BR112019010696A2

BR112019010696A2 - forno elétrico

Info

Publication number: BR112019010696A2
Application number: BR112019010696A
Authority: BR
Inventors: Arai Takashi; Harada Toshiya
Original assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-10-01
Also published as: KR20190092489A; JP6729720B2; KR102227326B1; CN110073160B; CN110073160A; US20200080780A1; US11898797B2; EP3557170A4; CA3046587A1; WO2018110174A1; BR112019010696B1; JPWO2018110174A1; EP3557170A1

Abstract

a presente invenção fornece um forno elétrico que inclui: um corpo de forno que inclui um elétrodo; e um forno de retenção de escória que é configurado para reter a escória fundida em um estado fundido e é capaz de despejar a escória fundida no corpo de forno quando inclinado, em que o corpo de forno inclui uma parede de forno cilíndrico, uma tampa de forno que é fornecida em uma extremidade superior da parede de forno, um fundo de forno que é fornecido em uma extremidade inferior da parede do forno e inclui uma porção de fundo profundo e uma porção de fundo raso como uma região que tem uma altura de 150 mm a 500 mm a partir de um ponto mais profundo da porção de fundo profundo, e uma porta de despejamento de escória que é fornecida na tampa do forno e através da qual a escória fundida é despejada do forno de retenção de escória, a porta de despejamento de escória sobrepõe a porção de fundo raso em uma vista plana e a razão de área da porção de fundo raso para o fundo do forno em uma vista plana é de 5% a 40%.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para FORNO ELÉTRICO.

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção refere-se a um forno elétrico que é usado para um processo em que a escória fundida produzida em uma etapa de fabricação de aço é temporariamente mantida em um forno de retenção de escória mantendo, ao mesmo tempo o estado fundido da mesma e, então, é despejada no forno elétrico e reduzida.

[0002] A prioridade é reivindicada sobre o Pedido de patente japonês n° 2016-244501 depositado em sexta-feira, 16 de dezembro de 2016, cujo conteúdo está incorporado a título de referência no presente documento.

TÉCNICA RELACIONADA [0003] Recentemente, a reciclagem de recursos foi demandada, e um método foi desenvolvido em que materiais valiosos como Fe ou P são separados e coletados da escória (escória de fabricação de aço) que é produzida usando um conversor ou similares por refinamento de dessulfuração, desfosforação ou descarbonetação em uma etapa de fabricação de aço e a escória de fabricação de aço é reformada em escória de alta qualidade para ser reutilizada.

[0004] Por exemplo, o Documento de Patente 1 revela um método de tratamento de escória que inclui: uma primeira etapa de obtenção de escória modificada pela adição de escória de ferro e aço a ferro fundido e aço em um forno de fusão, adição de calor e um material redutor para modificar a escória de ferro e aço e fazendo com que Fe, Mn e P na escória se movam para ferro fundido e aço; e a segunda e a terceira etapas de oxidação sequencial de Mn e P no ferro fundido e aço para mover para a escória modificada e extração sequencial de escória com alto teor de Mn e escória com alto teor de P.

[0005] O Documento de Patente 2 revela um método que inclui:

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2/46 despejar escória de ferro e aço contendo mais de 5% em peso de oxido de ferro em um banho de aço contendo menos de 1,5% em peso de carbono; obter o banho de aço contendo mais de 2,0% em peso de carbono introduzindo carbono ou um veículo de carbono no banho de aço para carbonetar o banho de aço; e reduzir óxidos na escória de ferro e aço.

[0006] Neste método, durante o despejamento da escória, a escória reage vigorosamente com o banho de aço de modo que a formação de espuma da escória (formação de espuma de escória) ou o transbordamento da escória do forno possa ocorrer. Para suprimir a formação de espuma de escória e o transbordamento, o teor de carbono no banho de aço é reduzido antes do despejamento da escória. Como resultado, a taxa de reação durante o despejamento da escória é aliviada e, subsequentemente, o teor de carbono no banho de aço é aumentado para realizar um tratamento de redução da escória.

[0007] O Documento de Não Patente 1 revela os resultados de um teste de redução de escória em que o pó de escória de aço, pó de carbono e pó de material de reforma de escória são carregados em um forno elétrico.

[0008] O Documento de Patente 3 revela um método em que, para fundir e reformar a escória de fabricação de aço que tem baixa fluidez a uma baixa temperatura, a superfície da escória é mecanicamente agitada antes ou após adicionar ou aspergir termicamente um material de reforma para a escória de fabricação de aço com baixa fluidez acomodada em um recipiente, uma camada mista da escória de fabricação de aço e o material de reforma é aquecido usando um queimador de aquecimento para fundir a camada mista, e a escória fundida obtida é descarregada do recipiente que será solidificado.

[0009] O Documento de Patente 4 descreve que a escória fundida de alta temperatura que tem fluidez é temporariamente mantida em um

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3/46 forno de retenção de escória, uma camada de escória fundida é formada como uma zona de tampão em uma camada de ferro fundido em um forno elétrico, e a escória fundida é despejada do forno de retenção de escória na camada de escória fundida.

[0010] Na estrutura descrita no Documento de Patente 4, o forno elétrico é usado. Portanto, uma reação de redução entre ferro (FeO) e carbono (C) na escória é mais predominante do que uma reação de redução entre a escória e o ferro fundido.

[0011] Consequentemente, o Documento de Patente 4 é vantajoso pelo fato de que, mesmo em um caso em que a concentração de C no ferro fundido é baixa em cerca de 1,5% em massa, a escória pode ser reduzida sem carbonetação e a eficiência de trabalho pode ser aprimorada.

[0012] Ademais, na estrutura descrita no Documento de Patente 4, em vez de despejar diretamente a escória fundida no forno elétrico, a escória fundida é temporariamente mantida no forno de retenção de escória que está disposto adjacente ao forno elétrico, a camada de escória fundida é formada como uma zona de tampão na camada de ferro fundido no forno elétrico, e a escória fundida é lentamente despejada enquanto ajusta a quantidade de despejamento. Portanto, a estrutura descrita no Documento de Patente 4 é vantajosa pelo fato de que a formação de espuma de escória pode ser reduzida durante o despejamento da escória.

Documento de Técnica Anterior

Documento de Patente [0013] [Documento de Patente 1] Pedido de Patente Nãoexaminado Japonês, Primeira Publicação n° S52-033897 [0014] [Documento de Patente 2] Tradução Japonesa Publicada n° 2003-520899 da Publicação internacional PCT [0015] [Documento de Patente 3] Pedido de Patente NãoPetição 870190054314, de 13/06/2019, pág. 6/56

4/46 examinado Japonês, Primeira Publicação n° 2005-146357 [0016] [Documento de Patente 4] Patente japonesa n° 5522320 Documento de Não Patente [0017] [Documento de Não Patente 1] Scandinavian Journal of Metallurgy 2003; 32: p. 7 a 14

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Problemas a serem Resolvidos pela Invenção [0018] No método de tratamento de escória descrito no Documento de Patente 1, visto que o tratamento de redução é realizado usando um conversor, o ferro fundido e aço e a escória são agitados.

[0019] Portanto, em um caso em que a concentração de carbono no ferro fundido e aço durante o despejamento da escória é alta, a escória entra em contato com o ferro fundido e aço de modo que ocorra formação de espuma de escória.

[0020] Para evitar a formação de espuma de escória, é necessário despejar a escória no ferro fundido e aço com uma baixa concentração de carbono e, então, para promover a reação de redução, é necessário despejar carbono no banho de aço para aumentar a concentração no ferro fundido e aço.

[0021] Portanto, é necessário realizar o tratamento de redução de escória várias vezes e repetir o tratamento de oxidação e extração de Mn e P e, dessa forma, a eficiência de trabalho e a produtividade podem se deteriorar.

[0022] No método de redução de escória descrito no Documento de Patente 2, o tratamento de redução também é realizado usando um conversor. Portanto, para aumentar ou reduzir a concentração de carbono em ferro fundido e reduzir a escória de ferro e aço, tratamentos como aquecimento por descarbonetação e a redução da carbonetação são repetidos e, dessa forma, a eficiência de trabalho e a produtividade podem diminuir.

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5/46 [0023] No teste de redução descrito no Documento de Não Patente 1, um produto moído de escória de fabricação de aço frio solidificado é usado como um alvo de tratamento. No método descrito no Documento de Patente 3, a escória de fabricação de aço que tem baixa fluidez a uma baixa temperatura é usada como um alvo de tratamento.

[0024] Nesse caso, para realizar o tratamento de redução da escória, é necessário aquecer e derreter a escória, e há um problema em que a taxa de consumo de energia é alta.

[0025] Ademais, mesmo em um caso em que a camada de escória fundida é formada como uma zona de tampão usando o forno elétrico incluindo o forno de retenção de escória conforme descrito no Documento de Patente 4, a camada de escória fundida no forno elétrico é perturbada dependendo da quantidade de despejamento ou taxa de despejamento da escória fundida, e a escória fundida recémdespejada entra em contato com a camada de ferro fundido posicionada abaixo da camada de escória fundida. Como resultado, pode ocorrer a formação de espuma de escória.

[0026] Além disso, no Documento de Patente 4, em um caso em que a quantidade de despejamento de escória do forno de retenção de escória é ajustada para impedir que a camada de escória fundida seja perturbada, é necessário reduzir a taxa de despejamento e a quantidade de despejamento da escória. Portanto, há um problema que a eficiência de tratamento diminui.

[0027] Além disso, a escória é despejada inclinando o corpo de forno do forno de retenção. Portanto, dependendo do tamanho do forno de retenção, é difícil ajustar com precisão a taxa de despejamento de escória.

[0028] Dessa forma, mesmo em um caso em que a taxa de despejamento é ajustada para lenta, a taxa de despejamento de escória varia de modo que a taxa de despejamento aumente temporariamente e

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6/46 a formação de espuma de escória possa ocorrer.

[0029] A presente invenção foi realizada em consideração dos problemas descritos acima, e um objetivo da mesma é fornecer um forno elétrico em que a ocorrência de grande formação de espuma de escória causada quando a escória fundida, que acabou de ser despejada de um forno de retenção de escória e uma camada de ferro fundido no forno elétrico são vigorosamente misturados, pode ser evitada.

MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA [0030] Ou seja, o sumário da presente invenção é da seguinte forma.

[0031] (1) De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um forno elétrico que inclui: um corpo de forno que inclui um elétrodo; e um forno de retenção de escória que é configurado para reter a escória fundida em um estado fundido e é capaz de despejar a escória fundida no corpo de forno quando inclinado, em que o corpo de forno inclui uma parede de forno cilíndrico, uma tampa de forno que é fornecida em uma extremidade superior da parede de forno, um fundo de forno que é fornecido em uma extremidade inferior da parede do forno e inclui uma porção de fundo profundo e uma porção de fundo raso como uma região com uma altura de 150 mm a 500 mm a partir de um ponto mais profundo da porção de fundo profundo, e uma porta de despejamento de escória que é fornecida na tampa do forno e através da qual a escória fundida é despejada do forno de retenção de escória, a porta de despejamento de escória sobrepõe a porção de fundo raso em uma vista plana e a razão de área da porção de fundo raso para o fundo do forno em uma vista plana é de 5% a 40%.

[0032] (2) No forno elétrico de acordo com (1), a parede do forno pode incluir ainda um corpo principal que tem um formato em corte transversal anular perpendicular a uma direção de altura e uma porção projetada que é configurada para se projetar em uma direção radial do

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7/46 corpo principal, a porção de fundo raso pode ser fornecida em uma extremidade inferior da porção projetada, e a porta de despejamento de escória pode ser fornecida em uma extremidade inferior da porção projetada.

[0033] (3) No forno elétrico de acordo com (1), a parede de forno pode ter um corpo principal que tem um formato em corte transversal anular perpendicular a uma direção de altura, e a porção de fundo raso pode ser fornecida em uma extremidade inferior do corpo principal.

[0034] (4) O forno elétrico de acordo com qualquer um dentre (1) a (3) pode incluir ainda uma porta de alimentação de material de redução que é fornecida na tampa do forno ou tanto na tampa do forno como na parede do forno e através da qual um material de redução é adicionado no forno elétrico.

EFEITOS DA INVENÇÃO [0035] Com o forno eléctrico descrito acima, pode-se impedir que a escória fundida que acabou de ser despejada do forno de retenção de escória entre em contato com a camada de ferro fundido no forno eléctrico. Portanto, uma mistura vigorosa entre a escória fundida despejada e a camada de ferro fundido pode ser impedida.

[0036] Portanto, a ocorrência de uma grande formação de espuma de escória causada por uma reação rápida entre a camada de escória fundida e a camada de ferro fundido pode ser evitada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0037] A Figura 1 é um fluxograma que mostra um processo de tratamento de escória em que um forno elétrico de acordo com a presente invenção é usado.

[0038] A Figura 2 é uma vista em corte transversal que mostra um forno de retenção de escória (postura de retenção) e um corpo de forno de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0039] A Figura 3 é uma vista em corte transversal vertical que

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8/46 mostra um forno de retenção de escória (postura de despejamento) e o corpo de forno de acordo com a modalidade.

[0040] A Figura 4A é uma vista em corte transversal tomada ao longo da linha l-l do corpo de forno mostrado nas Figuras 2 e 3.

[0041] A Figura 4B é uma vista em corte transversal que mostra o corpo de forno em uma altura de 150 mm a partir de um fundo do forno, em que apenas uma porção de fundo rasa e uma porção de fundo profunda são mostradas.

[0042] A Figura 5 é uma vista em corte transversal que mostra um forno de retenção de escória (postura de despejamento) e um forno elétrico de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

[0043] A Figura 6 é uma vista em corte transversal tomada ao longo da linha ll-ll do forno elétrico mostrado na Figura 5.

[0044] A Figura 7 é um diagrama que mostra o resultado de uma simulação de despejamento de escória em um corpo de forno.

[0045] A Figura 8 é um diagrama que mostra a quantidade de despejamento de escória no corpo de forno e a quantidade de emissão de CO em um caso em que a porção de fundo raso não é fornecida.

[0046] A Figura 9 é um diagrama que mostra a quantidade de despejamento de escória no corpo de forno e a quantidade de emissão de CO em um caso em que a porção de fundo raso é fornecida.

[0047] A Figura 10 é um diagrama que mostra os padrões de operação nos Exemplos de acordo com a presente invenção e Exemplos Comparativos.

MODALIDADES DA INVENÇÃO [0048] Mais adiante neste documento, os detalhes de uma modalidade preferida da presente invenção serão descritos com referência aos desenhos em anexo.

1. Sumário de Processo de Tratamento de Escória

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9/46 [0049] Primeiro, o sumário de um processo de tratamento de escória de acordo com uma modalidade da presente invenção em que um forno elétrico é usado será descrito com referência à Figura 1.

[0050] Conforme mostrado na Figura 1, ferro fundido é produzido usando um alto-forno em uma etapa de fabricação de aço (S1), e ferro gusa é refinado em aço usando um conversor ou similares em uma etapa de fabricação de aço (S2).

[0051] A etapa de fabricação de aço (S2) inclui: as respectivas etapas de dessulfuração, desfosforação e descarbonetação de remover enxofre, fósforo, carbono, e similares no ferro fundido; uma etapa de refino secundária (S6) de remover gás como hidrogênio, enxofre, e similares restantes no aço fundido para ajustar os componentes; e uma etapa de moldagem contínua (S7) de moldar o aço fundido em uma máquina de moldagem contínua.

[0052] Na etapa de fabricação de aço (S2), a etapa de desfosforação (S4) e a etapa de descarbonetação (S5) são principalmente realizadas usando um conversor.

[0053] O ferro fundido é refinado em um conversor usando um fluxo contendo óxido de cálcio como um componente principal.

[0054] Nesse momento, óxidos são produzidos oxidando C, Si, P, Mn, e similares no ferro fundido com oxigênio que é soprado dentro do conversor. Esses óxidos são ligados a óxido de cálcio para produzir escória.

[0055] Além disso, nas respectivas etapas de dessulfuração, desfosforação e descarbonetação (S3, S4 S5), vários tipos de escórias (escória de dessulfuração, escória de desfosforação e escória de descarbonetação) são produzidos.

[0056] Na descrição deste relatório descritivo, as escórias produzidas na etapa de fabricação de aço serão coletivamente chamadas de escória de fabricação de aço.

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10/46 [0057] A escória de fabricação de aço é um conceito que inclui escória de dessulfuração, escória de desfosforação e escória de descarbonetação.

[0058] Além disso, a escória de fabricação de aço que está em um estado fundido e tem uma alta temperatura será chamada de escória fundida. De modo semelhante, a escória de dessulfuração, escória de descarbonetação e escória de desfosforação que estão em um estado fundido serão chamadas de escória de dessulfuração fundida, escória de desfosforação fundida, e escória de descarbonetação fundida, respectivamente.

[0059] Na etapa de tratamento de escória (S10), a escória fundida produzida na etapa de fabricação de aço (S2) é transportada a partir do conversor para um forno elétrico mantendo, ao mesmo tempo o estado fundido da mesma, e é continuamente reduzida, fundida e reformada no forno elétrico. Como resultado, materiais valiosos como Fe e P na escória fundida são coletados em uma camada de ferro fundido como uma camada posicionada abaixo de uma camada de escória fundida.

[0060] Nesse momento, no forno elétrico, por exemplo, um tratamento de redução de óxidos como Fe e P na escória fundida, um tratamento de separação de pó de ferro (ferro) a partir da escória, ou um tratamento de ajuste da basicidade da escória é realizado.

[0061] Como resultado, ferro fundido com alto teor de fósforo contendo fósforo e similares é separado e coletado da escória fundida. Além disso, a escória fundida é reduzida e reformada, e escória de redução de alta qualidade correspondente à escória de alto-forno é coletada.

[0062] As quantidades de FeO, P2O5, e similares na escória de redução são menores do que antes da redução. Portanto, a escória de redução pode ser efetivamente reciclada como, por exemplo, uma maPetição 870190054314, de 13/06/2019, pág. 13/56

11/46 téria-prima de cimento ou um produto de cerâmica.

[0063] Além disso, com o ajuste dos componentes da escória fundida de modo que a basicidade da mesma seja baixa, a expansibilidade é baixa. Portanto, a escória de redução pode ser usada como um material de base ou um agregado.

[0064] Ademais, o tratamento de desfosforação (S11) é realizado no ferro fundido com alto teor de fósforo coletado de modo que P no ferro fundido seja oxidado e se mova para dentro da escória fundida. Como resultado, o ferro fundido com alto teor de fósforo é separado em escória com alto teor de fosfato e ferro fundido.

[0065] A escória com alto teor de fosfato pode ser usada como, por exemplo, um fertilizante de fosfato ou uma matéria-prima de fosfato.

[0066] Além disso, o ferro fundido é reciclado na etapa de fabricação de aço (S2) e é despejado no conversor ou similares.

[0067] Mais adiante neste documento, o sumário do processo de tratamento de escória será descrito.

[0068] Nesse processo, é preferível que a escória de desfosforação fundida entre várias escórias fundidas produzidas na etapa de fabricação de aço (S2) seja usada como um alvo de tratamento.

[0069] A escória de desfosforação fundida tem uma temperatura mais baixa que a escória de descarbonetação fundida e contém uma grande quantidade de pó de ferro e ácido fosfórico.

[0070] Portanto, a escória de desfosforação fundida é fundida e reformada não no tratamento de oxidação mas no tratamento de redução. Como resultado, a eficiência de coleta de elementos valiosos (por exemplo, Fe e P) no processo é aprimorada.

[0071] Portanto, na descrição a seguir, um exemplo em que a escória de desfosforação fundida é principalmente usada como uma escória fundida a ser tratada será descrito.

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12/46 [0072] Entretanto, a escória fundida de acordo com a presente invenção não se limita à escória de desfosforação fundida, e qualquer escória de fabricação de aço como escória de dessulfuração fundida ou escória de descarbonetação fundida produzida na etapa de fabricação de aço pode ser usada.

