HU222145B1 - Egyenáramú ívkemence acél előállítására, valamint eljárás acél előállítására ilyen ívkemencében - Google Patents
Egyenáramú ívkemence acél előállítására, valamint eljárás acél előállítására ilyen ívkemencében Download PDFInfo
- Publication number
- HU222145B1 HU222145B1 HU0103626A HUP0103626A HU222145B1 HU 222145 B1 HU222145 B1 HU 222145B1 HU 0103626 A HU0103626 A HU 0103626A HU P0103626 A HUP0103626 A HU P0103626A HU 222145 B1 HU222145 B1 HU 222145B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- melting vessel
- melting
- arc furnace
- manhole
- electrodes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5229—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
- C21B13/023—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces wherein iron or steel is obtained in a molten state
- C21B13/026—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces wherein iron or steel is obtained in a molten state heated electrically
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/12—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/527—Charging of the electric furnace
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
- C21C5/562—Manufacture of steel by other methods starting from scrap
- C21C5/565—Preheating of scrap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
- F27B3/085—Arc furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
- F27B3/18—Arrangements of devices for charging
- F27B3/183—Charging of arc furnaces vertically through the roof, e.g. in three points
- F27B3/186—Charging in a vertical chamber adjacent to the melting chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
- F27D11/08—Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
- F27D11/10—Disposition of electrodes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/30—Arrangements for extraction or collection of waste gases; Hoods therefor
- F27D17/304—Arrangements for extraction or collection of waste gases; Hoods therefor specially adapted for electric arc furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/14—Charging or discharging liquid or molten material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
A találmány tárgya egyenáramú ívkemence acél előállítására, amelyvillamos ívek létrehozására alkalmas elektródokkal, továbbá egy alsóbeolvasztási tartományból (4) és egy nyílásokkal ellátott felsőfedélből (5) álló, az olvadék és a salak számára kialakítottcsapolónyílásokkal, valamint a füstgázok közvetlen szabályozásáraalkalmas eszközökkel ellátott olvasztóedényt tartalmaz. A találmánytárgyát képezi továbbá egy eljárás acél előállítására ilyenívkemencében. A találmány szerinti egyenáramú ívkemence újdonsága az,hogy a betétanyagot (11) az olvasztóedénybe (2) bevezető központiadagolóakna (10) szomszédságában az olvasztóedény (2) felső részébenegy, a betétanyag (11) beadagolási folyamata során keletkező porés/vagy gázok elszívására alkalmas olvasztóedény-elszívóberendezés(3.2) részegységeit befogadó nyílások vannak kialakítva, ahol egy, azaknában (10) elrendezett akna-elszívóberende- zés (3.1) és azolvasztóedény-elszívóberendezés (3.2) egy közös füstgázelvezetőszerkezetté (3) van összekötve, és ahol átkapcsolóelemek vannakbeépítve az egyik vagy a másik elszívóberendezés működtetésére és/vagya füstgázáramlatok valamely kombinációjának beállítására a mindenkoribeadagolási vagy beolvasztási folyamattól függően. A fentiívkemencében megvalósított találmány szerinti eljárásra az jellemző,hogy a beadagolás alatt az ennek során keletkező gázokat és port egy,az olvasztóedény (2) felső részében kialakított nyílásokba csatlakozóolvasztóedény-- elszívóberendezéssel (3.2) elszívják, ugyanakkor afüstgázokat az olvasztóedény-elszívóberendezésből (3.2) és az akna-elszívóberendezésből (3.1) egy közös füstgázelvezető szerkezet (3)segítségével távolítják el, emellett átkap- csolóelemeken keresztülmindig csak az egyik vagy a másik elszívóberendezést működtetik,és/vagy a füstgázáramlatok valamely kombinációját állítják be. ŕ
Description
A találmány tárgya egyenáramú ívkemence acél előállítására, amely villamos ívek létrehozására alkalmas elektródokkal, továbbá egy alsó beolvasztási tartományból és egy nyílásokkal ellátott felső fedélből álló, az olvadék és a salak számára kialakított csapolónyílásokkal, valamint a füstgázok áramlásának közvetlen szabályozására alkalmas eszközökkel ellátott olvasztóedényt tartalmaz. A találmány tárgyát képezi továbbá egy eljárás acél előállítására ilyen ívkemencében.
Acél előállítására többféle eljárás is ismert. Ennek kapcsán alapvetően lényegében két eljárásmód terjedt el, egyrészt a hagyományos nagyolvasztós-konverteres technológia szerinti acélgyártás, másrészt pedig a villamos ívkemencében végzett elektroacélgyártás.
Egy villamos ívkemencében általában egy lapos hengeres, illetve ovális olvasztóedény van elrendezve a vashulladék, illetve a közvetlenül redukált vas (vasszivacs) beolvasztására. A villamos ívkemencéknél szokásosan a kemencét felnyitott fedél mellett töltik meg, és a betétet a fedélen keresztül a kemencébe benyúló elektródok villamos íveivel olvasztják fel. A kemence leürítése kemencetípustól függően egy csapolócsatomán vagy egy, a kemence fenekében excentrikusán elrendezett csapolónyíláson keresztül történik. Villamos ívkemencék ismertek váltóáramú és egyenáramú változatban is.
