roboczew poszczególnych piecach różnią sięznacznie. Przykładowo – piece łuko-we A i C w dalszym ciągu posiadająpotencjały tlenku węgla przekracza-jące 20% w fazie wygrzewania płaskie-go kąpieli.

Tablica 1: Wartości CO zmierzone w wybranych piecach łukowych w Niemczech (70do 140 tL)

A B C D

Kosz 1 Zawartość CO [obj. - %] 36 14 23 16

Czas występowania CO [min] 17 10 14 5

Kosz 2 Zawartość CO [obj. - %] 26 19 26 15

Czas występowania CO [min] 11 18 15 10

Faza Zawartość CO [obj. - %] 24 – 23 –

kąpieli płaskiej Czas występowania CO [min] 15 – 8 –

Ilość tlenu – 2 lance Oxiarc-EAF

Tlen (obj. - %)

Dwutlenek węgla (obj. -%)

Tlenek węgla (obj. -%)

Załadunek wsadu Wytop Załadunek wsadu Wytop SpustKosz 1 Kosz 1 Kosz 2 Kosz 2

4

Uzyskane dane służą jako podsta-wa do obliczeń stopnia dopalaniahCO bez selektywnego zastosowaniatlenu (Tablica 2). Stopnie dopalaniatlenku węgla zmieniają się pomię-dzy 33 i 64%. Piece łukowe B i D jużosiągnęły stopnie dopalania więk-sze niż 50% przy pracy w trybie kon-wencjonalnym. W tych dwóch przy-padkach oczekiwany będzie jedynieniewielki potencjał możliwości za-oszczędzenia energii elektrycznejz tytułu selektywnego zastosowaniatlenu do dopalania tlenku węgla.Przez wzgląd na uzyskanie komplet-ności informacji podano równieżw Tablicy 2 ilość węgla podawane-go w okresie pomiarowym.

Rysunek 2 przedstawia skład spalinpieca w funkcji czasu, bez dopalaniatlenku węgla w trakcie jednego cykluzaładunku wsadu. Na podstawiezmienności stężeń tlenku węgla i dwu-tlenku węgla można wnosić, że dodopalania dostępna jest wystarczają-ca ilość tlenku węgla od połowy eta-pu wytapiania kosza 1, oraz po jed-nej trzeciej fazy topienia kosza 2.W trakcie tych faz topienia stężenietlenku węgla zmienia się od 12 do20%. Niewielka ilość tlenu przepływastale przez lancę w celu utrzymanialanc Oxiarc-EAF w stanie wolnym odzażużlowania (zielona linia na Rysun-ku 2). Natężenie przepływu tlenu wy-nosi około 25 m3 O2/h na każdą lancęOxiarc.

Skład spalin oraz wynikowe, poten-cjalne oszczędności zależą od szere-gu czynników, z czego najważniejszy-mi są:

� wielkość pieca� tryb pracy pieca (wprowadzenie

wtórnego powietrza)� jakość złomu oraz liczba koszy� system podawania węgla i sys-

tem doprowadzania gazu

Tablica 2: Obliczone wskaźniki dopalania hCO = (CO2/(CO2 + CO)) x 100 [%]

A B C D

hCO Kosz 1 [%] 33,1 55,5 39,2 64,2

hCO Kosz 2 [%] 35,8 50,6 34,7 60,1

hCO Faza płaskiej kąpieli [%] 41,2 – 40,3 –

Podawany węgiel [kg/tfl] 9,8 12,0 13,6 11,5

Technika pomiarowaspalin

Messer opracował ciągłą jakościo-wą technikę pomiarową spalin dlaktórej zgłoszono wniosek patento-wy. System składa się z chłodzonejwodą sondy próbkującej spaliny,która jest zainstalowana w ciąguspalin pieca (EAF), z automatycz-nej jednostki przedmuchującej, jak

również szafki analitycznej (dla tle-nu, dwutlenku węgla i tlenku węgla)z oprogramowaniem do zbieraniai prezentacji danych.

Sonda próbkująca dla spalin (Rysu-nek 3) składa się z chłodzonej wodąlancy próbkującej z głowicą ochron-ną wyposażoną w peryferyjne prze-grody dla separacji cząstek stałych.Masa pyłu zawartego w spalinach jestprzechwytywana przez te przegrody.Sonda próbkująca spaliny jest wypo-sażona w przewód zasilający dla gazuprzedmuchiwania oraz przewodypróbkowania dla gazu, który ma byćanalizowany.