2. Configuração de Instalação de Tratamento de Escória [0073] A seguir, um forno elétrico 100 usado na etapa de tratamento de escória (S10) do processo de tratamento de escória será descrito com referência à Figura 2.

[0074] O forno elétrico 100 é um forno em que uma camada de ferro fundido 6 e uma camada de escória fundida 5 são formadas em S10.

[0075] Conforme mostrado em uma porção ampliada da Figura 2, o forno elétrico 100 inclui: um corpo de forno 1; e um forno de retenção de escória 2 (recipiente de retenção de escória) que está disposto obliquamente acima do corpo de forno 1.

[0076] O meio para despejar escória fundida 4 no forno de retenção de escória 2 é uma panela de escória 3, e a panela de escória 3 alterna entre um conversor (não mostrado) e o forno de retenção de escória 2.

[0077] A escória fundida 4 descarregada do conversor é despejada na panela de escória 3.

[0078] A panela de escória 3 transporta a escória fundida 4 a partir do conversor para o forno de retenção de escória 2 e despeja a escória fundida 4 no forno de retenção de escória 2.

[0079] O forno de retenção de escória 2 pode armazenar e manter a escória fundida 4 no estado fundido, e pode despejar de forma contínua ou intermitente a escória fundida mantida 4 no corpo de forno 1 quando inclinado.

[0080] Não é necessário que a escória fundida 4 mantida no forno

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13/46 de retenção de escória 2 esteja em um estado completamente fundido. [0081] Uma parte da escória fundida 4 pode ser solidificada desde que a escória fundida 4 como um todo tenha fluidez suficiente para ser despejada no corpo de forno 1.

[0082] O corpo de forno 1 é um forno elétrico do tipo redução que funde, reduz e reforma a escória fundida 4 usando materiais auxiliares, por exemplo, um material de redução como um material de carbono e um material de reforma. Por exemplo, o corpo de forno 1 é um forno elétrico de corrente contínua do tipo estacionário que não tem um mecanismo de inclinação de forno.

[0083] Mais adiante neste documento, um exemplo do forno elétrico de corrente contínua do tipo estacionário será descrito.

3. Configuração de Corpo de Forno 1 [0084] A seguir, uma configuração do corpo de forno 1 será descrita com referência às Figuras 2, 3, 4A e 4B.

[0085] Conforme mostrado nas Figuras 2, 3, 4A e 4B, o corpo de forno 1 inclui: uma parede de forno 12; uma tampa de forno 13 que é fornecida em uma extremidade superior da parede de forno 12; e um fundo de forno 11 que é fornecido em uma extremidade inferior da parede de forno 12.

[0086] Uma superfície interna de cada um dentre o fundo de forno 11, a parede de forno 12 e a tampa de forno 13 é revestida com refratário.

[0087] Em um lado da tampa de forno 13, uma porta de despejamento de escória 14 é formada.

[0088] A porta de despejamento de escória 14 é conectada à porção de furo de despejamento 21 do forno de retenção de escória 2.

[0089] O corpo de forno 1 é fechado exceto a porta de despejamento de escória 14 de modo que a temperatura interna do forno possa ser mantida.

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14/46 [0090] No centro do corpo de forno 1, um elétrodo superior 15 e um elétrodo de fundo de forno 16 estão dispostos para se facearem verticalmente.

[0091] Uma fonte de alimentação de corrente contínua é aplicada ao elétrodo superior 15 e ao elétrodo de fundo de forno 16 para gerar uma descarga de arco entre o elétrodo superior 15 e o elétrodo de fundo de forno 16. Como resultado, a energia necessária para reduzir a escória fundida 4 é fornecida.

[0092] Uma porta de alimentação de material de redução 31a pode ser fornecida na tampa de forno 12 [0093] A porta de alimentação de material de redução 31a é conectada a dispositivos de suprimento de matéria-prima 31 e 32.

[0094] Uma porta de alimentação de material de redução 33a pode ser fornecida na parede de forno 12.

[0095] Um dispositivo de suprimento de matéria-prima 33 é fornecido na porta de alimentação de material de redução 33a.

[0096] As portas de alimentação de material de redução 31a e 33a são porções através das quais os materiais auxiliares, como um material de redução e um material de reforma necessário para o tratamento de redução da escória fundida 4, são fornecidos.

[0097] A Figura 2 mostra a estrutura em que a porta de alimentação de material de redução é fornecida tanto na parede de forno 12 como na tampa de forno 13. Entretanto, a porta de alimentação de material de redução pode ser fornecida apenas na tampa de forno 13.

[0098] Como o material de redução, por exemplo, um material de carbono em pó fino como fragmento de coque, antracite inferior ou grafita em pó é usado.

[0099] O material de reforma ajusta principalmente a concentração de S1O2 ou AI2O3 na escória e areia silicosa, cinzas volantes, ou pó refratário de resíduos é usado para isso.

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15/46 [00100] O material de redução pode ser meios para reduzir a ocorrência de formação de espuma de escória.

[00101] O fundo de forno 11 inclui uma porção de fundo profundo 11d e uma porção de fundo raso 11a que tem um fundo mais raso do que a porção de fundo profundo 11d.

[00102] A porção de fundo raso 11a é fornecida supondo que o fundo de forno 11 inclui uma porção exposta a partir da superfície da camada de ferro fundido 6 durante a etapa de tratamento de escória.

[00103] Durante o tratamento de escória, não só a escória fundida 4 como também o ferro fundido ou aço fundido podem ser carregados no forno elétrico 100, e ferro fundido pode ser produzido juntamente com a redução de escória. Portanto, a altura da camada de ferro fundido 6 aumenta.

[00104] Uma vez que a camada de ferro fundido se torna mais espessa até certo ponto ou mais, um furo de gusa 18 que descarrega ferro fundido é aberto para reduzir a altura da camada de ferro fundido 6. Portanto, assume-se que, após a altura da camada de ferro fundido 6 ser reduzida, a porção de fundo raso 11a é exposta a partir da camada de ferro fundido 6 de modo que a escória fundida 4 para o próximo tratamento de redução seja despejada no forno elétrico 100 no estado acima.

[00105] Mesmo em um caso em que a porção de fundo raso 11a não é exposta a partir da camada de ferro fundido 6, a escória fundida 4 pode ser despejada no corpo de forno 1. Desde que a altura da camada de ferro fundido 6 seja baixa até certo ponto na porção de fundo raso 11a, uma mistura vigorosa entre a escória fundida 4 despejada e a camada de ferro fundido 6 pode ser reduzida e, dessa forma, o objetivo da presente invenção pode ser atingido.

[00106] Como uma estrutura do corpo de forno 1, uma estrutura (primeira modalidade) em que uma porção projetada 10b é fornecida

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16/46 conforme mostrado nas Figuras 4A e 4B ou uma estrutura (segunda modalidade) em que a porção projetada 10b não é fornecida conforme mostrado na Figura 6 pode ser adotada.

[00107] Aqui, primeiro, a primeira modalidade será descrita como um exemplo.

[00108] Na primeira modalidade, um caso do corpo de forno 1 mostrado nas vistas em corte transversal das Figuras 4A e 4B será descrito, o corpo de forno 1 incluindo: uma porção de corpo principal 10a que tem um formato em corte transversal anular perpendicular a uma direção da altura; e a porção projetada 10b que se projeta radialmente para fora da porção de corpo principal 10a.

[00109] A porção de fundo raso 11a é uma porção que é elevada supondo que a porção de fundo raso 11a seja fornecida acima da espessura da camada de ferro fundido 6 como uma parte do fundo de forno 11 durante a etapa de tratamento de escória. Por exemplo, a porção de fundo raso 11a é formada formando o fundo de forno 11 para se tornar raso gradualmente na porção projetada 10b conforme mostrado nas Figuras 2 e 3.

[00110] A porção de fundo raso 11a é formada de um refratário como no caso das superfícies internas das outras porções do fundo de forno 11.

[00111] Conforme mostrado na Figura 4A, a porção de fundo raso 11a se sobrepõe à porta de despejamento de escória 14 em uma vista plana.

[00112] Em outras palavras, em uma vista plana, uma região em que a porção de fundo raso 11a está presente e uma região em que a porta de despejamento de escória 14 está presente se sobrepõem parcial ou totalmente.

[00113] A escória fundida 4 despejada do forno de retenção de escória 2 no forno flui através de um furo de despejamento 29.

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17/46 [00114] Visto que o furo de despejamento 29 é fornecido em uma região da porta de despejamento de escória 14, a escória fundida que flui a partir do furo de despejamento cai em direção à porção de fundo raso 11a.

[00115] Ou seja, a porção de fundo raso 11a inclui uma posição em que a escória fundida 4 flui e cai a partir da porta de despejamento de escória 14.

[00116] Como resultado, em um caso em que a escória fundida 4 é despejada no corpo de forno 1, a escória fundida 4 é despejada em direção à porção de fundo raso 11a.

[00117] Na porção projetada 10b, a porta de despejamento de escória 14 é formada na tampa de forno 13.

[00118] Na Figura 2, a porção de fundo raso 11a é formada formando o fundo de forno 11 para se tornar raso em uma etapa na porção projetada 10b. Entretanto, a porção de fundo raso 11a não se limita a essa etapa.

[00119] Por exemplo, a porção de fundo raso 11a pode ser formada formando o fundo de forno 11 para se tornar raso em duas ou mais etapas. Altemativamente, a porção de fundo raso 11a pode ser formada formando uma inclinação contínua em vez de formar o fundo de forno 11 gradualmente na porção projetada 10b.

[00120] Além disso, a porção de fundo raso 11a não tem necessariamente uma superfície horizontal conforme mostrado na Figura 2.

[00121] Toda a área da porção de fundo raso 11a pode ter um formato gradual ou um formato em declive desde que possa supor que a porção de fundo raso 11a posicionada abaixo da porta de despejamento de escória 14 seja exposta a partir da camada de ferro fundido 6 durante a etapa de tratamento de escória.

[00122] É preferível que a porção de fundo raso 11a tenha uma superfície horizontal a partir do ponto de vista que a razão de área da

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18/46 porção de fundo raso 11a para o fundo de forno 11 em uma vista plana pode ser garantida como 5% ou mais sem reduzir o volume interno do forno mais do que o necessário.