A hagyományos egyenáramú ivkemencék egy grafitelektróddal és egy fenékelektróddal rendelkeznek. A létrejövő villamos ív függőlegesen lefelé van az acélfürdőre irányítva. A legutóbbi időkben ismertté váltak két grafitelektróddal rendelkező egyenáramú ívkemencék is. A hagyományos egyenáramú ívkemencéknek az alábbi hátrányaik vannak:
A beolvasztási folyamat során a villamos ív kitérése következhet be, ami nagy terhelést jelent a kemence tűzálló anyaga számára. A fürdő alacsony szintje mellett ezért egy vastag habsalakréteg szükséges a villamos ív lefedésére és az olvasztóedény falának védelmére.
A beadagolási folyamat során a keletkező füstgáz, illetve por nem tartható kellő ellenőrzés alatt. Ugyancsak nem kellően kézben tartható a beolvasztandó vashulladék vasoxidációja sem a forró gázokban. Ezenkívül elektródatörések is bekövetkezhetnek a vashulladék beomlása következtében.
A fentiek mellett a kilépő gázok hőmérséklete túl alacsony, így azokat ismét fel kell hevíteni a dioxinképződés elkerülése érdekében. Ehhez járulékos égőkre van szükség a füstgázelvezető rendszerben.
A két elektróddal rendelkező egyenáramú ívkemencéknél erős hőterhelés lép fel a két elektród között a kemencefedél tartományában.
Az EP 0 663 450 Al számú iratból ismert egy eljárás és egy berendezés vasolvadékok előállítására aknás olvasztókemencékben. Az ismertetett berendezés egy vasolvadékot befogadó kohászati edényt, legalább egy helyhez kötött, a kohászati edénybe annak fedelén keresztül egy zárószerkezettel torkolló, vashordozót befogadó aknát, valamint a kohászati edénybe benyúló elektródokat tartalmaz, amelyek egy, az edény középpontja felé irányított helyzetből egy, a kohászati edény falához közelebbre irányított helyzetbe fordíthatók el.
Az akna egy fedélnyíláson keresztül torkollhat a kohászati edénybe és egyúttal előmelegítő aknaként szolgál, amelyben az edényből elszívott forró füstgázok a vashordozót körüláramolják és előmelegítik. Példakénti kiviteli alakként egy 100 tonnás egyenáramú ívkemence van a leírásban ismertetve. Az EP 0 663 450 Al számú irat szerint a beadagolás részmennyiségenként történik, ahol az edény felé az arányos betáplálás az aknatorkolatnál levő zárószerkezeten keresztül szabályozható.
Az FR 2 267 578 A számú irat egy egyenáramú villamos olvasztókemencét ismertet betétanyag beolvasztására, ahol a betétanyag beadagolását az olvasztóedénybe egy akna torkolati tartományában elrendezett csappantyúkon keresztül szabályozzák. Az olvasztóedény felső részében gázelvezető vezetékek vannak felszerelve a betétanyag kezelésénél felszabaduló gázok eltávolítására.
Az US 5 479 435 számú szabadalmi leírásból szintén egy egyenáramú ívkemence ismerhető meg, két rúdelektróddal és egy fenékelektróddal, ahol az olvasztóedény központi meghosszabbításában egy akna van kiképezve a betétanyagnak az aknán keresztül kiáramló forró gázok általi előmelegítésére.
Végül a WO 93/13228 számú nemzetközi közzétételi iratból ismert egy eljárás vashulladék beolvasztására, valamint egy berendezés az eljárás megvalósítására, ahol egy vashulladékot bevezető adagolócső hatol át az olvasztóedényt lezáró fedélen keresztül és benyúlik az olvasztóedénybe. A kemencén kívül elhelyezkedő vashulladékoszlop előmelegítésére a lesüllyedő vashulladékoszloppal ellenáramban haladó füstgázt használják fel, amely egy, az adagolócsővel koncentrikusan húzódó további csőben kerül elvezetésre.
A találmány által megoldandó feladat olyan egyenáramú ívkemence és olyan eljárás létrehozása acél előállítására, ahol a termelékenység növekedése ellenére kisebb terhelések adódnak a kemence és a környezet számára.
A kitűzött feladatot egyrészt egy olyan egyenáramú ívkemencével oldjuk meg, amely villamos ívek létrehozására alkalmas elektródokkal, továbbá egy alsó beolvasztási tartományból és egy nyílásokkal ellátott felső fedélből álló, az olvadék és a salak számára kialakított csapolónyílásokkal, valamint a füstgázok közvetlen szabályozására alkalmas eszközökkel ellátott olvasztóedényt tartalmaz, ahol legalább két, felülről az olvasztóedénybe bevezetett elektród és legalább egy fenékelektród a kemence fenekének közepe felé legalább két ferdén húzódó villamos ívet létrehozó módon van elrendezve, és ahol az olvasztóedény felfelé egy, a betétanyagot az olvasztóedénybe bevezető és ennek során egy betétanyagoszlopot képező központi akna által van meghosszabbítva, emellett az akna meghosszabbításában egy, a füstgázok beolvasztási folyamat alatti elszívását végző akna-elszívóberendezés van elrendezve, és amelynél a találmány értelmében az akna szomszédságában az olvasztóedény felső részében egy, a betétanyag beadagolási folyamata során keletkező por és/vagy gázok elszívására alkalmas olvasztóedény-elszívóberendezés részegységeit befogadó nyílások van2
HU 222 145 Β1 nak kialakítva, ahol az akna-elszívóberendezés és az olvasztóedény-elszívóberendezés egy közös füstgázelvezető szerkezetté van összekötve, és ahol átkapcsolóelemek, például csappantyúk vannak beépítve az egyik vagy a másik elszívóberendezés működtetésére és/vagy a fiistgázáramlatok valamely kombinációjának beállítására a mindenkori beadagolás! vagy beolvasztási folyamattól függően.