Jako gaz przedmuchiwania wyko-rzystywane jest albo sprężone po-wietrze albo azot pod ciśnieniemwiększym niż 3 bary. Sonda prób-kująca spaliny osiąga trwałość użyt-kową rzędu 1350 załadunków wsa-du, co odpowiada ponad 1500 go-dzin roboczych. Porównywalne sys-temy osiągają trwałość nie większąniż jeden tydzień.

Konstrukcja analitycznego układupomiarowego została pokazana naRysunku 4. Spaliny są zasysanepoprzez sondę próbkowania spa-lin, przewody gazu próbkowanegooraz urządzenie gazu przedmuchi-wania, a następnie są przenoszo-

� tryb postępowania z żużlem� jakość stali� parametry znamionowe transfor-

matora� wydajność palnika.

Praktyczne oszczędności energii elek-trycznej wynikające z zastosowaniaselektywnego dopalania z użyciemtlenu wynoszą od 2,5 do 4,7 kWh nam3 tlenu.

Rysunek 3: Sonda próbkowania spalin (eGP.201.7.10)

Gaz próbkowany Gaz oczyszczony

Urządzenieprzedmu-chujące

Gaz próbkowany

Wodachłodząca

Wodachłodząca

Prz

epły

w s

palin

5

Rysunek 4: Schemat wyposażenia pomiarowego (eGP.207.7.11)

Dopalanie COlancami Oxiarc-EAF

Zależnie od warunków pracy piecado 30% całkowitej energii doprowa-dzonej do pieca łukowego możezostać utracone poprzez układ od-prowadzania spalin. Dopalanie tlen-ku węgla poprzez zasilanie piecadocelową ilością tlenu stanowi jed-no z rozwiązań dla eliminacji tejścieżki strat energetycznych.

Messer opracował metodę dopalaniatlenku węgla, w której tlen jest dodawa-ny poprzez dwie lance Oxiarc-EAF doatmosfery pieca wypełnionego złomemw trakcie fazy wytapiania. Dla tego ro-dzaju aplikacji został zgłoszony wnio-sek patentowy. Przy pomocy tej techni-ki energia generowana jest poprzezspalanie tlenku węgla i wodoru orazprzenoszona do wytapianego złomui częściowo do wytapianej kąpieli.

Lance Oxiarc-EAF (Rysunek 5) wy-twarzają strumienie gazu o turbu-lentnym przepływie, które rozpra-szają się stożkowo pod kątem oko-ło 20 stopni. Spaliny są wciąganeprzez te turbulencje. Tablica 3przedstawia najważniejsze parame-try techniczne lanc Oxiarc-EAF.

Tablica 3: Parametry lanc tlenowych Oxiarc-EAF

Dla zachowania dobrego mieszaniagazu w piecu łukowym, znaczenie za-sadnicze mają następujące warunki:

� lance Oxiarc-EAF muszą miećwystarczającą ilość wolnej prze-strzeń

� strumień tlenu nigdy nie może do-tykać paneli chłodzonych wodą(boczne ściany pieca)

� podczas projektowania musi zo-stać uwzględniona energia kine-tyczna głównego strumienia gazu

� kąty lancy muszą być dostosowa-ne do kształtu pieca (wielkośćśrednicy, na której ustawione sąelektrody) oraz

ne do szafki analitycznej. Pomiarjest przeprowadzany zgodnie z po-danym cyklem czasowym. Przykońcu okresu pomiarowego sondapróbkująca spaliny jak równieżprzewód próbkowania są oczysz-czane sprężonym powietrzem. Li-nia gazu próbkowanego jestoczyszczana przez ciągłe przedmu-chiwanie. W trakcie tego krokuszafka analityczna jest zabezpie-czana przed nadciśnieniem przypomocy presostatu, który zamykagórne elektrozawory. Lanca prób-kująca jest przedmuchiwana impul-sowo, przy czym częstotliwość im-pulsów jest ustalana ze zmiennyminterwałem czasowym.