[00123] Conforme mostrado na Figura 3, em uma suposição básica, em um caso em que o forno de retenção de escória 2 é inclinado em direção ao lado de porção de furo de despejamento 21 de modo que a escória fundida 4 seja despejada no corpo de forno 1, a escória fundida 4 despejada a partir da porta de despejamento de escória 14 caia em direção à camada de escória fundida 5.

[00124] A camada de escória fundida 5 é perturbada pela escória fundida descendente 4. Entretanto, a porção de fundo raso 11a está presente na posição em que a escória fundida 4 cai.

[00125] Na posição em que a porção de fundo raso 11a está presente, a camada de ferro fundido 6 não está presente abaixo da camada de escória fundida 5 e, dessa forma, a escória fundida recémdespejada 4 não entra em contato com a camada de ferro fundido 6.

[00126] Consequentemente, a formação de espuma de escória causada por uma reação rápida entre a escória fundida recémdespejada 4 e a camada de ferro fundido 6 pode ser evitada.

[00127] Conforme mostrado na Figura 2, a porção de fundo raso 11a é uma região que tem uma altura H de 150 mm a 500 mm a partir do ponto mais profundo da porção de fundo profundo 11d.

[00128] O motivo para isso é que, em um caso em que a altura é 150 mm ou mais, um efeito de aliviar a mistura vigorosa entre a escória fundida 4 que foi recentemente despejada e a camada de ferro fundido 6 que está originalmente presente pode ser esperado.

[00129] Além disso, a razão pela qual a altura a partir do ponto mais profundo da porção de fundo profundo 11d é 500 mm ou menos é que não é necessário definir a altura para ser mais de 500 mm, e no caso em que a altura é mais de 500 mm, há um efeito adverso em que o

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19/46 volume interno do forno diminui.

[00130] Conforme mostrado na Figura 4B, em um caso em que a área da porção de fundo profundo 11d em uma vista plana é representada por Si e a área da porção de fundo raso 11a em uma vista plana é representada por S2, a razão de área da porção de fundo raso 11a para 0 fundo de forno 11 em uma vista plana (S2/(Si+S2)^x100) é, de preferência, 5% a 40%.

[00131] Com 0 ajuste da razão de área para 5% ou mais, a proporção da camada de escória fundida 5 que pode exibir 0 efeito de alívio de mistura pode ser garantida de modo que a ocorrência de formação de espuma vigorosa em toda a escória possa ser reduzida.

[00132] Em um caso em que a razão de área é maior que 40%, é improvável que 0 efeito de reduzir a ocorrência de formação de espuma seja aprimorado, enquanto a quantidade de ferro fundido armazenado como a camada de ferro fundido 6 ou a área de uma interface entre a camada de ferro fundido 6 e a camada de escória fundida 5 é reduzida. Portanto, a eficiência de redução pode diminuir.

[00133] Além disso, em um caso em que a razão de área é maior que 40%, a porção de fundo raso 11a está incluída em uma região de alta densidade de corrente do fundo de forno 11. Portanto, é provável que a porção de fundo raso 11a seja consumida.

[00134] Na presente invenção, a porção de fundo raso 11a é definida como região que tem uma altura H de 150 mm a 500 mm a partir do ponto mais profundo da porção de fundo profundo 11d. Portanto, 0 limite entre Si e S2 é uma posição em que a altura H a partir do ponto mais profundo da porção de fundo profundo 11d é 150 mm.

[00135] Além disso, na Figura 2, a porção de fundo raso 11a é exposta a partir da camada de ferro fundido 6 e é imersa na camada de escória fundida 5. Entretanto, a porção de fundo raso 11a pode estar exposta a partir da camada de escória fundida 5.

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20/46 [00136] Nesse caso, a escória fundida 4 despejada a partir da porta de despejamento de escória 14 colide com a superfície da porção de fundo raso 11a e subsequentemente flui para baixo da superfície da porção de fundo raso 11a em direção à camada de escória fundida 5.

[00137] Visto que a escória fundida 4 colide com a superfície da porção de fundo raso 11a, a energia cinética é anulada. Portanto, a escória fundida 4 não é vigorosamente misturada na camada de ferro fundido 6.

[00138] Consequentemente, uma reação vigorosa entre a escória fundida 4 e o ferro fundido também é reduzida, e a formação de espuma de escória é reduzida.

[00139] Além disso, conforme mostrado na Figura 2, um furo de escória 17 para descarregar a escória de redução e um furo de gusa 18 para descarregar ferro fundido podem ser fornecidos na parede de forno 12.

[00140] O furo de escória 17 é formado em uma posição correspondente à camada de escória fundida 5, especificamente, em uma posição mais alta que uma superfície superior da porção de fundo raso 11a.

[00141] O furo de gusa 18 é formado em uma posição correspondente à camada de ferro fundido 6, especificamente, em uma posição mais baixa que uma superfície superior da porção de fundo raso 11a.

4. Configuração de Forno de Retenção de Escória [00142] A seguir, uma configuração do forno de retenção de escória 2 usada no processo de tratamento de escória de acordo com a modalidade será descrita em detalhe com referência às Figuras 2 e 3.

[00143] Conforme mostrado na Figura 2, o forno de retenção de escória 2 é um recipiente resistente ao calor que retém a escória fundida 4 e despeja a escória fundida 4 no corpo de forno 1.

[00144] O forno de retenção de escória 2 pode ajustar a quantidade

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21/46 de despejamento da escória fundida 4 no corpo de forno 1 e também funciona como uma trajetória de escape de gás de escape gerado no corpo de forno 1.

[00145] O forno de retenção de escória 2 inclui: um corpo principal de forno 20 que armazena e retém a escória fundida 4; e a porção de furo de despejamento 21 para despejar a escória fundida 4 a partir do interior do corpo principal de forno 20 no corpo de forno 1.

[00146] O corpo principal de forno 20 é um recipiente fechado e tem um espaço interno para armazenar a escória fundida 4.

[00147] Uma porta de descarga de gás 25 e uma porta de despejamento de escória 26 são formadas no corpo principal de forno 20.

[00148] A porta de descarga de gás 25 é uma porta de escape a partir da qual o gás de escape do corpo de forno 1 escapa através do forno de retenção de escória 2, e é conectada a um dispositivo de entrada de ar como um coletor de pó (não mostrado).

[00149] A atmosfera interna do forno de retenção de escória 2 é mantida a uma pressão negativa pelo dispositivo de entrada de ar.

[00150] A porta de despejamento de escória 26 é uma abertura para despejar a escória fundida 4 no corpo principal de forno 20 a partir da panela de escória 3 fornecida acima da porta de despejamento de escória 26.

[00151] Uma tampa de forno de retenção abrível 27 é fornecida na porta de despejamento de escória 26, e a tampa de forno de retenção 27 é aberta durante o despejamento da escória fundida 4.

[00152] Quando a escória fundida 4 não for despejada, a tampa de forno de retenção 27 é fechada para fechar a porta de despejamento de escória 26. Portanto, a entrada de ar externa no corpo principal de forno 20 pode ser evitada, e a temperatura interna do corpo principal de forno 20 pode ser mantida.

[00153] A porção de furo de despejamento 21 é uma porção cilín

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22/46 drica fornecida no corpo principal de forno 20 no lado de corpo de forno 1.

[00154] O espaço interno da porção de furo de despejamento 21 forma uma trajetória de despejamento de escória 28 para despejar a escória fundida 4 do corpo principal de forno 20 no corpo de forno 1, e uma abertura formada em uma porção de ponta da porção de furo de despejamento 21 é o furo de despejamento 29.

[00155] A trajetória de despejamento de escória 28 é mais estreita que o espaço interno do corpo principal de forno 20 tanto em uma direção vertical como em uma direção de largura de forno (direção perpendicular ao plano da Figura 2) e é curvada para baixo em direção ao lado frontal na direção de despejamento.

[00156] O espaço interno do corpo principal de forno 20 se torna gradualmente mais estreito em direção ao lado da porção de furo de despejamento 21.

[00157] Com a formação do corpo principal de forno 20 e da porção de furo de despejamento 21 nesse formato, a quantidade de despejamento pode ser facilmente ajustada durante o despejamento da escória fundida 4 a partir do corpo principal de forno 20 no corpo de forno 1.

[00158] A porção de furo de despejamento 21 do forno de retenção de escória 2 é conectada à porta de despejamento de escória 14 da tampa de forno 13 do corpo de forno 1.

[00159] A Figura 2 mostra uma estrutura em que o diâmetro interno da porta de despejamento de escória 14 do corpo de forno 1 é definido para ser maior que o diâmetro externo da porção de furo de despejamento 21 de modo que a porção de ponta da porção de furo de despejamento 21 seja inserida na porta de despejamento de escória 14, e uma pequena lacuna esteja presente entre a porção de furo de despejamento 21 e a porta de despejamento de escória 14.

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23/46 [00160] A estrutura que conecta a porção de furo de despejamento 21 e a porta de despejamento de escória 14 não se limita à estrutura da Figura 2 e pode ser modificada de várias maneiras. Por exemplo, a porção de furo de despejamento 21 e a porta de despejamento de escória 14 podem ser hermeticamente conectadas uma à outra, ou uma lacuna entre as mesmas pode ser carregada com uma carga para conectar a porção de furo de despejamento 21 e a porta de despejamento de escória 14 uma à outra.

[00161] Em um caso em que a atmosfera interna do forno de retenção de escória 2 é definida para estar em um estado de pressão negativa ativando o coletor de pó (não mostrado) em um estado em que a tampa de forno de retenção 27 é fechada, o forno de retenção de escória 2 funciona como a trajetória de escape do gás de escape produzido no corpo de forno 1.

[00162] Especificamente, o gás de escape contendo CO, H2, e similares produzido devido ao tratamento de redução no corpo de forno 1 flui para dentro do corpo principal de forno 20 do forno de retenção de escória 2 através da porta de despejamento de escória 14 do corpo de forno 1 e da porção de furo de despejamento 21 do forno de retenção de escória 2.

[00163] A pressão interna do forno de retenção de escória 2 é mantida para ser negativa. Portanto, mesmo em um caso em que 0 ar externo é introduzido através da lacuna da porção de conexão entre 0 corpo de forno 1 e 0 forno de retenção de escória 2, 0 gás de escape no corpo de forno 1 não vaza para fora através da lacuna.