A kitűzött feladatot másrészt a fentiekben ismertetett ívkemencében olyan eljárással oldjuk meg, amelynek során a kemence olvasztóedényébe felülről adagoljuk be a beolvasztandó betétanyagot és a betétet elektródok között létrejövő villamos ívekkel olvasztjuk meg, ahol emellett az olvasztóedény betétanyaggal való feltöltését egy, az olvasztóedény felett központosán elrendezett aknán keresztül végezzük, és az elektródok olvasztási teljesítményét elsődlegesen az akna alatti edényfenék-közeli tartományba koncentráljuk, ugyanakkor a beolvasztási folyamat során keletkező füstgázokat egy, az akna felett elrendezett akna-elszívóberendezéssel elszívjuk és egyidejűleg a forró füstgázáramlattal az utánnyomuló betétanyagoszlopot az aknában előmelegítjük, a gyártandó acélminőségnek megfelelő metallurgiai kezeléseket elvégezzük, majd az acélolvadékot lecsapoljuk, és ahol a találmány értelmében a beadagolás alatt az ennek során keletkező gázokat és port egy, az olvasztóedény felső részében kialakított nyílásokkal összekötött olvasztóedény-elszívóberendezéssel elszívjuk, ugyanakkor a füstgázokat az olvasztóedényelszívóberendezésből és az akna-elszívóberendezésből egy közös füstgázelvezető szerkezet segítségével távolítjuk el, és átkapcsolóelemeken keresztül mindig csak az egyik vagy a másik elszívóberendezést működtetjük és/vagy a füstgázáramlatok valamely kombinációját állítjuk be a mindenkori beadagolási vagy beolvasztási folyamattól függően.
A találmány szerinti javaslat olyan egyenáramú ívkemencéből indul ki, amelynél két elektród és legalább egy fenékelektród úgy van az olvasztóedényben elrendezve, hogy két ferdén húzódó villamos ív keletkezzen az olvasztókemence fenekének közepe irányában, és amelynél az olvasztóedény felfelé egy központi aknával van meghosszabbítva a betétanyagnak az olvasztóedénybe való bevezetésére és egy betétanyagoszlop képzésére.
A fenti jellemzők révén tehát azt érjük el, hogy két ferde villamos ív ég a betétanyagoszlop alatt. A célirányos villamosív-terelés és a beépített adagolóakna révén a betétanyag ellenőrzött, egyenletes utáncsúszását érjük el és egy hatékony beolvasztási folyamatot biztosítunk. Vashulladék felhasználása esetén a villamos ívek által így jobb hulladékdarabolás és gyorsabb vágás valósítható meg.
Ezen megoldás révén egy hagyományos 140 kV A, illetve 110 MW teljesítményű grafitelektród eddigi teljesítményének a megduplázása, valamint a két elektród átmérőjének csökkentése és ezáltal az elektródfelhasználás csökkentése érhető el.
A két (katód-) elektród és egy (közös) fenékelektród (anód) elrendezése mellett elképzelhető két katód és két anód elrendezése is. Az anódokat fenékelektródok képezik és ezek úgy vannak a kemence fenékének közepén elrendezve, hogy két, ferdén a fenékközép felé húzódó villamos ív keletkezzen. Végezetül valamennyi kiviteli alaknál nagyobb számú elektród alkalmazása is elképzelhető, amelyeknél azonban a ferdén húzódó villamos ív jellemzője mindig teljesül.
Előnyös továbbá, hogy az adagolóakna kialakítása következtében a vashulladék beomlása és ezzel az elektródok törése elkerülhető. Az adagolóakna meghosszabbításában egyébként egy elszívóberendezés van beépítve a beolvasztási folyamat alatt keletkező füstgázok elszívására.
Az elektródok úgy vannak az olvasztóedényben elrendezve, hogy a villamos ívek nem függőlegesen, hanem ferdén húzódnak. Ennek következtében egy kisebb salakréteg-magasság szükséges a villamos ív lefedéséhez.
A füstgázok egyidejű szabályozásához a találmány szerinti javaslat értelmében az adagolóakna szomszédságában az olvasztóedény felső részében nyílások vannak egy, a betétanyag beadagolási folyamata során keletkező port és/vagy gázokat elszívó berendezés befogadására.
Ily módon már a beadagolási folyamatnál is lehetővé válik a füstgázszabályozás. A gázoknak az olvasztóedény-elszívóberendezés általi elszívása révén a betétanyag vasoxidációja messzemenően elkerülhető.
