Nagyolvasztó

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Nagyolvasztók Hollandiában

A nagyolvasztó a nyersvasgyártás legelterjedtebb kemencetípusa. A vasércekből redukálással állítják elő benne a nyersvasat. A redukciót szén (karbon) segítségével végzik, amit többnyire koksz formájában használnak fel. A nagyolvasztó maga a nyersvas előállítására szolgáló aknás kemence. Működtetése azonban több, egyéb feladatot ellátó egységet is igényel. Ilyenek például a léghevítők, a fúvógépház, a torokgáztisztító stb. Ezeket – a nagyolvasztóval együtt – nagyolvasztóműnek nevezik.

A nagyolvasztó méreteit hasznos magasságával, medencéjének átmérőjével és hasznos térfogatával lehet bemutatni. A nagyolvasztók fejlődése során egyre nagyobb kemencéket építettek, de a méretnövekedést sokkal inkább az átmérővel érték el, mint a magasság növelésével. A legnagyobb magassági méretek a 30–35 méter körüli tartományban vannak, a hasznos térfogat pedig az 5000 köbmétert is meghaladja.[1]

A nagyolvasztó alakja[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A nagyolvasztóprofil részei

A nagyolvasztó körszelvényű aknás kemence, ami hengeres és kúpos részekből áll. A nagyolvasztó profilja a kemence függőleges metszetén látható. A nagyolvasztóprofil részei:[2][3]

  • Torok: A nagyolvasztóprofil legmagasabban elhelyezkedő eleme, itt adagolják be az elegyet (a vasérc, a koksz és a salakképző anyagok meghatározott arányú keverékét), és itt távozik el a torokgáz.
  • Akna: A nagyolvasztó csonkakúp alakú része, a kemence legnagyobb eleme. A lefelé bővülő alakot egyrészt a hőmérséklet emelkedése következtében bekövetkező térfogat-növekedés, másrészt a lefelé haladó elegyoszlop és a felfelé haladó gázok sebességének mérséklése indokolja (a gázok redukáló hatása így jobban érvényesülhet).
  • Szénpoha: Viszonylag rövid hengeres rész, itt játszódnak le a salakképződési folyamatok.
  • Nyugvó: Itt már gyakorlatilag csak folyékony halmazállapotú fázisok vannak (kivéve a kokszot).
  • Fúvósík: A medence felső részén van. Itt helyezik el körben a levegő befújására alkalmas fúvókákat. Ez az a hely, ahol a koksz oxidációja (elégése) megtörténik, hő fejlődik és redukálógáz képződik.
  • Medence: A nagyolvasztó gyűjtő eleme. Itt gyűlik össze a folyékony nyersvas és salak, de bizonyos metallurgiai folyamatok is lejátszódnak. A két fázis (vas és salak) a fajsúlykülönbség alapján elkülönül egymástól, így a feljebb elhelyezett nyíláso(ko)n a salakot, alul pedig a nyersvasat lehet lecsapolni. Előfordul – főleg kisebb méretű kohóknál – hogy külön salakcsapoló nyílást nem építenek.

A nagyolvasztó felépítménye[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A nagyolvasztó falazatát aknapáncélzat veszi körül. Az egész kemencét acélszerkezetből készült állványzat veszi körbe, oszlopokkal és keresztszerelvényekkel. Az oszlopok és maga a kemence hatalmas betonalapon nyugszanak. Az állványzat tartja a falazaton és a páncélzaton kívül a torok- illetve adagoló berendezést, az adagfelvonó rendszert, a torokgázvezeték egy részét, a forrószél körvezetékét, valamint a különböző helyeken kiépített szerelőrendszereket.[4]

A nagyolvasztó legfontosabb szerelvényei:[5][6]