[00164] O ar externo introduzido através da lacuna é aspirado para 0 lado de forno de retenção de escória 2.

[00165] Ademais, 0 gás de escape que flui para dentro do forno de retenção de escória 2 entra no corpo principal de forno 20, escapa da porta de descarga de gás 25, alcança 0 coletor de pó (não mostrado),

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24/46 e é tratado.

[00166] Além disso, um dispositivo de inclinação 40 é fornecido no lado inferior do corpo principal de forno 20 do forno de retenção de escória 2.

[00167] O dispositivo de inclinação 40 é um dispositivo que inclina o forno de retenção de escória 2 em direção ao lado de porção de furo de despejamento 21 para despejar a escória fundida 4 no corpo principal de forno 20 dentro do corpo de forno 1 através da porção de furo de despejamento 21.

[00168] O dispositivo de inclinação 40 pode inclinar o forno de retenção de escória 2 em torno de um eixo de inclinação 44 entre uma postura de retenção (Figura 2) e uma postura de despejamento (Figura 3).

[00169] Conforme mostrado na Figura 2, a postura de retenção é uma postura em que o forno de retenção de escória 2 retém a escória fundida 4 no corpo principal de forno 20 sem despejar a escória fundida 4 no corpo de forno 1.

[00170] Conforme mostrado na Figura 3, a postura de despejamento é uma postura em que o forno de retenção de escória 2 é inclinado em direção ao lado de porção de furo de despejamento 21 de modo que a escória fundida 4 no corpo principal de forno 20 seja despejada no corpo de forno 1.

[00171] Quando a postura do forno de retenção de escória 2 for alterada a partir da postura de retenção para a postura de despejamento, o forno de retenção de escória 2 é inclinado em torno do eixo de inclinação 44 em direção ao lado de corpo de forno 1.

[00172] Como resultado, conforme mostrado na Figura 3, a posição da porção de furo de despejamento 21 é mais baixa que o corpo principal de forno 20. Portanto, a escória fundida 4 mantida no corpo principal de forno 20 flui em direção ao lado de porção de furo de despe

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25/46 jamento 21 e é despejada do furo de despejamento 29 no corpo de forno 1 através da trajetória de despejamento de escória 28.

[00173] Nesse momento, a quantidade de despejamento da escória fundida 4 pode ser ajustada ajustando-se o ângulo de inclinação do forno de retenção de escória 2.

[00174] No forno elétrico 100 de acordo com a modalidade, a porção de fundo raso 11a é fornecida e, dessa forma, a formação de espuma de escória pode ser impedida de maneira eficaz.

[00175] Ademais, no forno elétrico 100 de acordo com a modalidade, com a inclinação do forno de retenção de escória 2 usando o dispositivo de inclinação 40, a escória fundida 4 pode ser intermitentemente despejada no corpo de forno 1, ou a quantidade de despejamento da mesma pode ser ajustada.

[00176] Em um caso em que a escória fundida 4 é despejada no corpo de forno 1, é preferível que a escória fundida 4 seja intermitentemente despejada enquanto ajusta adequadamente a quantidade de despejamento (ou seja, o ângulo de inclinação do forno de retenção de escória 2) usando o dispositivo de inclinação 40 de modo que a escória fundida despejada 4 não transborde do corpo de forno 1 devido a uma reação rápida com o ferro fundido no corpo de forno 1.

[00177] Quando a taxa de despejamento for rápida durante o despejamento da escória fundida 4, a escória fundida 4 no corpo de forno 1 entra em um estado espumado, que pode fazer com que ocorra o transbordamento.

[00178] Nesse caso, é preferível que o despejamento da escória fundida 4 seja temporariamente interrompido reduzindo o ângulo de inclinação do forno de retenção de escória 2 usando o dispositivo de inclinação 40 ou que a reação no corpo de forno 1 seja reduzida reduzindo a quantidade de despejamento.

[00179] A quantidade de despejamento da escória fundida 4 por

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26/46 unidade de tempo usando o forno de retenção de escória 2 é determinada de acordo com a capacidade de tratamento de redução do corpo de forno 1.

[00180] A capacidade de tratamento de redução depende do suprimento de eletricidade por unidade de tempo ao corpo de forno 1, por exemplo, a quantidade de energia aplicada ao elétrodo superior 15 e o elétrodo de fundo de forno 16 do corpo de forno 1.

[00181] Portanto, a quantidade de despejamento da escória fundida 4 por unidade de tempo pode ser determinada com base na energia elétrica que é calculada com base na taxa de consumo de energia elétrica necessária para o tratamento de redução da escória fundida 4 e uma quantidade real de energia aplicada ao elétrodo superior 15 e ao elétrodo de fundo de forno 16.

[00182] Exemplos de um método de despejar de modo intermitente a escória fundida 4 a partir do forno de retenção de escória 2 no corpo de forno 1 incluem um método de repetir adequadamente o despejamento da escória fundida 4 e a interrupção do mesmo e um método de despejar coletivamente uma quantidade predeterminada da escória fundida 4 retida no forno de retenção de escória 2 em um intervalo de tempo predeterminado.

[00183] A escória fundida 4 também pode ser continuamente despejada do forno de retenção de escória 2 no corpo de forno 1.

[00184] Em um caso em que a escória fundida 4 é despejada de modo intermitente, é preferível que o fato de que a quantidade total da escória fundida 4 despejada de uma vez é uma quantidade em que o transbordamento causado pela formação de espuma de escória não ocorre seja previamente verificada por experimento ou similares.

5. Método de Tratamento de Redução de Escória Fundida [00185] A seguir, o tratamento de redução da escória fundida 4 em que o forno elétrico 100 que tem a configuração descrita acima é usaPetição 870190054314, de 13/06/2019, pág. 29/56

27/46 do será descrito com referência às Figuras 2 e 3.

[00186] Primeiro, é necessário determinar a área Si e H da porção de fundo profundo 11d antes do tratamento de redução e formar a porção de fundo raso 11a com base nos valores determinados.

[00187] Especificamente, Si e H são determinados de modo que o volume máximo da camada de ferro fundido 6 (o volume total de grão fundido e ferro fundido) seja menor que Si*H.

[00188] Em seguida, conforme mostrado na Figura 2, primeiro, o ferro fundido como ferro fundido transportado a partir de um alto-forno é previamente acomodado no corpo de forno 1 como grão fundido e a camada de ferro fundido 6.

[00189] A concentração de C no ferro fundido é tipicamente 1,5 a 4,5 %, em massa.

[00190] Em seguida, em um estado em que o corpo de forno 1 é continuamente operado fornecendo energia ao mesmo, a escória fundida 4 é despejada do forno de retenção de escória 2 dentro do corpo de forno 1 em uma quantidade correspondente à capacidade de tratamento de redução do corpo de forno 1 (por exemplo, suprimento de eletricidade por unidade de tempo ao corpo de forno 1) conforme mostrado na Figura 3.

[00191] A escória fundida 4 despejada no corpo de forno 1 forma a camada de escória fundida 5 na camada de ferro fundido 6.

[00192] A escória fundida despejada 4 cai em direção à porção de fundo raso 11a e, dessa forma, não entra em contato direto com a camada de ferro fundido 6.

[00193] Consequentemente, devido à presença da porção de fundo raso 11a, a formação de espuma de escória pode ser impedida de maneira eficaz.

[00194] Ademais, os materiais auxiliares como o material de redução (material de carbono) e o material de reforma também são conti

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28/46 nuamente adicionados na camada de escória fundida 5 no corpo de forno 1, por exemplo, através dos dispositivos de suprimento de matéria-prima 31,32 e 33.

[00195] Além disso, no corpo de forno 1, a temperatura da camada de ferro fundido 6 é controlada para ser, por exemplo, 1400°C a 1550°C, e a temperatura da camada de escória fundida 5 é controlada para ser, por exemplo, 1500°C a 1650°C.

[00196] O controle de temperatura pode ser realizado ajustando a taxa de suprimento da escória fundida 4 ou ajustando o suprimento de eletricidade sem alterar a quantidade de suprimento da escória fundida.

[00197] Como resultado, no corpo de forno 1, a reação de redução da escória fundida 4 na camada de escória fundida 5 é promovida devido ao calor do arco como uma fonte de energia gerada entre o elétrodo superior 15 e o elétrodo de fundo de forno 16.

[00198] Nesse tratamento de redução, os óxidos (por exemplo, FeO e P2O5) contidos na escória fundida 4 são reduzidos por C do material de carbono na camada de escória fundida 5 para produzir Fe e P. O Fe e P produzidos se movem a partir da camada de escória fundida 5 para a camada de ferro fundido 6.

[00199] C no material de carbono residual é suspenso na camada de escória fundida 5 e é então fundido no ferro fundido.

[00200] No tratamento de redução, FeO contido na escória fundida despejada 4 reage, de preferência, com C do material de carbono na camada de escória fundida 5 antes de C contido no ferro fundido na camada de ferro fundido 6 (FeO+C^Fe+COt).

[00201] Ou seja, C no material de carbono adicionado é suspenso na camada de escória fundida 5 sem se mover para a camada de ferro fundido 6. Portanto, na camada de escória fundida 5, a reação de redução de FeO+C^Fe+CO progride, de preferência, e 0 ferro reduzido

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29/46 produzido (Fe) se move para a camada de ferro fundido 6.

[00202] Dessa forma, no tratamento de redução que usa o corpo de forno 1, a reação entre FeO e C na camada de escória fundida 5 é mais predominante do que o FeO de reação na camada de escória fundida 5 e C na camada de ferro fundido 6.

[00203] Consequentemente, em um caso em que a escória fundida 4 é despejada no corpo de forno 1, a camada de escória fundida 5 na camada de ferro fundido 6 funciona como uma zona de tampão para a reação entre a escória fundida despejada 4 e o ferro fundido da camada de ferro fundido 6. Portanto, uma reação rápida entre a escória fundida 4 e o ferro fundido pode ser reduzida em cooperação com o efeito obtido fornecendo a porção de fundo raso 11a.