Sonda próbkowania spalin

Urządzenie przedmuchujące

Elektrozawory

Filtrypyłowe

Presostat

Sterowanie elektroniczne

GazprzedmuchującySzafka analityczna

Filtrdokładnego

oczyszczania

Urządzeniechłodzące

próbkowany gaz

Pompa gazupróbkowanego

Analizator O2

Analizator CO/CO2

Rejestracja danych

Wyświetlacz

Typ lancy Lanca Oxiarc-EAF z miedzianą głowicą

Przepływ tlenu 500 do 1000 m3/h (zależnie od pozycji lancy)

Chłodzenie Stały przepływ wody około 1 m3/h przy Dp = 2 bar

Średnica lancy 89 mm

Długość swobodnego trzonu Dostosowana do komory pieca

Przyłącza Tlen 2”

Gaz ziemny 1 1/2”

Woda chłodząca 3/4”

6

� dysze wylotowe lanc Oxiarc-EAFmuszą być zaprojektowane zgod-nie z dobranym pędem [szybko-ścią] gazu.

Lance Oxiarc-EAF są montowanew górnej części chłodzonego wodąpanelu w obszarze połączenia ko-lanowego ciągu spalin w taki spo-sób, aby przepływ tlenu oddziaływałprzeciwnie do kierunku przepływuspalin. Tlen jest wprowadzany w kie-runku do dołu pod kątem 30 stopnido poziomu i stycznie do przestrze-ni pomiędzy średnicą usytuowaniaelektrod i ścianką pieca. Ściśle okre-ślona ilość tlenu podawana jestprzez układ sterujący. Dodawanailość jest proporcjonalna do elek-trycznego obciążenia pieca. Zapew-nia to ciągłe mieszanie tlenu ze spa-linami i skutkuje niemal całkowitymdopaleniem. Rysunek 6 przedstawiazmienność składu spalin w trakciepojedynczego załadunku wsadupodczas realizacji dopalania tlenkuwęgla.

W porównaniu do konwencjonalnychprocedur stężenie tlenku węgla jesto 10 do 15% niższe. Zawartość dwu-tlenku węgla osiąga wartości do 35%.To oznacza przyrost o więcej niż 8%w porównaniu do procesu bez dopa-lania. Warto wspomnieć, że zawartośćtlenu w odprowadzanych spalinachwynosi niemal zero w trakcie okresuwtryskiwania, innymi słowy całość tle-nu zostaje zużyta.

Z uwagi na wybrany układ lancOxiarc-EAF dodatkowy opór od-działuje na spaliny nasycone pyłemprzemieszczające się w kierunkupołączenia kolanowego pieca EAFtak, iż w porównaniu z konwencjo-nalnymi procedurami wytapianiabez dopalania, wraz ze spalinamiwydobywa się mniejsza ilość pyłu.W wyniku tego, produkcja metaluwzrasta znacząco a obciążenieukładu przedmuchiwania gazu zo-staje zredukowane.

Wyniki

Rysunek 5: Lanca Oxiarc-EAF (95.10.78n)

Kluczowe dane robocze uzyskanepoprzez zastosowanie lanc Oxiarc-

Wartym odnotowania jest fakt, żezastosowanie tlenu nie doprowa-dziło do żadnego dodatkowegowykrywalnego zużycia chłodzo-nych wodą paneli pieca ani do mie-rzalnego obniżenia trwałości użyt-kowej elektrod. W oparciu o typo-we koszty energii elektrycznej i pa-liw kopalnych (ze źródeł węgla)koszty wytapiania zostaje obniżo-ny o 0,45 do 1 Euro na tonę wyto-pionej stali. Ten zakres jest wyni-kiem zmiennych programów wyta-piania, Okres zwrotu kosztów zaku-pu osprzętu jest zawsze krótszy niżjeden rok.

Tablica 4: Parametry robocze osiągnięte z dwoma lancami Oxiarc-EAF

EAF zostały podsumowane w Tabli-cy 4. Przy docelowym dopalaniutlenku węgla z użyciem dwóch lancOxiarc-EAF w elektrycznym piecułukowym, wymagana ilość tlenu jesto 9 do 15% większa niż wymaganadla konwencjonalnych technik bezdopalania.

Zależnie od wymienionych powyżejwarunków pracy pieca, potencjalnaoszczędność energii elektrycznejwynosi od 5 do 10%, podczas gdyw tym samym czasie moc – na czaszasilania (tj. całkowity czas w któ-rym energia elektryczna jest poda-wana dla jednego wsadu) – jest ob-niżona o 4 do 8%. Z uwagi nazmniejszenie ilości wyrzucanegopyłu, ilość wytworzonego metaluwzrasta o 0,3%.