Ez a célirányos füstgázszabályozás egyidejűleg azzal az előnnyel jár, hogy a füstgázok beolvasztási folyamat alatti, aknán keresztüli elszívását a vashulladék előmelegítésére használhatjuk fel. A vashulladék-előmelegítés csak a gázok aknán keresztüli elszívási fázisában megy végbe. Ezáltal az előmelegítési idő szabályozhatóvá válik és ezzel együtt a betétanyag vasoxidációja is.
A találmány értelmében előnyös, ha az akna-elszívóberendezés és az olvasztóedény-elszívóberendezés úgy van kialakítva, hogy ezek egy közös elszívócsőben végződnek és eszközök vannak előirányozva az aknaelszívó, illetve az olvasztóedény-elszívóberendezés közötti átkapcsoláshoz, hogy váltani lehessen a két elszívóberendezés és füstgázáramlat között a beadagolási és beolvasztási folyamat során. A két elszívóberendezés így egyetlen berendezéssé van összekötve. A javasolt átkapcsolóelemek révén lehetővé válik, hogy mindig csak egy elszívóberendezést működtessünk, illetve a füstgázáramok megfelelő kombinációját állítsuk be. Ily módon megvalósítható a füstgázáramok, valamint a füstgázmennyiség szabályozása. Az elszívóberendezések ezen előnyös kiviteli alakja közvetlen elszívást jelent, így a javasolt adagolóaknával kombinálva lehetővé válik a beadagolásnál, a beolvasztásnál és a csapolásnál keletkező füstgázok felfogása és portalanítása.
A füstgázok áramlási irányának az aknában történő megváltoztatásával megvalósítható a füstgázhőmérséklet szabályozása is. A két füstgázáram szabályozott összekeverésével a gázoknak a dioxinképződés feletti hőmérsékletre történő felhevítését érhetjük el.
A találmány értelmében az olvasztóedény a felső részében az akna és az elektródok számára kialakított nyí3
HU 222 145 Bl lások mellett nyílásokkal rendelkezik az olvasztóedény-elszívóberendezések számára is. Különösen ajánlatos az elektródok nyílásainak oly módon történő elrendezése, hogy az akna, illetve az aknán keresztül bevezetett betétanyagoszlop termikus leámyékolóként szolgáljon a két elektród között, illetve a túl nagy hőenergiával szembeni leámyékolóként a felső edénytartomány számára.
A találmány szerinti egyenáramú ívkemence egyik előnyös kiviteli alakja egy alsó olvasztóedényből és egy felső fedélből áll, amely el van látva a fentebb javasolt nyílásokkal.
Egy további előnyös kiviteli alaknál az egyenáramú ívkemence olyan olvasztóedény-elszívóberendezéssel van ellátva, amely két felfelé kiterjedő csővezetéket tartalmaz, amelyek az akna-elszívóberendezés hengeres csövébe csatlakoznak, ahol az átmeneti tartományban billenthető csappantyúk, például hőálló acélból készült csappantyúk vannak felszerelve a mindenkori füstgázmennyiségek és -áramlatok befolyásolására.
Az olvasztóedény ezenkívül el van látva eszközökkel az elektródok függőleges bevezetésére a beolvasztási folyamathoz és az elektródok kivezetésére a beadagolási folyamathoz.
Ezenfelül az olvasztóedény belső falain gáz/oxigén égők vannak elrendezve, amelyek révén szükség esetén még nagyobb olvasztási teljesítmények is elérhetőek. Emellett adott esetben a fémfürdő alatt elrendezett, alulról befüvó fúvókák is be lehetnek építve.
Összességében a találmány szerinti egyenáramú ívkemence az ismert hasonló típusú ívkemencékhez képest azzal az előnnyel rendelkezik, hogy a beadagoláshoz nincs többé szükség a fedél elbillentésére, és egy gáztömör kemenceüzemeltetés valósítható meg.
A találmány további részleteit és előnyeit a csatolt rajzon bemutatott példakénti kiviteli alak kapcsán ismertetjük.
A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti ívkemence füstgázelvezető szerkezettel ellátott olvasztóedényének vázlatos oldalnézete, a 2. ábra a fiistgázelvezető szerkezettel ellátott olvasztóedény vázlatos felülnézete, a 3. ábra az olvasztóedény vázlatos oldalnézete, a beadagolás! folyamat alatti füstgázáramlattal, míg a 4. ábra az olvasztóedény vázlatos oldalnézete, a beolvasztási folyamat alatti füstgázáramlattal.
Az 1. ábra egy egyenáramú 1 ívkemencét tüntet fel, amely egy 2 olvasztóedényből és egy 3 füstgázelvezető szerkezetből áll. A 2 olvasztóedény egy 4 beolvasztási tartományból és egy 5 fedélből tevődik össze. Az 5 fedélben kiképzett 6 nyílásokon keresztül két 7a, 7b elektród (katód) van a 2 olvasztóedénybe bevezetve. A 2 olvasztóedény alján a két 7a, 7b elektród között egy 8 fenékelektród van elrendezve. Ezek segítségével két ferdén húzódó 9a, 9b villamos ív hozható létre. Ezen 9a,
9b villamos ívek b hossza nagyobb, mint egy függőlegesen húzódó (a hosszúságú) villamos ív hossza az ismert egyenáramú ívkemencéknél.