[00204] Ou seja, despejando a escória fundida 4 na camada de escória fundida 5 que tem uma baixa concentração de FeO, a concentração de FeO na escória fundida despejada 4 pode ser reduzida por diluição, e o contato direto entre a escória fundida despejada 4 e o ferro fundido da camada de ferro fundido 6 pode ser reduzido.

[00205] Consequentemente, em um caso no qual a escória fundida 4 é despejada do forno de retenção de escória 2 para dentro do corpo de forno 1, a formação de espuma de escória causada por uma reação rápida entre a escória fundida 4 e o ferro fundido pode ser reduzida, e o transbordamento pode ser evitado.

[00206] Conforme descrito acima, os óxidos contidos na escória fundida 4 que é despejada na camada de escória fundida 5 no corpo de forno 1 são reduzidos de modo que Fe e P sejam coletados da escória fundida 4 dentro da camada de ferro fundido 6. Portanto, a quantidade de FeO e P2O5 na escória fundida 4 é reduzida, e os componentes de escória da escória fundida 4 são reformados.

[00207] Consequentemente, quando 0 tratamento de redução progride após 0 despejamento da escória fundida 4, os componentes da

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30/46 camada de escória fundida 5 são gradualmente reformados a partir da escória fundida 4 (escória de fabricação de aço) na escória de redução (escória de alta qualidade correspondente à escória de alto-forno).

[00208] A camada de escória fundida 5 reformada na escória de redução funciona como uma zona de tampão que tem uma concentração de FeO mais baixa. Portanto, em um caso em que a escória fundida 4 foi recentemente despejada do forno de retenção de escória 2 na camada de escória fundida 5, a formação de espuma de escória pode ser confiavelmente reduzida.

[00209] Além disso, com adição de uma fonte de S1O2 ou uma fonte de AI2O3 como 0 material de reforma, os componentes da escória fundida podem ser ajustados.

[00210] Além disso, dependendo da taxa de despejamento ou da quantidade de despejamento da escória fundida despejada 4, a camada de escória fundida 5 pode ser distribuída pela escória fundida 4. Entretanto, visto que a porção de fundo raso 11a é fornecida, a escória fundida recém-despejada 4 não entra em contato com a camada de ferro fundido 6.

[00211] Consequentemente, a formação de espuma de escória causada por uma reação rápida entre a escória fundida recémdespejada 4 e a camada de ferro fundido 6 também pode ser evitada.

[00212] Mesmo em um caso em que 0 contato entre 0 fluxo de escória despejado e a camada de ferro fundido 6 no forno elétrico 100 é impedido pela porção de fundo raso 11a do fundo de forno 11, (T.Fe) na camada de escória fundida 5 aumenta, a escória na interface escória-metal reage com C no ferro fundido para induzir gás CO, que pode induzir a formação de espuma de escória.

[00213] Mesmo nesse caso, com a adição de pó de carbono a partir das portas de alimentação de material de redução 31a e 33a, a formação de espuma de escória pode ser reduzida através da desespumaPetição 870190054314, de 13/06/2019, pág. 33/56

31/46 ção e redução de escória espumada.

[00214] Além disso, quando o tratamento de redução progride, Fe se move para o ferro fundido. Portanto, a espessura da camada de ferro fundido 6 aumenta gradualmente.

[00215] A partir do ponto de vista de exibição da função como a zona de tampão, a espessura da camada de escória fundida 5 é, de preferência, 100 a 600 mm e, com mais preferência, 100 a 800 mm.

[00216] Em um caso em que a espessura da camada de escória fundida 5 se aproxima do limite superior, o furo de escória 17 é aberto para descarregar a escória de redução da camada de escória fundida 5.

[00217] Além disso, em um caso no qual a interface da camada de ferro fundido 6 se aproxima da superfície superior da porção de fundo raso 11a, o furo de gusa 18 é aberto para descarregar o ferro fundido (por exemplo, ferro fundido com alto teor de P) da camada de ferro fundido 6.

[00218] Dessa forma, a escória de redução é descarregada de modo intermitente e coletada do furo de escória 17 do corpo de forno 1, e o ferro fundido é descarregado de modo intermitente e coletado do furo de gusa 18.

[00219] Como resultado, no corpo de forno 1, o tratamento de redução da escória fundida 4 pode continuar sem interrupção.

[00220] Além disso, durante a operação do corpo de forno 1 (ou seja, durante o tratamento de redução), os óxidos da escória fundida 4 são reduzidos usando C do material de carbono para produzir gás de escape de alta temperatura contendo CO, H2, e similares.

[00221] Por exemplo, em um caso no qual 0 óxido de ferro é reduzido, gás CO é produzido devido à reação de FeO+C^Fe+CO/.

[00222] Esse gás de escape flui para dentro do forno de retenção de escória 2 através da porta de despejamento de escória 14 do corpo

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32/46 de forno 1 e é descarregado para fora através da parte interna do forno de retenção de escória 2 como uma trajetória de escape.

[00223] Com o uso do corpo de forno fechado 1 e usando o forno de retenção de escória 2 como uma trajetória de escape, a atmosfera interna do corpo de forno 1 é mantida para ser uma atmosfera redutora contendo, como componentes principais, gás CO produzido pela reação de redução e H2 produzido a partir do material de carbono (material de redução).

[00224] Consequentemente, uma reação de oxidação sobre a superfície da camada de escória fundida 5 pode ser impedida.

6. Segunda Modalidade [00225] A seguir, a segunda modalidade da presente invenção será descrita com referência às Figuras 5 e 6.

[00226] A segunda modalidade é diferente da primeira modalidade no formato do corpo de forno 1, e as outras funções e configurações são substancialmente iguais àquelas da primeira modalidade. Portanto, a descrição detalhada não será repetida.

[00227] Conforme mostrado nas Figuras 5 e 6, na segunda modalidade, 0 corpo de forno 1 não inclui a porção projetada 10b.

[00228] O corpo de forno 1 inclui a porção de corpo principal 10a que tem um formato em corte transversal anular.

[00229] Uma porção de fundo raso 11b é uma porção obtida elevando parcialmente uma região do fundo de forno 11 que se sobrepõe à porta de despejamento de escória 14 da porção de corpo principal 10a em uma vista plana.

[00230] A porção de fundo raso 11b é formada, por exemplo, por um degrau em formato de caixa 11c que está disposto em contato com a parte interna da parede de forno 12.

[00231] A superfície do degrau 11c é formada com um refratário como no caso das superfícies internas das outras porções do fundo de

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33/46 forno 11.

[00232] A segunda modalidade é vantajosa pelo fato de que, mesmo em um caso no qual um forno elétrico existente que tem um formato de forno geral e não inclui a porção de fundo raso 11b é usado, a porção de fundo raso 11b pode ser formada fixando o degrau 11c à mesma através de um pós-processo.

[00233] Conforme mostrado na Figura 5, em um caso no qual o forno de retenção de escória 2 é inclinado em direção ao lado de porção de furo de despejamento 21 de modo que a escória fundida 4 seja despejada no corpo de forno 1, a escória fundida 4 despejada a partir da porta de despejamento de escória 14 caia em direção à camada de escória fundida 5 abaixo da porta de despejamento de escória 14.

[00234] Como na primeira modalidade, nessa porção, a camada de ferro fundido 6 não está presente abaixo da camada de escória fundida 5 devido à porção de fundo raso 11b. Portanto, a ocorrência de formação de espuma de escória causada por uma reação rápida e ebulição entre a escória fundida recém-despejada 4 e a camada de ferro fundido 6 pode ser evitada.

[00235] A segunda modalidade da presente invenção descrita acima é mais vantajosa que a primeira modalidade pelo fato de que a porção de fundo raso 11b pode ser subsequentemente formada em um forno elétrico existente através de um pós-processo.

[00236] Por outro lado, na primeira modalidade, a porção de fundo raso 11a pode ser feita para ser mais larga. Portanto, a distância entre uma porção em que é provável que a camada de escória fundida 5 seja perturbada pela escória fundida despejada 4 e uma porção em que a camada de ferro fundido 6 está presente abaixo da camada de escória fundida 5 pode ser aumentada, e o efeito de impedir a formação de espuma de escória pode ser aumentado.

[00237] Além disso, na segunda modalidade, a posição da porção

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34/46 de fundo raso 11 b está mais próxima ao centro do corpo de forno 1 do que aquela da primeira modalidade.

[00238] No centro do corpo de forno 1, alto calor é gerado devido à descarga de arco gerada entre o elétrodo superior 15 e o elétrodo de fundo de forno 16. Portanto, é provável que a erosão do refratário que forma a superfície da porção de fundo raso 11b seja maior que aquela das outras porções do fundo de forno 11 ou da porção de fundo raso 11a de acordo com a primeira modalidade.

[00239] Dessa forma, a primeira modalidade e a segunda modalidade da presente invenção têm efeitos vantajosos diferentes e, dessa forma, podem ser adequadamente selecionadas e usadas de acordo com, por exemplo, as condições de operação ou o status atual de instalações.

[00240] Além disso, a presente invenção não se limita a essas modalidades, e outras modalidades óbvias para os versados na técnica obtidas a partir das descrições das modalidades também podem ser adotadas.

EXEMPLOS [00241] A seguir, um exemplo da presente invenção será descrito.

[00242] O exemplo a seguir é meramente um exemplo de condição que é adotado para verificar a operabilidade e os efeitos da presente invenção, e a presente invenção não se limita às condições do exemplo a seguir.

Simulação [00243] Primeiro, para verificar a influência da presença ou ausência da porção de fundo raso 11a, uma simulação em computador que simula o forno elétrico 100 mostrado na Figura 2 foi realizada antes de uma operação real.

[00244] Os procedimentos específicos são os seguintes.

[00245] Primeiro, com o uso de um software de análise de fluido

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35/46 universal FLUENT, a escória fundida 4 foi despejada em um forno elétrico sob as seguintes condições, e o comportamento da mesma foi observado em uma direção de corte transversal do forno.