Dodatkowo wymagana ilość tlenu 9 do 15%

Zaoszczędzona energia elektryczna 4 do 10% (D 4,7 kWh/m3 O2)

Zmniejszenie mocy na czas 4 do 8%

Zwiększenie uzysku metalu z powodu > 0,3%

mniejszego zrzutu pyłu (zależnie od mieszanki złomów metali)

Trwałość elektrody Brak dodatkowego zużycia

Oszczędności w funkcji programu topienia 0,46 do 1,00 Euro / tL

Okres zwrotu < 1 roku

7

Wnioski

Instalacja dwóch lanc Oxiarc-EAFponiżej połączenia kolanowego cią-gu spalin pieca EAF, jak to opisanopowyżej, daje możliwość potencjal-nej redukcji zużycia energii elek-trycznej, przy jednoczesnym skró-ceniu okresu mocy na czas orazwzrastającej ilości wyprodukowane-go metalu.Wysokie potencjalne oszczędnościenergii rzędu do 4,7 kWh na m3 tlenu,to więcej niż tylko zwrot kosztów do-datkowo zużytego tlenu.

Wydatki na wyposażenie pomiarowe,sterownicze i zabezpieczające, jakrównież na modyfikacje paneli chło-dzonych wodą (dla instalacji lancOxiarc-EAF) są niewielkie. Istniejąceelektryczne piece łukowe mogą zo-stać bez problemów zmodyfikowanepoprzez wprowadzenie elementównowej konstrukcji. Tym niemniej insta-lacja lanc Oxiarc-EAF musi zostaćw każdym przypadku zmodyfikowanazgodnie z lokalnymi, rzeczywistymiwarunkami działania danego pieca.

Inż. dypl. Heinz FrankeInż. dypl. Korst Koder

Rysunek 6: Skład spalin w funkcji czasu, z dopalaniem CO (eGP.201.7.12)

Ilość tlenu – 2 lance Oxiarc-EAF

Tlen (obj. - %)

Dwutlenek węgla (obj. -%)

Tlenek węgla (obj. -%)

Załadunek wsadu Wytop Załadunek wsadu Wytop SpustKosz 1 Kosz 1 Kosz 2 Kosz 2

8

Rysunek 1 Wdrożona aplikacja Oxijet® w żeliwiaku

Obserwowany wzrost wy-dajności oraz temperaturyz równoczesnym zmniej-szeniem zużycia koksupodczas dozowania tlenuw piecach szybowych do-tyczy zarówno produkcjiżeliwa jak i miedzi. Wyso-ka skuteczność jest najbar-dziej widoczna w momen-cie stosowania systemówdozowania tlenu do strefykoksu wypełniającego że-liwiak.

Klasyczna aplikacja Mes-sera Oxijet® wykorzystujedozowany pulsacyjniez prędkościami ponad-dźwiękowymi tlen bezpo-średnio do strefy topieniaza pośrednictwem syste-mu lanc.Poszczególne lance sąotwierane bądź zamykanezależnie od proporcjonal-nego w danym momenciezapotrzebowania na tlen(Rysunek 1) Strumień tle-

nu jest dokładnie regulo-wany nawet w wąskich za-kresach, a determinuje gozmienny zasyp wsadu doprzestrzeni pieca.Rozwiązanie wykorzystują-ce Oxijet® powoduje rów-nomierny przepływ tlenufaktycznie potrzebnegow przestrzeni pieca szybo-wego, a tym samym pozwa-la ograniczyć zarówno zu-życie koksu jak równieżsamego tlenu.