A 2 olvasztóedény felett központosán egy 10 akna van elrendezve. Ezen a 10 aknán keresztül töltjük fel a 2 olvasztóedényt 11 betétanyaggal, főként vashulladékkal és vasszivaccsal. A 9a, 9b villamos ívek energiája által keletkező acélolvadékot 12 hivatkozási számmal, míg a salakot 13 hivatkozási számmal jelöltük.
A 10 akna meghosszabbításában egy 3.1 akna-elszívóberendezés van felszerelve. A 3.1 akna-elszívóberendezés egy 14 hengeres csőből, elszívó eszközökből, valamint (nem ábrázolt) szűrőszerkezetből áll. A 14 hengeres cső kétoldalt egy-egy 15a és 15b vezetőcsővel van összekötve, amelyek egy 3.2 olvasztóedény-elszívóberendezést képeznek. A két elszívóberendezés, vagyis a 3.1 akna-elszívóberendezés és a 3.2 olvasztóedény-elszívóberendezés közötti 16 átmeneti tartományokban mozgatható átkapcsolóelemek vannak 17a, 17b csappantyúk formájában elrendezve. Ezek az egyik véghelyzetükben megakadályozzák a füstgázáramlást a 3.2 olvasztóedény-elszívóberendezés 15a, 15b vezetőcsövein keresztül, míg a 17a, 17b csappantyúk másik véghelyzetükbe történő átbillentésük esetén lezáqák a
3.1 akna-elszívóberendezést a 10 akna felett. A véghelyzetek között közbenső helyzetek beállítása is lehetséges.
A 2. ábra szerinti felülnézet jól szemlélteti a 10 akna találmány szerinti elrendezését a 14 hengeres csőként kialakított aknaelszívó csővel, a 10 aknával szomszédosán elrendezett 7a, 7b elektródokat a 18a, 18b elektródmozgató eszközökkel, valamint a 3.1 olvasztóedény-elszívóberendezés 15a, 15b vezetőcsöveit. Az ábrán vázlatosan fel van tüntetve az acélolvadék 19 csapolócsatomája, valamint a 20 salakcsapoló ajtó is.
A találmány szerint javasolt 3.1 akna-elszívóberendezéssel és 3.2 olvasztóedény-elszívóberendezéssel lehetővé válik a füstgázáramlatok megfelelő kézben tartása, szabályozása. A 3. ábra a füstgázok és a por áramlásának menetét szemlélteti (nyilakkal) all betétanyag beadagolásakor, ahol a füstgázok és a por a 3.2 olvasztóedény-elszívóberendezés 15a, 15b vezetőcsövein keresztül egy közös 21 elszívócsőbe áramlanak ki. Ezen szerkezeti kialakításhoz azután hagyományos módon (nem ábrázolt) szűrőszerkezetek és hővisszanyerő berendezések vannak csatlakoztatva.
A 4. ábrán szemléltetett beolvasztási folyamat során a 17a, 17b csappantyúk úgy vannak elrendezve, hogy a
3.2 olvasztóedény-elszívóberendezés 15a, 15b vezetőcsövei le vannak zárva. A beolvasztáskor keletkező gázok, főként az égésből származó oxidok, a 10 aknán és ezzel együtt a vashulladékoszlopon keresztül távoznak, a nyilak által jelzett irányban.
Claims (8)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Egyenáramú ívkemence (1) acél előállítására, amely villamos ívek létrehozására alkalmas elektródokkal (7a, 7b, 8), továbbá egy alsó beolvasztási tartományból (4) és egy nyílásokkal ellátott felső fedélből (5) álló, az olvadék és a salak számára kialakított csapolónyílásokkal, valamint a füstgázok közvetlen szabályozására alkalmas eszközökkel ellátott olvasztóedényt (2) tartalmaz, ahol legalább két, felülről az olvasztóedénybe (2) bevezetett elektród (7a, 7b) és legalább egy fenékelektród (8) a kemence fenekének közepe felé legalább két ferdén húzódó villamos ívet (9a, 9b) létrehozó módon van elrendezve, és ahol az olvasztóedény (2) felfelé egy, a betétanyagot (11) az olvasztóedénybe (2) bevezető és ennek során egy betétanyagoszlopot képező központi akna (10) által van meghosszabbítva, emellett az akna (10) meghosszabbításában egy, a füstgázok beolvasztási folyamat alatti elszívását végző akna-elszívóberendezés (3.1) van elrendezve, azzal jellemezve, hogy az akna (10) szomszédságában az olvasztóedény (2) felső részében egy, a betétanyag (11) beadagolási folyamata során keletkező por és/vagy gázok elszívására alkalmas olvasztóedény-elszívóberendezés (3.2) részegységeit befogadó nyílások vannak kialakítva, ahol az akna-elszívóberendezés (3.1) és az olvasztóedény-elszívóberendezés (3.2) egy közös füst-füstgáz elvezető szerkezetté (3) van összekötve, és ahol átkapcsolóelemek, például csappantyúk (17a, 17b) vannak beépítve az egyik vagy a másik elszívóberendezés működtetésére és/vagy a füstgázáramlatok valamely kombinációjának beállítására a mindenkori beadagolási vagy beolvasztási folyamattól függően.