Volume de Forno: 13,8 m³

Área de Fundo de Forno (S1+S2): 7,5 m²

Viscosidade de Escória no Forno: 0,25 Pa-s

Viscosidade de Escória Despejada: 1,0 Pa-s

Viscosidade de Ferro Fundido: 0,006 Pa-s

Altura de Porção de Fundo Raso (H): 250 mm Área de Porção de Fundo Raso (S2): 1,1 m²Quantidade de Grão Fundido: 1,4 m³Largura de Fluxo de Escória Despejada: 500 mm Taxa de Despejamento de Escória: 1 t/min, 5 t/min, 10 t/min, 20 t/min [00246] Os resultados são mostrados na Figura 7.

[00247] Na Figura 7, 0 Exemplo A é um exemplo em que a taxa de despejamento de escória era 10 t/min e a porção de fundo raso 11a foi fornecida, 0 Exemplo Comparativo A é um exemplo em que a taxa de despejamento de escória era 1 t/min e a porção de fundo raso 11a não foi fornecida, 0 Exemplo B é um exemplo em que a taxa de despejamento de escória era 5 t/min e a porção de fundo raso 11a não foi fornecida, 0 Exemplo Comparativo C é um exemplo em que a taxa de despejamento de escória era 10 t/min e a porção de fundo raso 11a não foi fornecida, e 0 Exemplo Comparativo D é um exemplo em que a taxa de despejamento de escória era 20 t/min e a porção de fundo raso 11a não foi fornecida.

[00248] Conforme mostrado na Figura 7, na taxa de despejamento de escória de 1 t/min, mesmo 0 Exemplo Comparativo A em que a porção de fundo raso 11a não foi fornecida, a escória fundida despejada 4 não atingiu substancialmente a camada de ferro fundido 6, e ape

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36/46 nas uma reação entre a escória fundida despejada 4 e a camada de ferro fundido 6 foi observada.

[00249] Nas taxas de despejamento de escória de 1 t/min, 5 t/min, 10 t/min e 20 t/min, em um caso em que a porção de fundo raso 11a não foi fornecida, a escória fundida despejada 4 atingiu a camada de ferro fundido 6, e uma parte da escória fundida 4 penetrou a camada de ferro fundido 6 e reagiu com C no ferro fundido.

[00250] Em particular, constatou-se que, em 10 t/min e 20 t/min, a reação foi vigorosa e o ferro fundido e a escória fundida 4 foram misturados um com o outro, e a mistura dos mesmos foi espalhada.

[00251] Por outro lado, em um caso em que a porção de fundo raso 11a é fornecida, mesmo na taxa de despejamento de escória de 10 t/min, a escória fundida despejada 4 não reagiu substancialmente com a camada de ferro fundido 6. Consequentemente, é considerado que a mistura do ferro fundido e da escória fundida 4 não foi espalhada.

[00252] Constatou-se a partir do resultado acima que, fornecendo a porção de fundo raso 11a, a mistura e a reação da escória fundida despejada 4 e da camada de ferro fundido 6 podem ser impedidas de serem misturadas entre si e reagindo umas com as outras.

Teste de Desoeiamento de Escória: Exemplo Comparativo [00253] A seguir, com o uso do forno elétrico 100 mostrado na Figura 2 que tem uma estrutura em que a porção de fundo raso 11a não foi fornecida, um teste de despejamento de escória foi realizado para medir a quantidade de emissão de gás CO.

[00254] Os procedimentos específicos são os seguintes.

[00255] Primeiro, a camada de ferro fundido 6 e a camada de escória fundida 5 foram previamente formadas no corpo de forno 1.

[00256] As condições do corpo de forno 1 eram iguais àquelas da simulação exceto que a porção de fundo raso 11a não foi fornecida.

[00257] Em seguida, em um estado em que o corpo de forno 1 foi

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37/46 continuamente operado aplicando uma potência de 2,4 MW (240 V, 10 kA) ao mesmo, 680 kg da escória fundida 4 foram despejados de uma vez enquanto adiciona-se pó de carvão em 2,5 kg/min.

[00258] Como resultado, imediatamente após o despejamento da escória fundida 4, gás CO foi produzido em uma taxa de fluidez de 300 Nm³/h, e subsequentemente a taxa de fluidez diminuiu lentamente.

[00259] Em seguida, a operação continuou sem alterar a taxa de alimentação do pó de carvão. Após cerca de 20 minutos a partir do despejamento inicial da escória fundida 4, 540 kg da escória fundida 4 foram despejados de uma vez.

[00260] Como resultado, imediatamente após o despejamento da escória fundida 4, gás CO foi produzido em uma taxa de fluidez de 400 Nm³/h, e subsequentemente a taxa de fluidez diminuiu lentamente.

[00261] Ademais, a operação continuou sem alterar a taxa de alimentação do pó de carvão. Após cerca de 15 minutos a partir do despejamento inicial da escória fundida 4, 800 kg da escória fundida 4 foram despejados de uma vez.

[00262] Como resultado, imediatamente após o despejamento da escória fundida 4, gás CO foi produzido em uma taxa de fluidez de 500 Nm³/h, e subsequentemente a taxa de fluidez diminuiu lentamente.

[00263] Em seguida, a quantidade de despejamento do pó de carvão foi aumentada para 3,5 kg/min. Após cerca de 25 minutos a partir do despejamento da escória fundida 4, 20 kg da escória fundida 4 foram despejados de uma vez.

[00264] Como resultado, imediatamente após o despejamento da escória fundida 4, gás CO foi produzido em uma taxa de fluidez de 250 Nm³/h, e subsequentemente a taxa de fluidez diminuiu lentamente.

[00265] Os resultados são mostrados na Figura 8.

[00266] Conforme mostrado na Figura 8, no forno elétrico 100 em que a porção de fundo raso 11a não foi fornecida, gás CO foi produzi

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38/46 do imediatamente após o despejamento da escória fundida 4, o que implica que a formação de espuma de escória pode ocorrer.

Teste de Desoeiamento de Escória: Exemplo [00267] A seguir, com o uso do forno elétrico 100 mostrado na Figura 2 que tem uma estrutura em que a porção de fundo raso 11a foi fornecida, um teste de despejamento de escória foi realizado para medir a quantidade de emissão de gás CO.

[00268] Os procedimentos específicos são os seguintes.

[00269] Em seguida, em um estado em que o corpo de forno 1 foi continuamente operado aplicando uma potência de 2,4 MW (240 V, 10 kA) ao mesmo, 780 kg da escória fundida 4 foram despejados de uma vez sem despejar o pó de carvão.

[00270] As outras condições eram iguais àquelas do Teste de Despejamento de Escória: Exemplo Comparativo.

[00271] Como resultado, imediatamente após o despejamento da escória fundida 4, gás CO não foi produzido e, subsequentemente, a quantidade de emissão de gás CO era 100 Nm³/h ou mais baixa em termos de taxa de fluidez.

[00272] Os resultados são mostrados na Figura 9.

[00273] Conforme mostrado na Figura 9, no forno elétrico 100 em que a porção de fundo raso 11a foi fornecida, gás CO não foi produzido imediatamente após o despejamento da escória fundida 4, e presume-se que a porção de fundo raso 11a reduziu a ocorrência deformação de espuma.

Teste de Operação Real [00274] A seguir, em um caso em que a porção de fundo raso foi fornecida e em um caso em que a porção de fundo raso não foi fornecida, o forno elétrico foi operado de acordo com um padrão de operação mostrado na Figura 10 para verificar se a formação de espuma de escória ocorreu ou não.

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39/46 [00275] Primeiro, o forno elétrico 100 que tem as seguintes condições foi preparado.

Volume de Forno: 13,8 m³

Área de Fundo de Forno (S1+S2): 7,5 m²

Composição de Escória: (T.Fe)=0,8%, (CaO)=33,1%, (SiC>2)= 28,4% Composição de Ferro Fundido: [C]=2,8%, [Si]=0,18%, [P]=0,33% Altura de Porção de Fundo Raso (H): 250 mm

Área de Porção de Fundo Raso (S2): 1,1 m²

Quantidade de Grão Fundido: 1,3 m³ [00276] Em seguida, conforme mostrado na Figura 10, primeiro, cerca de 25 t da escória fundida 4 por carga foram despejadas da panela de escória 3 no forno de retenção de escória 2 uma vez a cada 40 minutos e foram temporariamente mantidas no forno de retenção de escória 2.

[00277] Em seguida, 0 forno de retenção de escória 2 foi inclinado a partir da postura de retenção para a postura de despejamento uma vez a cada 10 minutos de modo que 8,0 t a 8,5 t da escória fundida 4 por tempo fossem intermitentemente despejadas na camada de escória fundida 5 no corpo de forno 1.

[00278] Além disso, no tratamento de redução de escória no corpo de forno 1, enquanto fornece continuamente um pó de 30 MW ao elétrodo superior 15 e ao elétrodo de fundo de forno 16, 0 pó de carvão foi fornecido através das portas de alimentação de material de redução 31a e 33a em uma taxa de suprimento de 45 kg/min.

[00279] Ademais, como 0 material de reforma, areia silicosa e pó refratário de resíduos de alumina foram fornecidos através da porta de alimentação de material de redução 31a nas respectivas taxas de suprimento de 67 kg/min e 8 kg/min.

[00280] O período de tempo a partir do final do tratamento de redução de escória até 0 final do despejamento da escória fundida 4 da

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40/46 próxima carga a partir do forno de retenção de escória 2 era (cerca de 10 minutos), o pó fornecido foi reduzido, e o suprimento do material de carbono e do material de reforma foi interrompido.

[00281] Os padrões de operação dos Exemplos e Exemplos Comparativos eram iguais exceto que os ciclos de despejamento e as quantidades de despejamento por tempo eram diferentes uns dos outros.

[00282] Os ciclos de despejamento e as quantidades de despejamento por tempo nos Exemplos 1 e 4 e Exemplo Comparativo 1 eram iguais (ciclo de despejamento: 5 minutos, quantidade de despejamento por tempo: 4,0 t a 4,3 t), os ciclos de despejamento e as quantidades de despejamento por tempo no Exemplo 2 e Exemplo Comparativo 2 eram iguais (ciclo de despejamento: 10 minutos, quantidade de despejamento por tempo: 8,0 t a 8,5 t), e os ciclos de despejamento e as quantidades de despejamento por tempo no Exemplo 3 e Exemplo Comparativo 3 eram iguais (ciclo de despejamento: 15 minutos, quantidade de despejamento por tempo: 12 t a 13 t).