Żeliwiaki

Kontrolowane naddźwiękowe dozowanie tlenu

9

Metale otrzymywano w piecach szy-bowych już p.n.e. i do czasów śre-dniowiecza proces ten niewiele sięzmienił. Ok. 200 lat temu rozpoczęłasię modernizacja żeliwiaków. Obecnieżeliwo jest produkowane głównie w te-go typu agregatach, np. w Niemczechok. 60%.Ażeby zapewnić optymalne osiągi,parametry procesu muszą być do-kładnie kontrolowane. Szczególnieistotna jest ilość powietrza (tlenu) pro-porcjonalna do masy ładowanegokoksu. Jest to uwarunkowane rozmia-rami przestrzeni pieca.Ze względów ekonomicznych opty-malne zakresy pracy agregatów sąściśle zdefiniowane.Nie skorelowanie aspektów technolo-gicznych z ekonomicznymi gwaran-tuje każdorazowo fiasko przedsię-wzięcia, jakim jest produkcja żeliwa.Od wielu lat metalurdzy wykorzystująwzbogacanie dmuchu powietrza tle-nem w procesie produkcji żeliwa.Daleko są oni jednak od optimum,wykorzystującego niezbędną a zara-zem wystarczającą ilość tlenu.Popularne jest już wzbogacanie dmu-chu powietrza tlenem. Stosuje się bez-pośrednie dozowanie tlenu do prze-strzeni roboczej.Tym niemniej okazuje się, że prze-szkadza to grawitacyjnie przemiesz-czającemu się ładunkowi w równo-miernym topieniu, bowiem krawędziewsadu ulegają szybciej stopieniu odrdzenia. Turbulencje powstające wsku-tek dozowania oraz zasysania dmuchuograniczają penetrację tlenu i hamująjego dotarcie do strefy koksu wypeł-niającego żeliwiak, jak to ma miejscew przypadku konwencjonalnych lancczy dysz do aplikowania tlenu.

Kontrolowanenaddźwiękowe

dozowanie tlenu

Aplikacja Oxijet® ma na celu zwięk-szenie penetracji tlenu, aż do pod-stawy koksu znajdującego się w że-liwiaku.Specjalne lance z dyszami Lavalaprzyspieszają strumień dozowane-go tlenu do prędkości ponaddźwię-kowych.

Lance są instalowane wewnątrzdoprowadzających dmuch dyszpowietrznych. Zwiększony impulstlenowy o gładkiej charakterysty-ce dociera aż do centrum pieca.To znacząco redukuje straty ener-gi i wzdłuż ścian pieca i strefydysz powietrznych. W tym samymczasie zmniejszane jest równieżobciążenie c ieplne tych st ref .Dzięki Oxijet® średnia temperatu-ra w poprzek st refy topnieniapodnosi się. Zgodnie z reakcjąBuduarda zawartość tlenku węglawzrasta.

Redukuje to atmosferę, a wyższa tem-peratura żelaza powoduje wzrost roz-puszczalności węgla w nim, a takżespadek jego zużycia. Dzięki temu za-chowujemy koks jako materiał stopo-wy. Dodatkowo czas rozruchu syste-mu podczas przerw w wytapianiugwałtownie maleje.Dotychczasowe osiągnięcia przeko-nały inwestorów do wdrożenia sys-temu Oxijet® w ponad 40 żeliwia-kach. Modernizowane żeliwiaki pre-zentują różne typy konstrukcji: z go-rącym dmuchem, z zimnym dmu-chem, z układem rekuperacji, krót-kokampanijne, jak i długokampanij-ne z dyszami miedzianymi chłodzo-nymi wodą oraz z dyszami chłodzo-nymi gazem. Wydajność topieniatychże żeliwiaków mieści się w prze-dziale od 3 do 80 t/h, a ich średnicewynoszą od 710 do 2700 mm.

Charakterystyczne reakcje zachodzące w różnych strefach żeliwiaków.W strefie/obszarze spalania ciepło jest generowane wskutek spalaniakoksu:

C + O2 � CO2 DDDDDHR = - 33260 kJ/kg C(DHR = enthalpia reakcji)

CO2 powstały w procesie spalania jest częściowo redukowany poprzezrównowagową reakcję Boudouarda

CO2 + C � 2CO DDDDDHR = + 14009 kJ/kg C

(DHR = enthalpia reakcji)

Kontrolowane naddźwiękowe dozo-wanie tlenu umożliwia realizację na-stępujących celów:

� Zmniejszenie kosztów wytapianiaPonaddźwiękowe aplikowanie tle-nu redukuje ilość dmuchu pod-czas produkcji gwarantując za-chowanie osiągów wytapiania.Ograniczamy zużycie koksu. Im-plikuje to zmniejszoną zawartośćsiarki w gazach odlotowych. Za-miast koksu o wysokiej jakościmożna używać tańszy materiał.Dodatkową korzyścią jest zredu-

kowany pobór mocy i mniejszezużycie agregatu.