- 2. Az 1. igénypont szerinti egyenáramú ívkemence, azzal jellemezve, hogy az akna-elszívóberendezés (3.1) és az olvasztóedény-elszívóberendezés (3.2) úgy van kialakítva, hogy egy közös elszívócsőben (21) végződnek és az akna-elszívóberendezés (3.1) és az olvasztóedény-elszívóberendezés (3.2) között a két elszívóberendezés közötti átváltást biztosító átkapcsolóelemek vannak elrendezve.
- 3. A 2. igénypont szerinti egyenáramú ívkemence, azzal jellemezve, hogy az olvasztóedény (2) felső részében az elektródok (7a, 7b) nyílásai (6) az aknához (10) képest úgy vannak elrendezve, hogy az akna (10), illetve az aknán (10) keresztül bevezetett betétanyagoszlop a két elektród (7a, 7b) között termikus leámyékolót képez.
- 4. A 2. igénypont szerinti egyenáramú ívkemence, azzal jellemezve, hogy az olvasztóedény-elszívóberendezés (3.2) két felfelé kiterjedő vezetőcsövet (15a, 15b) tartalmaz, amelyek egy hengeres cső (14) formájában kialakított akna-elszívóberendezésbe (3.1) csatlakoznak, ahol az átmeneti tartományban (16) átkapcsolóelemekként billenthető csappantyúk (17a, 17b) vannak a mindenkori füstgázmennyiségek és -áramlatok befolyásolására elrendezve.
- 5. A 3. igénypont szerinti egyenáramú ívkemence, azzal jellemezve, hogy a beolvasztási folyamathoz az elektródok (7a, 7b) olvasztóedénybe (2) való bevezetésére és a beadagolási folyamathoz az elektródok (7a, 7b) eltávolítására alkalmas elektródmozgató eszközöket (18a, 18b) tartalmaz.
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti egyenáramú ívkemence, azzal jellemezve, hogy az olvasztóedény (2) belső falain gáz/oxigén égők vannak elrendezve.
- 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti egyenáramú ívkemence, azzal jellemezve, hogy a beolvasztandó betétanyag (11) vashulladék és közvetlenül redukált vas.
- 8. Eljárás acél előállítására egyenáramú ívkemencében, ahol a kemence olvasztóedényébe (2) felülről adagoljuk be a beolvasztandó betétanyagot (11) és a betétet elektródok (7a, 7b; 8) között létrejövő villamos ívekkel (9a, 9b) olvasztjuk meg, ahol emellett az olvasztóedény (2) betétanyaggal (11) való feltöltését egy, az olvasztóedény (2) felett központosán elrendezett aknán (10) keresztül végezzük, és az elektródok (7a, 7b, 8) olvasztási teljesítményét elsődlegesen az akna (10) alatti edényfenék-közeli tartományba koncentráljuk, ugyanakkor a beolvasztási folyamat során keletkező füstgázokat egy, az akna (10) felett elrendezett akna-elszívóberendezéssel (3.1) elszívjuk és egyidejűleg a forró füstgázáramlattal az utánnyomuló betétanyagoszlopot az aknában (10) előmelegítjük, a gyártandó acélminőségnek megfelelő metallurgiai kezeléseket elvégezzük, majd az acélolvadékot lecsapoljuk, azzal jellemezve, hogy a beadagolás alatt az ennek során keletkező gázokat és port egy, az olvasztóedény (2) felső részében kialakított nyílásokba csatlakozó olvasztóedény-elszívóberendezéssel (3.2) elszívjuk, ugyanakkor a füstgázokat az olvasztóedény-elszívóberendezésből (3.2) és az akna-elszívóberendezésből (3.1) egy közös füstgázelvezető szerkezet (3) segítségével távolítjuk el, és átkapcsolóelemeken keresztül mindig csak az egyik vagy a másik elszívóberendezést működtetjük és/vagy a füstgázáramlatok valamely kombinációját állítjuk be a mindenkori beadagolási vagy beolvasztási folyamattól függően.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19846100A DE19846100C2 (de) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | Gleichstromlichtbogenofen zur Herstellung von Stahl sowie Verfahren hierzu |
| PCT/EP1999/007046 WO2000020650A1 (de) | 1998-10-07 | 1999-09-22 | Gleichstromlichtbogenofen mit mittigem chargierschacht zur herstellung von stahl sowie verfahren hierzu |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0103626A2 HUP0103626A2 (hu) | 2002-01-28 |
| HUP0103626A3 HUP0103626A3 (en) | 2002-02-28 |
| HU222145B1 true HU222145B1 (hu) | 2003-04-28 |
Family
ID=7883634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0103626A HU222145B1 (hu) | 1998-10-07 | 1999-09-22 | Egyenáramú ívkemence acél előállítására, valamint eljárás acél előállítására ilyen ívkemencében |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6490312B1 (hu) |
| EP (1) | EP1124995B1 (hu) |
| JP (1) | JP2002526739A (hu) |
| KR (1) | KR20010079989A (hu) |
| CN (1) | CN1326515A (hu) |
| AR (1) | AR023907A1 (hu) |
| AT (1) | ATE220729T1 (hu) |
| BR (1) | BR9914357A (hu) |
| CA (1) | CA2346770A1 (hu) |