[00283] Além disso, em cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos, a composição componente da escória fundida 4 descarregada do conversor na panela de escória 3 é conforme mostrado na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1

	(T.Fe)	(CaO)	(S1O2)	(MnO)	(MgO)	(AI2O3)	(P2O5)	Outros
Composição (% em massa)	19,8	33,3	23,5	6,1	8,2	1	1,5	6,6

[00284] Em cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos, como os índices que indicam a influência do estado de reação no corpo de forno 1 e na instalação de tratamento de gases de escape, a altura de formação de espuma de escória ocorreu durante o despejamento da escória fundida 4 no corpo de forno 1 e o estado de produção

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41/46 de gás CO no corpo de forno 1 (determinação com base na taxa de fluidez de gás de escape que passa através da porta de descarga de gás 25 e a concentração de CO+CO2 no gás de escape) foram medidos.

[00285] O sumário dos resultados é mostrado na Tabela 2.

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Tabela 2

	Exemplo 1	Exemplo 2	Exemplo 3	Exemplo 4	Exemplo Comparativo 1	Exemplo Comparativo 2	Exemplo Comparativo 3
Tipo de Forno Elétrico	Primeira Modalidade	Primeira Modalidade	Primeira Modalidade	Segunda Modalidade	Sem Porção de Fundo Raso	Sem Porção de Fundo Raso	Sem Porção de Fundo Raso
Ciclo de Despejamento (min)	5	10	15	5	5	10	15
Quantidade de Despejamento por Tempo (t)	4,0 a 4,3	8,0 a 8,5	12a 13	4,0 a 4,3	4,0 a 4,3	8,0 a 8,5	12 a 13
Despejamento de Pó de Carvão	Não adicionado	Não adicionado	Não adicionado	adicionado	Não adicionado	Não adicionado	Não adicionado	Não adicionado
Altura de Formação de Espuma (mm)	90	210	600	300	160	1200	2200	2500 ou maior
Estado de Produção de Gás CO	Moderado	Moderado			Moderado	Rápido	Rápido	Rápido

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43/46 [00286] Em cada um dos Exemplos Comparativos 1 a 3, no forno elétrico em que a porção de fundo raso 11a não foi fornecida, o ciclo de despejamento era longo, e à medida que a quantidade de despejamento por tempo aumentou, a altura de formação de espuma aumentou. No Exemplo Comparativo 3 em que a quantidade de despejamento por tempo era grande, a altura de formação de espuma de escória era 2500 mm ou mais.

[00287] Além disso, em cada um dos Exemplos Comparativos 1 a 3, gás CO foi rapidamente produzido no corpo de forno 1.

[00288] O motivo para isso é presumir que a escória fundida recémdespejada 4 entrou em contato com a camada de ferro fundido 6 posicionada abaixo da camada de escória fundida 5, FeO contido na escória fundida 4 reagiu rapidamente com C contido no ferro fundido na camada de ferro fundido 6 e, dessa forma, a formação de espuma ocorreu.

[00289] Por outro lado, nos Exemplos 1 e 2, a altura de formação de espuma de escória diminuiu significativamente, e a produção de gás CO no corpo de forno 1 foi moderada em comparação com os Exemplos Comparativos 1 e 2 sob as mesmas condições.

[00290] No Exemplo 3, a altura de formação de espuma de escória aumentou temporariamente até 600 mm. Entretanto, soprando o pó de carvão a partir de uma parede lateral 2 em 3 kg/min durante 3 minutos, a altura de formação de espuma de escória foi reduzida até 300 mm.

[00291] Como resultado, no Exemplo 3 em que o ciclo de despejamento era o mais longo e a quantidade de despejamento por tempo era grande, a altura de formação de espuma de escória foi capaz de ser reduzida para 300 mm.

[00292] Consequentemente, pode-se dizer que, no corpo de forno 1 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, fornecendo a porção de fundo raso 11a, a escória quantidade de despejamento

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44/46 por tempo pode ser aumentada para ser maior que aquela da técnica relacionada reduzindo, ao mesmo tempo, a ocorrência de formação de espuma de escória.

[00293] Por outro lado, mesmo no Exemplo 4 em que o corpo de forno 1 de acordo com a segunda modalidade foi usado, a altura (160 mm) de formação de espuma de escória era ligeiramente maior que a do Exemplo 1 (90 mm) em que o corpo de forno 1 de acordo com a primeira modalidade foi usado, porém era significativamente menor que a do Exemplo Comparativo 1 (1200 mm) sob as mesmas condições.

[00294] Como resultado, a produção de gás CO era moderada.

[00295] Consequentemente, verificou-se que, mesmo no corpo de forno 1 de acordo com a segunda modalidade, fornecendo a porção de fundo raso 11 b, o efeito de redução de formação de espuma de escória pode ser suficientemente obtido.

[00296] Os resultados de repetição das operações nos Exemplos 1 a 4 são os seguintes. Nos Exemplos 1 a 3, enquanto o refratário sobre a superfície da porção de fundo raso 11a foi erodido em 50 mm, 700 a 1000 cargas de operações foram capazes de ser realizadas. Por outro lado, no Exemplo 4, o refratário sobre a superfície da porção de fundo raso 11 b foi erodido em 50 mm em 200 a 300 cargas de operações.

[00297] Consequentemente, foi verificado que o corpo de forno 1 de acordo com a primeira modalidade é mais vantajoso em termos da durabilidade do fundo de forno 11.

[00298] Conforme descrito acima, o corpo de forno 1 de acordo com a segunda modalidade tem outros efeitos vantajosos.

[00299] Anteriormente neste documento, as modalidades preferidas da presente invenção foram descritas em detalhe com referência aos desenhos em anexo. Entretanto, a presente invenção não se limita a essas modalidades.

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45/46 [00300] É evidente que aqueles versados no campo técnico ao qual a presente invenção pertence podem conceber vários exemplos de alternação ou exemplos de modificação dentro de um escopo de idéias técnicas descritas nas reivindicações, e poderia ser entendido que estes exemplos pertencem ao escopo técnico da invenção. APLICABILIDADE INDUSTRIAL [00301] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer um forno elétrico em que a ocorrência de grande formação de espuma de escória causada quando a escória fundida, que acabou de ser despejada de um forno de retenção de escória, e uma camada de ferro fundido no forno elétrico são vigorosamente misturados pode ser evitada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA

1: CORPO DE FORNO

2: FORNO DE RETENÇÃO DE ESCÓRIA

3: PANELA DE ESCÓRIA

4: ESCÓRIA FUNDIDA

5: CAMADA DE ESCÓRIA FUNDIDA

6: CAMADA DE FERRO FUNDIDO

10a: PORÇÃO DE CORPO PRINCIPAL

10b: PORÇÃO PROJETADA

11: FUNDO DE FORNO

11a: PORÇÃO DE FUNDO RASO

11b: PORÇÃO DE FUNDO RASO

11c: DEGRAU

11d: PORÇÃO DE FUNDO PROFUNDO

12: PAREDE DE FORNO

13: TAMPA DE FORNO

14: PORTA DE DESPEJAMENTO DE ESCÓRIA

15: ELETRODO SUPERIOR

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16: ELETRODO DE FUNDO DE FORNO

17: FURO DE ESCÓRIA

18: FURO DE GUSA

20: CORPO PRINCIPAL DE FORNO

21: PORÇÃO DE FURO DE DESPEJAMENTO

25: PORTA DE DESCARGA DE GÁS

26: PORTA DE DESPEJAMENTO DE ESCÓRIA

27: TAMPA DE FORNO DE RETENÇÃO

28: TRAJETÓRIA DE DESPEJAMENTO DE ESCÓRIA

29: FURO DE DESPEJAMENTO

31: DISPOSITIVO DE SUPRIMENTO DE MATÉRIA-PRIMA

31a: PORTA DE ALIMENTAÇÃO DE MATERIAL DE REDUÇÃO 33a: PORTA DE ALIMENTAÇÃO DE MATERIAL DE REDUÇÃO 32: DISPOSITIVO DE SUPRIMENTO DE MATÉRIA-PRIMA 33: DISPOSITIVO DE SUPRIMENTO DE MATÉRIA-PRIMA 40: DISPOSITIVO DE INCLINAÇÃO

44: EIXO DE INCLINAÇÃO

100: FORNO ELÉTRICO

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Forno elétrico caracterizado pelo fato de que compreende:

um corpo de forno que inclui um elétrodo; e um forno de retenção de escória que é configurado para reter a escória fundida em um estado fundido e é capaz de despejar a escória fundida no corpo de forno quando inclinado, em que o corpo de forno inclui uma parede de forno cilíndrico, uma tampa de forno que é fornecida em uma extremidade superior da parede de forno, um fundo de forno que é fornecido em uma extremidade inferior da parede de forno e inclui uma porção de fundo profunda e uma porção de fundo rasa como uma região que tem uma altura de 150 mm a 500 mm a partir de um ponto mais profundo da porção de fundo profunda, e uma porta de despejamento de escória que é fornecida na tampa de forno e através da qual a escória fundida é despejada do forno de retenção de escória, a porta de despejamento de escória sobrepõe a porção de fundo raso em uma vista plana, e uma razão de área da porção de fundo raso para o fundo do forno em uma vista plana é 5% a 40%.
2. Forno elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede de forno inclui ainda um corpo principal que tem um formato em corte transversal anular perpendicular a uma direção de altura, e uma porção projetada que é configurada para se projetar em uma direção radial do corpo principal, a porção de fundo rasa é fornecida em uma extremidade inferior da porção projetada, e a porta de despejamento de escória é fornecida em uma extre

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2/2 midade superior da porção projetada.
3. Forno elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede de forno tem um corpo principal que tem um formato em corte transversal anular perpendicular a uma direção de altura, e a porção de fundo rasa é fornecida em uma extremidade inferior do corpo principal.
4. Forno elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

uma porta de alimentação de material de redução que é fornecida na tampa do forno ou tanto na tampa do forno como na parede do forno e através da qual um material de redução é adicionado no forno elétrico.