� Zwiększenie wydajności wyta-pianiaTemperatura topnienia i wydaj-ność wytapiania wzrasta, na sku-tek czego zaoszczędzamy wyso-kogatunkowy koks, co jed-nak nie jest priorytetem, a argu-mentem, że można go zastąpićtańszym materiałem.

� Zwiększona elastycznośćWydajność wytapiania, może byćróżna w szerokim zakresie dzię-ki zamianom dmuchu powietrza.Jest to możliwe, gdyż dozowanytlen gwarantuje wymaganą tem-peraturę w zasięgu strefy wyta-piania.

10

� Utylizacja pyłów, piasku, nawę-glanie i stopowanieJeśli lance do poszczególnychdodatków są instalowane równo-legle do lanc tlenowych o bardzodużym stopniu injekcji to możnauzyskać żądany efekt stopowa-nia. Można tak nawęglać i stopo-wać optymalnie minimalizującstraty.

Tablica 1: Atuty aplikacji Oxijet®

Bez aplikacji Z aplikacją

Oxijet® Oxijet®

Żeliwo szare

Wydajność topienia [t/h] 9,8 10,1

Zaoszczędzony koks [kg/t] 16,7

Oszczędność tlenu [m3/t] 3,5

Żeliwo sferoidalne

Wydajność topienia [t/h] 7,88 8,5

Zaoszczędzony koks [kg/t] 16,7

Oszczędność tlenu [m3/t] 6,1

Ze względu na założenia konstrukcyj-ne dysz Lavala uzyskujemy charakte-rystyczny naddźwiękowy ciąg. Cooznacza, że lance Oxijet® muszą pra-cować przy ściśle zdefiniowanychprzepływach tlenu dla których je za-projektowano. Pobór tlenu przez żeli-wiak optymalizuje kompensacjaotwieranych bądź zamykanych lanc,czego przyczyną jest nierównomier-ny załadunek materiału.Dodatkowo oznacza to, że przepływtlenu może być regulowany stopnio-wo w przestrzeni wokół konkretnejlancy.Aplikacja Oxijet® stanowi specjalnewyposażenie dla odlewni, które cha-rakteryzuje zmienna wydajność pro-dukcji żeliwa. Dla maksymalnych za-potrzebowań tlen jest wstrzykiwanyciągle, a w momencie redukcji ilości

Kontrolowanieaplikacji Oxijet®

załadunku jest on dozowany nieregu-larnie (Rysunek 2) przez otwieraniei zamykanie wszystkich lanc we wcze-śniej określonym interwale czaso-wym. Efektywny i zwarty elektrycznysystem kontroli zarządza dozowa-niem tlenu.Optymalny przepływ tlenu dziękiróżnym programom wytopów

w module sterowania zadaje prze-rwy między aplikowaniem tlenu.Ważną korzyść stanowi równo-

miernie rozprowadzany tlen w po-przek pieca. Jest bardzo istotne,aby zawory odcinające zainstalo-wano tak blisko lanc, jak to tylkomożliwe celem bardzo szybkiegootwierania i zamykania przepływu.Przez to skrócony zostaje czasstartu oraz wyłączenia, kiedy to nieuzyskujemy ponaddźwiękowychprędkości wylotu tlenu.

Tablica 2: Porównanie zmian w regulacji i kontroli przepływu tlenu w przypadku aplika-cji Oxijet®

11

Schemat aplikacji Oxijet®

Centrala firmy:Messer Polska Sp. z o.o.

ul. Maciejkowicka 3041-503 Chorzów

tel. 032 / 77 26 000fax 032 / 77 26 115

e-mail: messer@messer.plhttp://www.messer.pl

Warszawa

ul. Pożarowa 9/1103-308 Warszawatel. 022 / 675 69 26fax 022 / 811 69 19e-mail: warszawa@messer.pl

Poznań

ul. 28 Czerwca 1956 nr 231/23961-485 Poznańtel. 061 / 831 22 20fax 061 / 831 28 26e-mail: poznan@messer.pl

Police

ul. Jasienicka 772-010 Policetel. 091 / 317 26 00fax 091 / 312 17 99e-mail: police@messer.pl

Środa Śląska

ul. Oławska 3655-300 Środa Śląskatel. 071 / 317 69 40fax 071 / 317 68 02e-mail: wroclaw@messer.pl

Oddziały