Ferde felvonópályás adagszállító (szkip)
  • Falazat. A nagyolvasztó falazatának sokirányú követelményeknek kell megfelelni. Többek között kopásállónak kell lennie, hogy ellenálljon a levonuló elegy abrazív hatásának, ellen kell állnia a folyékony nyersvas és salak összetett hatásával szemben, a különböző jellegű kémiai igénybevételekkel szemben stb. A nagyolvasztó különböző zónáiban eltérőek az igénybevételek, ezért a falazat – helytől függően – más és más típusú tűzállóanyagból készül (például samott-, karbon-, magnezit-, korund- stb. téglából, blokkból, a fenék esetleg döngölt tűzállóanyagból). A falazat – közbenső javításokkal – évekig tartó folyamatos használatot tesz lehetővé. Ezt követően a kohót leállítják, és teljes egészében újrafalazzák (és nem ritkán egyéb átalakításokat, korszerűsítéseket végeznek).
  • Torokzáró és adagoló berendezések. A nagyolvasztó felső részén, a torokra építve helyezkednek el. Feladatuk kettős: egyrészt biztonságosan le kell zárni a kemence felső részét a külvilágtól, hogy ne áramolhasson ki a súlyosan mérgező torokgáz, másrészt lehetővé kell tenni a torokhoz érkező elegy és koksz bejuttatását az aknába. Az elegy ferde felvonópályán vagy szállítószalagon érkezik a torokhoz. A torokzár kialakítása sokféle lehet, az egyik típus például a kétkúpos adagoló, ami voltaképpen egy zsiliprendszert valósít meg. Itt helyezik el a torokgáz elvezetésére való csőrendszert is.
  • A fúvószélellátás elemei: Bonyolult csőrendszert alkotnak. A felmelegített levegő (forrószél) a léghevítőktől a forrószél-vezetéken jut a nagyolvasztót körbevevő körvezetékbe, majd innen ágazik le a fúvókák felé. A körvezeték, de a vezetékrendszer más elemei is, megfelelően le vannak szigetelve, hogy a hőveszteséget a lehető legkisebb mértéken tartsák. A fúvókák vízhűtéses bronzelemek, amikbe szükség esetén belecsatlakozhat a járulékos anyagok (például szénhidrogének) vezetéke is.
  • Csapolónyílások: A medencében folyamatosan gyűlő nyersvas és salak időnkénti eltávolítására valók. A vascsapoló nyílás tűzálló masszával van kitöltve, amit csapoláskor átütnek, annak végén pedig dugaszoló gép végzi a lezárását. Salakcsapoló nyílást a kisebb nagyolvasztókon nem mindig alakítanak ki, ilyenkor a salakot és a vasat együtt csapolják le. A külön épített salakcsapoló nyílás(ok) vízhűtéses bronzszerelvények.
  • Hűtőrendszer: A nagyolvasztó falazatának és más nagy hőigénybevételnek kitett részeinek védelmét szolgálja. A hűtést vízzel végzik, és történhet vízpermettel vagy vízköpenyhűtéssel, illetve beépített hűtőszerelvényekkel. Nyilvánvaló, hogy a hűtésnek a hőmérséklet emelkedésével fokozódik a szerepe, és a nagyolvasztó alsó részén különös figyelmet fordítanak rá. A medence, a nyugvó, a szénpoha és az akna alsó részén beépített hűtőszekrényeket használnak.

További képek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A nagyolvasztó részei
1 – meleg levegő befúvás; 2 – olvasztó zóna; 3 – redukáló zóna 1; 4 – redukáló zóna 2; 5 – előmelegítő zóna; 6 – elegy adagoló; 7 – torokgáz; 8 – elegyoszlop; 9 – salak és salakcsapoló nyílás; 10 – medence és a nyersvas csapolónyílása; 11 – távozó kohógáz.
Csapolás nagyolvasztóból
Nagyolvasztó Diósgyőrben (1977)

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Farkas Ottó 1989 75–76. oldal
  2. Farkas Ottó 1989 77–78. oldal
  3. Óvári Antal 1985 160–161. oldal
  4. Óvári Antal 1985 162–178. oldal
  5. Farkas Ottó 1989 86–107. oldal
  6. Geleji Sándor 1955 303–359. oldal

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Farkas Ottó 1989: Farkas Ottó: Nyersvasmetallurgia. Budapest: Tankönyvkiadó. 1989 ISBN 9631821064  
  • Geleji Sándor 1955: Vaskohászati enciklopédia VI: Nyersvaskohászat. Geleji Sándor főszerk. Budapest: Akadémiai Kiadó. 1955  
  • Óvári Antal 1985: Vaskohászati kézikönyv. Óvári Antal főszerk. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1985 ISBN 9631059723  

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]