| CZ (1) | CZ20011268A3 (hu) |
| DE (2) | DE19846100C2 (hu) |
| EG (1) | EG22547A (hu) |
| HU (1) | HU222145B1 (hu) |
| MX (1) | MXPA01003575A (hu) |
| PL (1) | PL347027A1 (hu) |
| RU (1) | RU2213919C2 (hu) |
| SK (1) | SK4682001A3 (hu) |
| TR (1) | TR200100969T2 (hu) |
| TW (1) | TW504518B (hu) |
| UA (1) | UA51849C2 (hu) |
| WO (1) | WO2000020650A1 (hu) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008060774B4 (de) * | 2008-12-05 | 2013-03-28 | Wiktor Raile | Schrottvorwärmungsprozess und Vorrichtungen in Stahlerzeugungsanlagen |
| WO2010088972A1 (de) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur regelung eines kohlenmonoxid-ausstosses eines elektrolichtbogenofens |
| KR101320313B1 (ko) | 2011-12-14 | 2013-10-22 | 주식회사 포스코 | 전기로의 하부 전극 교체용 틸팅장치 |
| JP6457556B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2019-01-23 | ダニエリ アンド チ.オフィチーネ メカーニク エッセピアDanieli&C.Officine Meccaniche Spa | 金属材を移動し予熱するための装置及び方法 |
| FI127179B (fi) * | 2015-09-15 | 2017-12-29 | Outotec Finland Oy | Menetelmä ja järjestely uuniprosessin ominaisuuksien seuraamiseksi ja prosessiseurantayksikkö |
| IT201700072859A1 (it) | 2017-06-29 | 2018-12-29 | Danieli Off Mecc | Apparato di fusione per la produzione di acciaio |
| RU2766937C2 (ru) * | 2020-07-07 | 2022-03-16 | Адель Талгатович Мулюков | Способ плавки конверторного шлама в дуговой печи постоянного тока |
| CN112378269B (zh) * | 2020-11-13 | 2021-06-29 | 圣力(清远)钢制品有限公司 | 一种电炉系统 |
| DE102023100464A1 (de) | 2023-01-11 | 2024-07-11 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum Betreiben eines Gleichstrom-Elektroofens zur Erzeugung einer Eisenschmelze und Flüssigschlacke |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1515967A (en) * | 1924-11-18 | Electric furnace | ||
| US1034788A (en) * | 1909-12-06 | 1912-08-06 | American Electric Smelting And Engineering Company | Process of extracting and refining metals and ores. |
| US1338103A (en) * | 1919-09-22 | 1920-04-27 | Jamfs D Shipton | Electric iron-ore-smelting furnace |
| US1421185A (en) * | 1919-12-05 | 1922-06-27 | Roy A Driscoll | Electric furnace |
| US1987952A (en) * | 1930-09-09 | 1935-01-15 | Murray O Hayes | Charge preheating and reduction device |
| GB827205A (en) | 1955-08-31 | 1960-02-03 | Wenzel Werner | Electric reducing process and furnace for carrying out the process |
| SU761817A1 (ru) * | 1978-09-11 | 1980-09-07 | G P Insititut Proektpromventil | Устройство для удаления газов от загружаемой шихтой ванны дуговой электропечи |
| SU761818A1 (ru) * | 1978-12-04 | 1980-09-07 | G Pi Proektpromventilyatsiya | Устройство д^я удаления газов из дуговой 1 ’ |
| FR2562222B1 (fr) * | 1984-03-28 | 1986-08-01 | Litchinko Catherine | Installation et procede pour charger en continu un reacteur, en matiere solide et rechauffer cette derniere avec les gaz emis par le reacteur |
| JP2600736B2 (ja) | 1987-12-24 | 1997-04-16 | 大同特殊鋼株式会社 | 直流アーク炉 |
| FI79560B (fi) | 1988-02-22 | 1989-09-29 | Outokumpu Oy | Smaeltugn och foerfarande foer chargering av det material, som behandlas, in i den. |
| AT396483B (de) * | 1991-11-18 | 1993-09-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Anlage und verfahren zur herstellung von stahl aus chargiergut |
| AT401527B (de) * | 1991-12-20 | 1996-09-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum einschmelzen von schrott, sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens |
| DE4232913C2 (de) | 1992-10-01 | 1995-04-27 | Daimler Benz Ag | Zweistufiges Verfahren zum hydromechanischen explosionsunterstützen Tiefziehen von Blech und Tiefziehpresse zur Durchführung des Verfahrens |
| RU2034217C1 (ru) * | 1993-03-03 | 1995-04-30 | Сергей Александрович Кузин | Дуговая плавильная печь |
| JPH06300449A (ja) | 1993-04-15 | 1994-10-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 直流アーク炉 |
| DE4332913A1 (de) * | 1993-09-23 | 1995-03-30 | Mannesmann Ag | Stahlwerkseinrichtung mit geschlossenem kippbarem Lichtbogenofen |
| AT400247B (de) * | 1994-01-14 | 1995-11-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum herstellen von eisenschmelzen |
| JP2861794B2 (ja) * | 1994-03-18 | 1999-02-24 | 日本鋼管株式会社 | 原材料予熱槽を備えた溶解炉 |
| RU2080394C1 (ru) * | 1995-07-06 | 1997-05-27 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Способ выплавки стали в дуговой электропечи и дуговая электропечь для его осуществления |
