PATENT inż. LENARTOWICZA - Sposób i kształtka do uszczelnienia otworu elektrodowego pieca lukowego oraz poprawy ochrony środowiska, BHP i wskaźników pracy pieca

   W czasie produkcji stali w elektrycznych piecach łukowych dochodzi do wydzielania znacznych ilości pyłów i szkodliwych gazów. W świetle powyższego problematyka odpylania pieców elektrycznych w dużym uproszczeniu sprowadza się w zasadzie do rozwiązania dwóch podstawowych zagadnień:

 

  • całkowitego ujęcia zanieczyszczonych gazów,

  • dokładnego ich oczyszczenia w urządzeniach o skutecznościach przekraczających 99%,

 

    O ile zagadnienie wymienione w drugiej kolejności na obecnym etapie rozwoju techniki odpylania można uznać w dużym stopniu za rozwiązane, o tyle zagadnienie ujęcia gazów i pyłów stanowi nadal problem otwarty w skali ogólnoświatowej, przy czym posiada ono istotną rolę w zakresie uzyskania ogólnej skuteczności instalacji odpylającej.  

     Dla stosowanych do niedawna w przeważającej mierze rozwiązań ujęć tych gazów i pyłów przez czwarty otwór w sklepieniu pieca dość znaczna ilość wydalana jest w przestrzeń hali. Różnice w ilości i składzie chemicznym wydalanych gazów i pyłów wynikają z rodzaju stosowanego wsadu, intensywności procesu jak również z rodzaju i zakresu zabiegów metalurgicznych. Skuteczność odpylania gazów wydzielanych z pieców elektrycznych łukowych uwarunkowana jest możliwością całkowitego ich ujęcia. Układ ujęcia jest tym skuteczniejszy im bliżej źródła jest usytuowany.

Realizowane obecnie metody ujęcia gazów i pyłów można sprowadzić do dwóch zasadniczych grup:

 

  • bezpośrednie – przez czwarty otwór w sklepieniu pieca,

  • pośrednie – przez ujęcie okapowe lub typu „dog house”.

 

    Bezpośrednie ujęcie znajduje obecnie zastosowanie we wszystkich niemal piecach łukowych elektrycznych, natomiast okapowe lub typu „dog house” jedynie w niektórych przypadkach, a to z uwagi na wysokie nakłady inwestycyjno – eksploatacyjne.

    Rozwiązanie według wynalazku inżyniera Lenartowicza „Odciąg gazów i pyłów z elektrycznych pieców łukowych” (patent polski 138193, patent polski 165379, patent polski 165152, patent polski 185520, zgłoszenie patentu europejskiego 91109184.1) ujmuje w sposób wyjątkowo skuteczny uchodzące gazy i pyły wykorzystując istniejącą instalację odpylającą I – go stopnia odpylania przy bardzo niskich kosztach urządzeń i eksploatacji.  

  

 

Rozwiązanie (rys. 1 i 2) polega na stworzeniu zamkniętej przestrzeni nadciśnienia powietrza, które odcina możliwość wydostania się gazów i pyłów w obrębie elektrod ukierunkowując je do odciągu. Efektem jest całkowita redukcja ujścia gazów i pyłów w obrębie elektrod oraz obniżenie poziomu hałasu o około 3 dB.  

    Korzyści wynikające z zastosowania przedstawionego rozwiązania nie ograniczają się wyłącznie do zagadnień ochrony środowiska. Wykorzystanie ww. rozwiązania w piecach o pojemności 10, 20, 25, 40, 50, 70 i 140 ton w stalowniach i odlewniach pozwoliło na stwierdzenie istotnych zmian wskaźników eksploatacyjnych pracy pieców:

 

  • podwyższenie trwałości sklepień (nie chłodzonych) od 100 do 150%

  • zmniejszenie zużycia elektrod o około 0,40 kg/t stali

  • zmniejszenie zużycia energii o około 45 kWh/t stali

  • skrócenie czasu wytopu o około 15%

  • zmniejszenie zawartości pierwiastków stopowych w pyłach o około 15%

Powyższe zdjęcia przedstawiają pierwsze sklepienie pieca 140 Mg po 300 wytopach z zastosowaniem Patentu nr 185520 pt.: " Sposób uszczelnienia otworu elektrodowego łukowego pieca elektrycznego oraz kształtka do realizacji tego sposobu".

Sklepienie zostało zregenerowane i kształtki elektrodowe wymienione na nowe, które wytrzymało w sumie 950 wytopów. Drugie sklepienie pieca 140 Mg z zastosowaniem Patentu 185520 wytrzymało do regeneracji 698 wytopów.

Klikając poniższy link możecie Państwo zobaczyć film przedstawiający rowiązanie inż. Lenartowicza w praktyce

http://www.youtube.com/watch?v=1ea-7jzgyl4&feature=youtu.be

 Przedstawione rozwiązanie uzyskało bardzo wysoką ocenę obsługi pieców, kierownictw wydziałów i zakładów, a także służb BHP. Wzbudziło ono również zainteresowanie zagranicznych ekspertów na spotkaniu zorganizowanym w Paryżu przez Komitet Stalo ONZ, jak i delegacji z Wielkiej Brytanii, Japonii, Niemiec, Węgier, Czech i Słowacji.  

Zastosowanie nowoczesnego sposobu uszczelnienia obszarów wokół elektrod na sklepieniu pieca z równoczesnym obniżeniem temperatury spalin, opracowano na podstawie wiedzy, doświadczeń i rozwiązań chronionych prawem wynalazczym. Wynalazek zabezpiecza przed nadmiernymi wyrzutami pyłów w trakcie najintensywniejszej pracy pieca, jak też wpływa na częściowe obniżenie temp. spalin, wydłużając czas pracy elementów znajdujących się w obszarze elektrod, uchwytów prądowych, instalacji chłodzenia wodnego elektrod, konstrukcji sklepienia oraz poprawi wymierne efekty ekonomiczne dotyczących wskaźników pracy pieca.

 

EFEKT PRZEDSIĘWZIĘCIA

W wyniku zastosowania nowego rozwiązania zostanie osiągnięty następujący efekt przedsięwzięcia:

  1. Techniczny - prawidłowa praca układu odciągu.

  2. Technologiczny - bezzakłóceniowa, wysoko intensywna praca pieca

  3. Ekonomiczny z tytułu:

  • poprawy skuteczności ujęcia pyłów i gazów

  • zmniejszenie zużycia elektrod

  • zmniejszenie zużycia energii elektrycznej

  • znacznego zmniejszenie zużycia materiałów ogniotrwałych

  • zmniejszenie kosztów remontów - wydłużenie trwałości sklepienia, uchwytów prądowych, konstrukcji instalacji chłodzenia wodnego elektrod oraz elementów systemu odciągu.

  1. Środowiskowy z tytułu:

  • zmniejszenie emisji wtórnych z pieca

  • zmniejszenie poziomu hałasu (wyciszenie pracy pieca)

  • spełnienie dyrektywy IPPC (Zintegrowane Zapobieganie i Ograniczenie Zanieczyszczeń) dotyczącej pieca

Efektem jest oszczędność około 4 € w przeliczeniu na jedną tonę produkcji stali. 

 

 

 

Ww. efekty uzyskano w praktyce z zainstalowaną podobną instalacją na 29 łukowych piecach elektrycznych o pojemności od 1,5 do 140 Mg , a ostatnio w CMC Zawiercie na łukowym piecu elektrycznym140 Mg. W przygotowaniu uruchomienie w Hucie Stalowa Wola w oparciu o Patent 185520.

 

 

 

 

 

 

Rozwiązanie dotyczące uszczelnienia otworów elektrodowych zostało wyróżnione na XL Międzynarodowych Targach Wynalazków w Brukseli Złotym Medalem oraz Kryształową Kulą Ministra Współpracy Przemysłu Francusko - Belgijskiego. Prezentowane było również na konferencji metalurgów z ramienia ONZ w Paryżu, Nancy, oraz na targach w Warszawie, Poznaniu, Katowicach, Lipsku i Berlinie. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SPOSÓB REALIZACJI PROJEKTU

 

Przewiduje się następujący sposób postępowania;

1. Określenie krytycznych parametrów odciągu o pomiary: stężenia pyłów, natężenia przepływu i temperaturę gazów odciągowych w głównych fazach procesu wytapiania.

2. Opracowanie założeń i wykonanie projektu technicznego do ujęcia pyłów i gazów z elektrycznego pieca łukowego w obszarze wokół elektrod.

  1. Budowa instalacji uszczelnienia wokół elektrod z zabezpieczeniem materiałów 

W przypadku konieczności uzyskania szerszych informacji prosimy o kontakt:

inż. Jan Lenartowicz

j.lenartowicz@poczta.fm

tel. 517 503 035

 

dobryodlew@dobryodlew.pl

tel. 508 056 440