| ATE301273T1 (de) * | 1999-05-18 | 2005-08-15 | Danieli Technology Inc | Elektrischer lichtbogenofen und verfahren zum kontinuierlichen chargieren |
-
1998
- 1998-10-07 DE DE19846100A patent/DE19846100C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-09-22 TR TR2001/00969T patent/TR200100969T2/xx unknown
- 1999-09-22 KR KR1020017004276A patent/KR20010079989A/ko not_active Ceased
- 1999-09-22 US US09/806,848 patent/US6490312B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-22 HU HU0103626A patent/HU222145B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1999-09-22 PL PL99347027A patent/PL347027A1/xx unknown
- 1999-09-22 JP JP2000574742A patent/JP2002526739A/ja active Pending
- 1999-09-22 WO PCT/EP1999/007046 patent/WO2000020650A1/de not_active Ceased
- 1999-09-22 SK SK468-2001A patent/SK4682001A3/sk unknown
- 1999-09-22 UA UA2001053076A patent/UA51849C2/uk unknown
- 1999-09-22 BR BR9914357-7A patent/BR9914357A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-09-22 CN CN99811863A patent/CN1326515A/zh active Pending
- 1999-09-22 MX MXPA01003575A patent/MXPA01003575A/es unknown
- 1999-09-22 DE DE59902074T patent/DE59902074D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-22 AT AT99947405T patent/ATE220729T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-09-22 CA CA002346770A patent/CA2346770A1/en not_active Abandoned
- 1999-09-22 EP EP99947405A patent/EP1124995B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-22 RU RU2001112117/02A patent/RU2213919C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-09-22 CZ CZ20011268A patent/CZ20011268A3/cs unknown
- 1999-09-27 TW TW088116487A patent/TW504518B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-10-05 EG EG124599A patent/EG22547A/xx active
- 1999-10-05 AR ARP990105046A patent/AR023907A1/es not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EG22547A (en) | 2003-03-31 |
| UA51849C2 (uk) | 2002-12-16 |
| TR200100969T2 (tr) | 2001-10-22 |
| HUP0103626A2 (hu) | 2002-01-28 |
| WO2000020650A1 (de) | 2000-04-13 |
| DE19846100A1 (de) | 2000-04-13 |
| TW504518B (en) | 2002-10-01 |
| JP2002526739A (ja) | 2002-08-20 |
| CN1326515A (zh) | 2001-12-12 |
| RU2213919C2 (ru) | 2003-10-10 |
| DE59902074D1 (de) | 2002-08-22 |
| AR023907A1 (es) | 2002-09-04 |
| MXPA01003575A (es) | 2002-09-18 |
| SK4682001A3 (en) | 2001-12-03 |
| US6490312B1 (en) | 2002-12-03 |
| EP1124995B1 (de) | 2002-07-17 |
| BR9914357A (pt) | 2001-06-26 |
| EP1124995A1 (de) | 2001-08-22 |
| CA2346770A1 (en) | 2000-04-13 |
| PL347027A1 (en) | 2002-03-11 |
| KR20010079989A (ko) | 2001-08-22 |
| CZ20011268A3 (cs) | 2001-09-12 |
| HUP0103626A3 (en) | 2002-02-28 |
| ATE220729T1 (de) | 2002-08-15 |
| DE19846100C2 (de) | 2000-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3972266B2 (ja) | 二重容器アーク炉を運転する方法及び装置 | |
| US4423514A (en) | Continuously fed electric furnace for melting scrap iron | |
| EP2799799B1 (en) | Arc furnace | |
| US5241559A (en) | Electric arc furnace roof | |
| HU222145B1 (hu) | Egyenáramú ívkemence acél előállítására, valamint eljárás acél előállítására ilyen ívkemencében | |
| JP2001280847A (ja) | 直接製錬装置 | |
| US4200265A (en) | Furnace for the melting and refining of copper | |
| CN1279726A (zh) | 熔炉 | |
| EP0646757B1 (en) | Dc arc furnace | |
| JPH0749179A (ja) | 2つの炉装置を作動するための方法 | |
| EP2107327B1 (en) | Thermal gas flow control system in the electric arc furnace | |
| RU2001112117A (ru) | Дуговая печь постоянного тока для получения стали и способ получения стали | |
| JPH10500455A (ja) | 電気アーク炉で鋼を製造する方法とそのための電気アーク炉 | |
| US20010048707A1 (en) | Process for melting sponge iron and electric-arc furnace for carrying out the process | |
| JP2002090066A (ja) | スクラップ予熱型電気製鋼炉 | |
| US3964897A (en) | Method and arrangement for melting charges, particularly for use in the production of steel | |
| JP7280480B2 (ja) | アーク式電気炉、アーク式電気炉における排滓方法及び溶融金属の製造方法 | |
| US6149858A (en) | Apparatus for producing steel utilizing an electrical steel making furnace vessel | |
| KR200267439Y1 (ko) | 용강성분조정용합금철예열장치 | |
| JP3880731B2 (ja) | 銅製錬自溶炉におけるスラグの管理方法 | |
| CN222048546U (zh) | 一种电弧炼钢炉 | |
| JPS5862486A (ja) | プラズマ溶融炉 | |
| JP3814768B2 (ja) | アーク炉操業方法 | |
| RU2025497C1 (ru) | Мартеновская печь для выплавки стали | |
| JPH0639996B2 (ja) | 製錬用竪形炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HFG4 | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20030218 |
|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |