BR112019010786A2

BR112019010786A2 - forno elétrico

Info

Publication number: BR112019010786A2
Application number: BR112019010786A
Authority: BR
Inventors: 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: US20200064071A1; KR20190082843A; CN110073161A; KR102186375B1; BR112019010786B1; CN110073161B; WO2018110171A1; US11473841B2; EP3557171A4; CA3044770A1; JPWO2018110171A1; EP3557171A1; JP6881470B2

Abstract

a presente invenção refere-se a um forno elétrico que tem: uma parede de forno cilíndrica; uma tampa de forno que é provida em uma extremidade superior da parede do forno; e uma parte inferior do forno que é provida na extremidade inferior da parede do forno e que tem uma porção de parte inferior funda e uma porção de parte inferior rasa que é uma região tendo uma altura de 150-500 mm a partir da porção mais funda da porção da parte inferior funda. o forno elétrico é provido com uma portinhola de introdução de escória através da qual escória derretida ou um grumo de escória solidificado pode ser introduzido no forno elétrico diretamente a partir do recipiente de transporte de escória ou através de uma inclinação provida a partir de um recipiente de transporte de escória. a portinhola de introdução de escória tem uma porção de sobreposição com relação à porção da parte inferior rasa em uma vista plana, e a razão de área da porção da parte inferior rasa para a parte inferior do forno é 5-40% em uma vista plana.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para FORNO ELÉTRICO.

Campo Técnico da Invenção [1] A presente invenção refere-se a um forno elétrico que é usado para um processo em que escória derretida ou um grumo de escória solidificado produzido em uma etapa de fabricação de aço é despejado a partir de um recipiente de transporte de escória em um forno elétrico diretamente ou através de uma inclinação e é reduzido.

[2] Prioridade é reivindicada do Pedido de Patente Japonês No. 2016-244502, depositado em 16 de dezembro de 2016, cujo conteúdo é aqui incorporado a título de referência.

Técnica Relacionada [3] Recentemente, a reciclagem de recursos tem sido exigida, e é necessário que materiais valiosos tais como Fe ou P sejam separados e coletados a partir de escória (escória de fabricação de aço) que é produzida usando um conversor ou similar através de refinamento por dessulfurização, desfosforização ou descarbonetação em uma etapa de fabricação de aço e que a escória de fabricação de aço seja reformada em escória de alta qualidade para ser reutilizada.

[4] Por exemplo, o Documento de Patente 1 revela um método de tratamento de escória incluindo: uma primeira etapa de obtenção de escória modificada através da adição de escória de ferro e aço a ferro e aço derretidos em um forno de fusão, adição de calor e um material de redução para modificar escória de ferro e aço e fazer com que Fe, Mn e P na escória passem para ferro e aço derretidos; e segunda e terceira etapas de sequencialmente oxidar Mn e P no ferro e aço derretido para passarem para uma escória modificada e sequencialmente extração de escória com alto teor de Mn e escória com alto teor de P.

[5] O Documento de Patente 2 revela um método incluindo:

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2/33 despejar escória de ferro e aço contendo mais do que 5% em peso de óxido de ferro em um banho de aço contendo menos do que 1,5% em peso de carbono; obtenção do banho de aço contendo mais do que 2,0% em peso de carbono através da introdução de carbono em um transportador de carbono no banho de aço para carborizar o banho de aço; e redução de óxidos na escória de ferro e aço.

[6] Neste método, durante o despejo da escória, a escória reage vigorosamente com o banho de aço de modo que a espumação da escória (espumação da escória) ou o fluxo em excesso da escória a partir do forno pode ocorrer. A fim de suprimir formação e fluxo em excesso de escória, o teor de carbono no banho de aço é reduzido antes do despejo da escória. Como resultado, a taxa de reação durante o despejo da escória é aliviada, e subsequentemente o teor de carbono no banho de aço é aumentado para realizar um tratamento de redução da escória.

[7] O Documento de Patente 3 descreve um processo de carregamento contínuo de escória derretida a partir de uma concha de transporte em um recipiente de reação incluindo uma camada de ferro derretido e uma camada de escória para realizar um tratamento de redução.

[8] O Documento de Patente 4 descreve que escória derretida em alta temperatura tendo fluidez é temporariamente mantida em um forno de espera de escória, uma camada de escória derretida é formada como uma zona de tamponamento em uma camada de ferro derretido em um forno elétrico, escória derretida é despejada a partir do forno de espera de escória na camada de escória derretida e carbono como um material de redução é fornecido a uma interface de escóriametal.

[9] Na estrutura descrita no Documento de Patente 4, o forno elétrico é usado. Desta maneira, uma reação de redução entre ferro

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3/33 (FeO) e carbono (C) na escória é mais predominante do que uma reação de redução entre a escória e o ferro derretido.

[10] Desta maneira, o Documento de Patente 4 é vantajoso pelo fato de que, mesmo em um caso onde a concentração de C no ferro derretido é baixa em cerca de 1,5% em massa, a escória pode ser reduzida sem carburação, e a eficiência de trabalho pode ser melhorada.

[11] Ainda, na estrutura descrita no Documento de Patente 4, ao invés de despejar diretamente escória derretida no forno elétrico, escória derretida é temporariamente mantida no forno de espera de escória que é disposto adjacente ao forno elétrico, a camada de escória derretida é formada como uma zona de tamponamento na camada de ferro derretido no forno elétrico, e a escória derretida é lentamente despejada enquanto ajustando a quantidade de despejo. Desta maneira, a estrutura descrita no Documento de Patente 4 é vantajosa pelo fato de que uma atmosfera pode ser facilmente controlada fechando o interior do forno e espumação de escória pode ser reduzida durante o despejo da escória.

Documento da Técnica Anterior

Documento de Patente [12] Documento de Patente 1 Pedido de Patente Japonês Não examinado, Primeira Publicação No. S52-033897

Documento de Patente 2 Tradução Japonesa Publicada No. 2003520899 da Publicação Internacional PCT

Documento de Patente 3 Tradução Japonesa Publicada No. 2006528732 da Publicação Internacional PCT

Documento de Patente 4 Patente Japonesa No. 5522320 Descrição da Invenção

Problemas a Serem Resolvidos pela Invenção [13] No método de tratamento de escória descrito no Documento de Patente 1, uma vez que o tratamento de redução é realizado

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4/33 usando um conversor, o ferro e o aço e a escória derretidos são fortemente agitados.

[14] Desta maneira, em um caso onde a concentração de carbono no ferro e no aço derretidos durante o despejo da escória é alta, a escória entra em contato com o ferro e o aço derretidos de modo que a reação é promovida e espumação corre.

[15] A fim de evitar espumação, a escória é despejada no ferro e no aço derretidos tendo uma concentração de carbono baixa, e então a fim de promover a reação de redução, carbono é adicionado ao banho de aço para aumentar a concentração de carbono no aço e no ferro derretidos. Desta maneira, é necessário realizar o tratamento de redução de escória múltiplas vezes e repetir o tratamento de oxidação e extração de Mn e P, e então a eficiência de trabalho e a produtividade podem deteriorar.

[16] No método de redução de escória descrito no Documento de Patente 2, o tratamento de redução é também realizado usando um conversor. Desta maneira, a fim de aumentar ou diminuir a concentração de carbono em ferro derretido e reduzir a escória de ferro e aço, é necessário que tratamentos tais como aquecimento por descarbonetação e redução por carburação sejam repetidos de modo que a eficiência de trabalho e a produtividade diminuem.

[17] No método de redução de escória descrito no Documento de Patente 3, uma extremidade superior do recipiente de reação é aberta. Desta maneira, uma atmosfera no recipiente de reação não pode ser controlada, o que pode inibir a reação de redução de escória.

[18] No método de redução de escória descrito no Documento de Patente 4, o forno de espera é usado. Desta maneira, não apenas o forno elétrico mas também o forno de espera são requeridos como um dispositivo de tratamento de redução de escória, e há um problema que a escala do dispositivo é grande.

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5/33 [19] Ainda, em um caso onde o forno de espera é usado, a área de contato entre a escória derretida e a superfície do recipiente de espera aumenta, e então há um problema que perda de irradiação de calor aumenta.

[20] Ainda, uma parte da escória derretida pode ser solidificada para passar para escória solidificada enquanto transportada ou sendo despejada no forno elétrico.

[21] É desejável que a escória solidificada seja também reduzida do ponto de vista de reciclagem.

[22] No entanto, no método de redução de escória descrito no Documento de Patente 4, o forno de espera é usado. Desta maneira, há um problema que escória solidificada não pode ser carregada.

[23] Ainda, mesmo em um caso onde escória solidificada é carregada no forno elétrico, dependendo do tamanho e do peso da mesma, a escória solidificada passa pela camada de escória derretida e entra em contato com a camada de ferro derretido de modo que formação de escória pode ocorrer, e há um problema que a camada de escória derretida não é provável funcionar como uma zona de tampão.

[24] A presente invenção foi feita em consideração dos problemas descritos acima e um objetivo da mesma é prover um forno elétrico em que a eficiência de tratamento de redução pode ser melhorada através da manutenção de uma atmosfera interna do forno elétrico para ser constante e prevenção da ocorrência de espumação de escória grande causada quando escória derretida recém-despejada ou um grumo de escória solidificado é vigorosamente misturado com uma camada de ferro derretido no forno elétrico.

Meios para Resolver o Problema [25] Isto é, o sumário da presente invenção é como segue.

(1) De acordo com um aspecto da presente invenção, é provi- do um forno elétrico incluindo: uma parede de forno cilíndrica; uma

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6/33 tampa de forno é provida em uma extremidade superior da parede do forno; e uma parte inferior do forno que é provida em uma extremidade inferior da parede de forno e inclui uma porção de parte inferior funda e uma porção de parte inferior rasa como uma região tendo uma altura de 150 mm a 500 mm a partir de um ponto mais fundo da porção da parte inferior funda, em que uma portinhola de despejo de escória na qual escória derretida ou um grumo de escória solidificado é capaz de ser despejado a partir de um recipiente de transporte de escória diretamente ou através de uma inclinação é provida, a portinhola de despejo de escória se sobrepõe à porção da inferior rasa em uma vista plana, e a razão de área da porção da parte inferior rasa para a parte inferior do forno em uma vista plana é 5% a 40%.

(2) O forno elétrico de acordo com (1) pode incluir ainda: um bocal de alimentação de material de redução que é provido na tampa do forno ou em ambas a tampa do forno e a parede do forno e através do qual um material de redução é adicionado ao forno elétrico; e um duto de exaustão que é provido na tampa do forno.

(3) No forno elétrico de acordo com (1) ou (2), a portinhola de despejo de escória pode ser provida na tampa do forno e pode ser coberta com uma porta de despejo de escória que pode ser aberta.

(4) O forno elétrico de acordo com (1) a (3) pode incluir ainda: um orifício para escória que é provido em uma posição da parede do forno mais alta do que uma altura máxima da porção da parte inferior rasa e através do qual escória derretida é descarregada; e um orifício de torneira que é provido em uma posição da parede do forno mais baixa do que a porção da parte inferior rasa e através do qual ferro derretido é descarregado, em que o forno elétrico pode ser um tipo estacionário.

(5) O forno elétrico de acordo com qualquer um de (1) a (3) pode incluir ainda: uma porção de inclinação que é configurada para

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7/33 inclinar o forno elétrico; um orifício para escória que é provido em uma posição da parede do forno mais alta do que uma altura máxima da porção da parte inferior rasa e através do qual escória derretida é descarregada; e um orifício de torneira inferior de forno que é provido em uma posição estendida da porção inferior funda e através do qual ferro derretido é descarregado.

(6) No forno elétrico de acordo com (5), a tampa do forno pode ser móvel entre a extremidade superior da parede do forno e um lado lateral da parede do forno, e a portinhola de despejo de escória pode ser uma porção aberta que é formada acima da parede do forno em um estado onde a tampa do forno é movida para o lado lateral da parede do forno.

Efeitos da Invenção [26] Com o forno elétrico descrito acima, mesmo em um caso onde escória derretida ou um grumo de escória solidificado produzido em uma etapa de fabricação de aço é despejado a partir de um recipiente de transporte de escória no forno elétrico diretamente ou através de uma inclinação sem uso do forno de espera de escória revelado no Documento de Patente 4, mistura vigorosa entre escória derretida recém-despejada e uma camada de ferro derretido no forno elétrico pode ser prevenida.

[27] Desta maneira, a escória derretida pode ser despejada rapidamente enquanto prevenindo a ocorrência de espumação de escória grande causada por uma reação rápida entre a escória derretida e a camada de ferro derretida e, como resultado, a atmosfera interna do forno pode ser mantida para ser não oxidante durante redução, e a eficiência de tratamento de redução pode ser melhorada.

[28] Ainda, ao despejar diretamente escória solidificada em alta temperatura no forno elétrico, calor sensível da escória solidificada pode ser recuperado, e tipicamente processos requeridos, por exemplo,

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8/33 o esmagamento, separação eletromagnética, envelhecimento e similar da escória solidificada não são necessários. Como resultado, toda a escória-alvo pode ser derretida e reduzida.

[29] Ainda, sem importar se um forno elétrico do tipo estacionário ou um forno elétrico do tipo inclinável que é amplamente usado para derretimento de uma fonte de ferro é usado, o objetivo da presente invenção pode ser atingido com uma pequena modificação. Desta maneira, a presente invenção é vantajosa pelo fato de que instalações existentes podem ser facilmente convertidas para uso.

Breve Descrição dos Desenhos [30] A Figura 1 é um diagrama mostrando um processo de tratamento de escória.

[31] A Figura 2 é uma vista em seção transversal vertical mostrando um forno elétrico de acordo com uma primeira modalidade.

[32] A Figura 3 é uma vista em seção transversal em uma altura de 150 mm a partir da parte inferior de um forno da Figura 2.

[33] A Figura 4 é um diagrama esquemático mostrando um caso onde escória derretida é despejada no forno elétrico.

[34] A Figura 5 é um diagrama esquemático mostrando um caso onde um grumo de escória solidificado é despejado no forno elétrico.

[35] A Figura 6 é uma vista em seção transversal vertical mostrando um forno elétrico de acordo com uma segunda modalidade.

[36] A Figura 7 é uma vista em seção transversal vertical mostrando um forno elétrico de acordo com uma terceira modalidade.

[37] A Figura 8 é um diagrama mostrando o resultado de uma simulação de despejo de escória derretida em um forno elétrico.

[38] A Figura 9 é um diagrama mostrando padrões de operação nos Exemplos 1 e 3 de acordo com a presente invenção.

[39] A Figura 10 é um diagrama mostrando um padrão de operação no Exemplo 2 de acordo com a presente invenção.

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Modalidades da Invenção [40] Daqui em diante, os detalhes de uma modalidade preferida da presente invenção serão descritos com referência aos desenhos acompanhantes.

[41] 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.

[42] Como mostrado na Figura 1, ferro derretido é produzido usando um alto-forno em uma etapa de fabricação de ferro (S1), e ferro gusa é refinado em aço usando um conversor ou similar em uma etapa de fabricação de aço (S2).

[43] Ainda, a etapa de fabricação de aço (S2) inclui: respectivas etapas de dessulfurização, desfosforilação e descarbonetação de remoção de enxofre, fósforo, carbono e similar no ferro derretido; uma etapa de refinamento secundária (S6) de remoção de gás tal como hidrogênio, enxofre e similar restante no aço derretido para ajustar componentes; e uma etapa de fundição contínua (S7) de fundição do aço derretido em uma máquina de fundição contínua.

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

[45] Ferro derretido é refinado em um conversor usando um fluxo contendo óxido de cálcio como um componente principal.

[46] Neste momento, óxidos são produzidos através de oxidação de C, Si, P, Mn e similar em ferro derretido com oxigênio que é soprado no conversor. Os óxidos são ligados a óxido de cálcio para produzir escória.

[47] Ainda, nas respectivas etapas de dessulfurização, desfosforização e descarbonetação (S3, S4, S5), vários tipos de escórias (escória de dessulfurização, escória de desfosforização e escória de des

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10/33 carbonetação) são produzidos.

[48] Na descrição do presente pedido, as escórias produzidas na etapa de fabricação de aço serão coletivamente chamadas “escória de fabricação de aço”. A escória de fabricação de aço é um conceito incluindo escória de dessulfurização, escória de desfosforização e escória de descarbonetação.

[49] Ainda, escória de fabricação de aço que está em um estado derretido e tem uma temperatura alta será referida como “escória derretida”. Da mesma maneira, escória de dessulfurização, escória de descarbonetação e escória de desfosforização que estão em um estado derretido serão referidas como “escória de dessulfurização derretida”, “escória de desfosforização derretida” e “escória de descarbonetação derretida”, respectivamente.

[50] Na etapa de tratamento de escória (S10), a escória derretida produzida na etapa de fabricação de aço (S2) é transportada a partir do conversor para um forno elétrico enquanto mantendo o seu estado derretido, e é continuamente reduzida, derretida e reformada no forno elétrico. Como resultado, materiais valiosos (elementos valiosos tais como Fe e P) na escória derretida são coletados em uma camada de ferro derretido como uma camada posicionada abaixo de uma camada de escória derretida.

[51] Neste momento, no forno elétrico, por exemplo, um tratamento de redução de óxidos tais como Fe e P na escória derretida, um tratamento de separação de pó de ferro (ferro) da escória ou um tratamento de ajuste da basicidade da escória é realizado.

[52] Como resultado, ferro derretido de alto teor de fósforo contendo fósforo e similar é separado e coletado da escória derretida. Ainda, a escória derretida como a escória de fabricação de aço é reduzida e reformada, e escória de redução de alta qualidade correspondendo à escória de alto-forno é coletada.

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11/33 [53] As quantidades de FeO, P2O5 e similar nesta escória de redução são menores do que antes da redução. Desta maneira, a escória de redução pode ser efetivamente reciclada como, por exemplo, uma matéria-prima de cimento ou um produto cerâmico.

[54] Ainda, ao ajustar os componentes da escória derretida de modo que a sua basicidade seja baixa, a capacidade de expansão é baixa. Desta maneira, a escória de redução pode ser usada como um material de curso-base ou um agregado.

[55] Ainda, 0 tratamento de desfosforização (S11) é realizado no ferro derretido com alto teor de fósforo coletado de modo que P no ferro derretido é oxidado e vai para a escória derretida. Como resultado, 0 ferro derretido de alto teor de fósforo é separado em escória de alto teor de fosfato e ferro derretido.

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

[57] Ainda, 0 ferro derretido é reciclado na etapa de fabricação de aço (S2) e é despejado no conversor ou similar.

[58] Daqui em diante, 0 sumário do processo de tratamento de escória de acordo com a modalidade será descrito.

[59] Neste processo, é preferível que a escória de desfosforização derretida dentre várias escórias derretidas produzidas na etapa de fabricação de aço (S2) seja usada como um alvo de tratamento.

[60] A escória de desfosforização derretida tem uma temperatura menor do que a escória de descarbonetação derretida e contém uma quantidade grande de pó de ferro e ácido fosfórico.

[61] Desta maneira, a escória de desfosforização derretida é derretida 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 melhorada.

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12/33 [62] Desta maneira, na descrição que segue, um exemplo em que a escória de desfosforização derretida é principalmente usada como uma escória derretida a ser tratada será descrito.

[63] No entanto, a escória derretida de acordo com a presente invenção não é limitada à escória de desfosforização derretida, e qualquer escória de fabricação de aço tal como escória de dessulfurização derretida ou escória de descarbonetação derretida produzida na etapa de fabricação de aço pode ser usada.

[64] Em seguida, um forno elétrico 1 usado na etapa de tratamento de escória (S10) do processo de tratamento de escória será descrito com referência às Figuras 2 a 7.

[65] O forno elétrico 1 é um forno em que uma camada de ferro derretido 6 e uma camada de escória derretida 5 são formadas em S10.

[66] O forno elétrico 1 inclui uma parte inferior do forno 11, uma parede de forno cilíndrica 12 e uma tampa de forno 13.

[67] Uma superfície interna de cada uma da parte inferior do forno 11, da parede de forno 12 e da tampa de forno 13 é revestida com refratário.

[68] Em uma primeira modalidade e em uma segunda modalidade mostradas nas Figuras 2 a 6, uma portinhola de despejo de escória 14 é formada na tampa do forno 13.

[69] A portinhola de despejo de escória 14 é coberta com uma porta de despejo de escória 14a que pode ser aberta que é móvel em uma direção A da Figura 2.

[70] O forno elétrico 1 é fechado exceto pela portinhola de despejo de escória 14 de modo que a temperatura interna do forno pode ser mantida.

[71] Escória derretida 4 ou um grumo de escória solidificado 4a pode ser adicionado a partir do recipiente de transporte de escória na

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13/33 portinhola de despejo de escória 14 diretamente ou através de uma inclinação.

[72] Em uma terceira modalidade mostrada na Figura 7, uma porção aberta é formada acima da parede de forno 12 em um estado onde a tampa de forno 13 é movida para um lado lateral da parede de forno 12, e esta porção aberta forma a portinhola de despejo de escória 14.

[73] Ainda, as Figuras 2 a 5 mostram um forno de corrente direta do tipo estacionário como um exemplo do forno elétrico 1 e as Figuras 6 e 7 mostram um forno de corrente direta do tipo inclinado como um exemplo do forno elétrico 1. No entanto, um forno de corrente alternada pode ser usado.

[74] Primeiro, o forno de corrente direta do tipo estacionário de acordo com a primeira modalidade mostrada nas figuras 2 a 5 será descrito.

[75] No centro do forno elétrico 1, um eletrodo superior 15 e um eletrodo inferior de forno 16 são dispostos para verticalmente facear um ao outro.

[76] Uma tensão de corrente direta é aplicada ao eletrodo superior 15 e ao eletrodo inferior do forno 16 para gerar descarga em arco entre o eletrodo superior 15 e o eletrodo inferior do forno 16. Como resultado, energia requerida para redução da escória derretia 4 é fornecida.

[77] Um bocal de alimentação de material de redução 33 é formado na parede de forno 12.

[78] O bocal de alimentação de material de redução 33 é um dispositivo que fornece matérias-primas auxiliares tal como um material de redução e um material de reforma necessários para o tratamento de redução da escória derretida 4.

[79] Como o material de redução, por exemplo, um material de

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14/33 carbono em pó tal como fino de coque, pó de antracita ou pó de grafite é usado.

[80] O material de redução pode ser um meio para redução da ocorrência de espumação de escória.

[81] O material de reforma ajusta principalmente a concentração de S1O2 e AI2O3 na escória e areia de silica, cinza volante ou pó refratário de refugo pode ser usado para isso.

[82] O bocal de alimentação de material de redução 33 pode ser um meio para redução da ocorrência de espumação de escória.

[83] O bocal de alimentação de material de redução 33 pode ser formado em ambas a parede de forno 12 e a tampa de forno 13.

[84] Um duto 32 como um duto de exaustão é provido na tampa do forno 13.

[85] A parte inferior do forno 11 inclui uma porção de parte inferior funda 11d e uma porção de parte inferior rasa 11a tendo uma parte inferior mais rasa do que a porção de parte inferior funda 11d.

[86] A porção de parte inferior rasa 11a é provida próximo da parede de forno 12 supondo que a porção de parte inferior rasa 11a seja exposta a partir da superfície da camada de ferro derretido 6 quando a escória derretida 4 ou 0 grumo de escória solidificado 4a é carregado no forno elétrico 1.

[87] Durante 0 tratamento da escória, não apenas a escória derretida mas também 0 ferro derretido ou aço derretido pode ser carregado no forno elétrico, e ferro derretido pode ser produzido junto com a redução de escória. Desta maneira, a altura da camada de ferro derretido 6 aumenta.

[88] Uma vez a camada de ferro derretido se tornando mais espessa até certo ponto ou mais, um orifício de torneira 18 que descarrega ferro derretido é aberto para reduzir a altura da camada de ferro derretido 6. Desta maneira, é suposto que, após a altura da camada

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15/33 de ferro derretido 6 ser reduzida, a porção da parte inferior rasa 11a é exposta a partir da camada de ferro derretido 6 de modo que a escória derretida para o próximo tratamento de redução é carregada no forno elétrico 1 no estado acima.

[89] Mesmo em um caso onde a porção da parte inferior rasa 11a não é exposta a partir da camada de ferro derretido 6, a escória derretida pode ser carregada no forno elétrico 1. Contanto que a altura da camada de ferro derretido seja baixa até certo ponto na porção da parte inferior rasa 11a, mistura vigorosa entre a escória derretida carregada 4 e a camada de ferro derretido 6 pode ser reduzida, e então o objetivo da presente invenção pode ser atingido.

[90] Na primeira modalidade, um caso onde o forno elétrico 1 tem uma seção transversal circular será descrito com referência às Figuras 2 a 5.

[91] A porção da parte inferior rasa 11a é uma porção que é elevada supondo que a parte inferior do forno 11 seja posicionada acima da espessura da camada de ferro derretido 6 quando a escória derretida 4 ou o grumo de escória solidificado 4a é carregado no forno elétrico 1. A porção da parte inferior rasa 11a é uma porção obtida através de elevação parcial de uma região da parte inferior do forno 11 que se sobrepõe à portinhola de despejo de escória 14 em uma vista plana.

[92] Em outras palavras, em uma vista plana, uma região onde a porção da parte inferior rasa 11a está presente e uma região onde a portinhola de despejo de escória 14 está presente parcialmente ou totalmente se sobrepõem uma à outra.

[93] Ao invés de usar o forno de espera de escória, a escória derretida 4 ou o grumo de escória solidificado 4a produzido na etapa de fabricação de aço é carregado a partir do recipiente de transporte de escória 21 para o forno elétrico 1 diretamente ou através de uma

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16/33 inclinação 23.

[94] A escória derretida 4 ou o grumo de escória solidificado 4a flui através da portinhola de despejo de escória 14. Desta maneira, a escória derretida que flui a partir de um orifício de despejo cai para a porção da parte inferior rasa 11a.

[95] Isto é, a porção da parte inferior rasa 11a inclui uma posição onde a escória derretida 4 ou o grumo de escória solidificado 4a flui e cai da portinhola de despejo de escória 14.

[96] A porção da parte inferior rasa 11a é formada, por exemplo, fazendo com que a parte inferior do forno 11a se torne rasa em etapas.

[97] A porção da parte inferior rasa 11a é formada de refratário como no caso das superfícies internas das outras porções da parte inferior do forno 11.

[98] A portinhola de despejo de escória 14 é formada na tampa do forno 13.

[99] Nas Figuras 2 a 5, a porção da parte inferior rasa 11a é formada formando a parte inferior do forno 11 rasa em uma etapa. No entanto, a porção da parte inferior rasa 11a não é limitada a este formato.

[100] Por exemplo, a porção da parte inferior rasa 11a pode ser formada fazendo com que a parte inferior do forno 11 se torne rasa em duas ou mais etapas. Alternativamente, a porção da parte inferior rasa 11a pode ser formada formando uma inclinação contínua ao invés de formação da parte inferior do forno 11 em etapas.

[101] Ainda, a porção da parte inferior rasa 11a não tem necessariamente uma superfície horizontal como mostrado na Figura 2.

[102] A área toda da porção da parte inferior rasa 11a pode ter um formato em etapas ou um formato inclinado contanto que a porção da parte inferior rasa 11a posicionada abaixo da portinhola de despejo

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17/33 de escória 14 seja uma região tendo uma altura de 150 mm a 500 mm a partir de um ponto mais fundo da porção inferior funda 11d e uma razão de área da porção da parte inferior rasa 11a para a parte inferior do forno 11 em uma vista plana seja 5% a 40%.

[103] É preferível que a porção da parte inferior rasa 11a tenha uma superfície horizontal do ponto de vista que a razão de área da porção da parte inferior rasa 11a para a parte inferior do forno 11 em uma vista plana possa ser assegurada ser 5% ou mais sem redução do volume interno do forno mais do que necessário.

[104] Como mostrado nas Figuras 4 a 6, em uma suposição básica, em um caso onde a escória derretida 4 ou o grumo de escória solidificado 4a é despejado a partir do recipiente de transporte de escória 21 ou do recipiente de transporte de escória 21 para o forno elétrico 1 através da inclinação 23, a escória derretida 4 é despejada a partir da portinhola de despejo de escória 14 e cai em direção à camada de escória derretida 5.

[105] A camada de escória derretida 5 é perturbada pela escória derretida 4 que cai. Na posição de queda, no entanto, a porção da parte inferior rasa 11a está presente, e a camada de ferro derretido 6 não está presente abaixo da camada de escória derretida 5. Desta maneira, a escória derretida recém-despejada 4 não entra em contato com a camada de ferro derretido 6.

[106] Desta maneira, a ocorrência de espumação de escória causada por uma reação rápida entre a escória derretida recémdespejada 4 e a camada de ferro derretido 6 pode ser prevenida.

[107] Como mostrado na Figura 2, a porção da parte inferior rasa 11a é uma região tendo uma altura H de 150 mm a 500 mm a partir do ponto mais fundo da porção inferior funda 11d.

[108] A razão para isso é que, no caso onde a altura é 150 mm ou mais, um efeito de alívio de mistura vigorosa entre a escória derre

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18/33 tida 4 que é recém-despejada e a camada de ferro derretido 6 que está originalmente presente pode ser esperado.

[109] Ainda, a razão pela qual a altura a partir do ponto mais fundo da porção inferior funda 11d é 500 mm ou menos é que não é necessário ajustar a altura para ser mais do que 500 mm, e em um caso onde a altura é mais do que 500 mm, há um efeito adverso pelo fato de que o volume interno do forno diminui.

[110] Como mostrado na Figura 3, em um caso onde a área da porção inferior funda 11d em uma vista plana é representada por Si e a área da porção da parte inferior rasa 11a em uma vista plana é representada por S2, a razão de área da porção da parte inferior rasa 11a para a parte inferior de forno 11 em uma vista plana ((82/(81+S₂))x100) é preferivelmente 5% a 40%.

[111] Ao ajustar a razão de área para ser 5% ou mais, a proporção da escória derretida 4 ou do grumo de escória solidificado 4a que pode exibir 0 efeito de alívio de mistura pode ser assegurada de modo que a ocorrência de espumação vigorosa na escória inteira pode ser reduzida.

[112] Em um caso onde a razão de área é maior do que 40%, 0 efeito de redução da ocorrência de espumação não é provável ser melhorado, enquanto a quantidade de ferro derretido armazenado como a camada de ferro derretido 6 ou a área de uma interface entre a camada de ferro derretido 6 e a camada de escória derretida 5 é reduzida. Desta maneira, a eficiência de redução pode diminuir.

[113] Ainda, em um caso onde a razão de área é maior do que 40%, a porção da parte inferior rasa 11a está incluída em uma região de densidade de corrente alta da parte inferior do forno 11. Desta maneira, a porção da parte inferior rasa 11 a é provável ser consumida.

[114] Na presente invenção, a porção da parte inferior rasa 11a é definida como “região tendo uma altura H de 150 mm a 500 mm a par

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19/33 tir do ponto mais fundo da porção inferior funda 11d”. Desta maneira, o limite entre Si e S2 é a posição onde a altura H a partir do ponto mais fundo da porção da parte inferior funda 11d é 150 mm.

[115] Ainda, nas Figuras 4 e 5, a porção da parte inferior rasa 11a é exposta a partir da camada de ferro derretido 6 e é imersa na camada de escória derretida 5. No entanto, a porção da parte inferior rasa 11a pode ser exposta a partir da camada de escória derretida 5.

[116] Neste caso, a escória derretida 4 ou 0 grumo de escória solidificado 4a carregado a partir da portinhola de despejo de escória 14 colide contra a superfície da porção da parte inferior rasa 11a e subsequentemente flui para baixo a partir da superfície da porção da parte inferior rasa 11a em direção à camada de escória derretida 5.

[117] Uma vez que a escória derretida 4 colide contra a superfície da porção da parte inferior rasa 11a, a energia cinética é cancelada. Desta maneira, a escória derretida 4 ou 0 grumo de escória solidificado 4a não é vigorosamente misturado a partir da porção da parte inferior rasa 11a na camada de ferro derretido 6.

[118] Desta maneira, uma reação vigorosa entre a escória derretida 4 ou 0 grumo de escória solidificado 4a e 0 ferro derretido é também reduzida, e espumação de escória é reduzida.

[119] Aqui, em um caso onde 0 grumo de escória solidificado 4a é despejado, um caso onde 0 grumo de escória solidificado 4a é depositado na porção da parte inferior rasa 11a primeiro como mostrado na Figura 5 pode ser suposto. Neste momento, em um estado onde grumo de escória solidificado 4a é imerso na camada de escória derretida 5, 0 grumo de escória solidificado 4a é derretido na camada de escória derretida 5 e então vai para uma região superior da camada de ferro derretido 6. Desta maneira, 0 grumo de escória solidificado 4a não entra em contato direto com a camada de ferro derretido 6, e uma reação vigorosa entre FeO e similar no grumo de escória solidificado 4a e C

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20/33 no ferro derretido é evitável, e espumação de escória pode ser prevenida.

[120] Ainda, ao prover a porção da parte inferior rasa 11a, a taxa de despejo da escória derretida 4 ou do grumo de escória solidificado 4a pode ser aumentada comparado com uma estrutura onde a porção da parte inferior rasa 11a não é provida. Desta maneira, o tempo requerido para abrir o forno durante o despejo da escória pode ser reduzido.

[121] Desta maneira, o tempo durante o qual a atmosfera de redução pode ser mantida em um estado onde o interior do forno está fechado pode ser aumentado, e um efeito de aumento da taxa de redução pode ser também obtido.

[122] Mesmo em um caso onde a mistura entre a escória derretida 4 e a camada de ferro derretido 6 no forno elétrico 1 é reduzida, dependendo da porção da parte inferior rasa 11a da parte inferior do forno 11, (T.Fe) na camada de escória derretida 5 aumenta, a escória na interface entre a camada de ferro derretido 6 e a camada de escória derretida 5 reage com C no ferro derretido para produzir gás CO, que pode induzir espumação da escória.

[123] Mesmo neste caso, através da alimentação de pó de carbono a partir do bocal de alimentação de material de redução 33, espumação pode ser reduzida através da desespumação e redução de escória espumada.

[124] Ainda, na parede do forno 12, preferivelmente, um orifício para escória 17 para descarga de escória de redução e um orifício de torneira 18 para descarga de ferro derretido são providos.

[125] O orifício de escória 17 é formado em uma posição correspondendo à camada de escória derretida 5, especificamente, em uma posição mais alta do que a altura máxima da porção da parte inferior rasa 11a, e o orifício de torneira 18 é formado em uma posição corres

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21/33 pondendo à camada de ferro derretido 6.

[126] Em seguida, a segunda modalidade será descrita com referência à Figura 6.

[127] A segunda modalidade é diferente da primeira modalidade pelo fato de que o forno elétrico é um forno inclinável.

[128] Na segunda modalidade, elementos tendo as mesmas funções que aquelas da primeira modalidade são representados pelos mesmos numerais de referência, e elementos diferentes daqueles da primeira modalidade serão principalmente descritos.

[129] Como mostrado na Figura 6, um forno elétrico 1a de acordo com a segunda modalidade é um forno inclinável.

[130] O forno elétrico 1a inclui: uma porção de inclinação (não mostrado) que move o forno elétrico 1a; o orifício de escória 17 que é provido em uma posição da parede do forno 12 mais alta do que a porção da parte inferior funda 11d e através do qual a escória derretida 4 é descarregada; e um orifício de torneira da parte inferior do forno 18a que é provido em uma posição confrontando o orifício de escória 17 em uma posição estendida da porção da parte inferior funda 11d e através do qual o ferro derretido na camada de ferro derretido 6 é descarregado através de inclinação.

[131] Desta maneira, o forno elétrico 1 pode ser um forno de inclinação.

[132] Em seguida, a terceira modalidade será descrita com referência à Figura 7.

[133] A terceira modalidade é diferente da segunda modalidade pelo fato de que a tampa do forno 13 é móvel entre uma extremidade superior da parede do forno 12 e um lado lateral da parede do forno

12.

[134] Na terceira modalidade, elementos tendo as mesmas funções que aquelas da primeira modalidade são representados pelos

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22/33 mesmos numerais de referência, e elementos diferentes daqueles da primeira modalidade serão principalmente descritos.

[135] Como mostrado na Figura 7, no forno elétrico 1a de acordo com a terceira modalidade, a tampa do forno 13 é móvel entre a extremidade superior da parede do forno 12 e o lado lateral da parede do forno 12 em uma direção B da Figura 7.

[136] A posição de movimento da tampa do forno 13 pode ser linear ou em forma de arco.

[137] A tampa do forno 13 tendo uma posição de movimento em forma de arco é uma tampa de forno giratória.

[138] Em um estado onde a tampa do forno 13 é posicionada na extremidade superior da parede do forno 12, o interior do forno elétrico 1 é fechado como mostrado na Figura 2.

[139] Em um estado onde a tampa do forno 13 é movida para o lado lateral da parede do forno 12, uma porção aberta é formada acima da parede do forno 12 como mostrado na Figura 7, e esta porção aberta forma a portinhola de despejo de escória 14.

[140] Desta maneira, a portinhola de despejo de escória 14 não é necessariamente provida na tampa do forno 13, e ao mover a tampa do forno 13 em relação à parede do forno 12, a porção aberta pode ser formada para formar a portinhola de despejo de escória 14.

Exemplos [141] Daqui em diante, a presente invenção será descrita em detalhes com base em Exemplos, mas a presente invenção não é limitada aos Exemplos.

Simulação [142] Primeiro, usando um software de análise de fluido universal FLUENT (marca registrada), a escória derretida 4 foi despejada em um forno elétrico sob as condições que seguem e o seu comportamento foi observado em uma direção em seção transversal axial do forno.

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Volume do Forno: 13,8 m³

Área da Parte Inferior do Forno (S1+S2): 7,5 m²Viscosidade da Escória no Forno: 0,25 Pa s Viscosidade da Escória Despejada: 1,0 Pa s Viscosidade do Ferro Derretido: 0,006 Pa s Altura da Porção da Parte Inferior Rasa (H): 250 mm Área de Porção da Parte Inferior Rasa (S2): 1,1m²Quantidade de Semente Derretida: 1,4 m³

Largura de Fluxo de Escória Despejada: 500 mm

Taxa de Despejo de Escória: 1 t/min, 5 t/min, 10 t/min, 20 t/min [143] Os resultados são mostrados na Figura 8.

[144] Como mostrado na Figura 8, na taxa de despejo de escória de 1 t/min, mesmo em um caso onde a porção da parte inferior rasa 11a não foi provida, a escória derretida despejada 4 não atingiu substancialmente a camada de ferro derretido 6, e apenas uma reação entre a escória despejada e a camada de ferro derretido foi observada.

[145] Nas taxas de despejo de escória de 1 t/min, 5 t/min, 10 t/min e 20 t/min, em um caso onde a porção da parte inferior rasa 11a não foi provida, a escória derretida despejada 4 atingiu a camada de ferro derretido 6, e uma parte da escória derretida 4 penetrou na camada de ferro derretido e reagiu com C no ferro derretido.

[146] Em particular, foi constatado que, em 10 t/min e 20 t/min, a reação foi vigorosa e 0 ferro derretido e a escória derretida foram misturados um com 0 outro, e a mistura dos mesmos foi dispersa.

[147] Por outro lado, em um caso onde a porção da parte inferior rasa 11a é provida, mesmo na taxa de despejo de escória de 10 t/min, a escória derretida despejada 4 não reagiu substancialmente com a camada de ferro derretido 6. Desta maneira, é considerado que a mistura do ferro derretido e da escória derretida 4 não foi dispersa.

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24/33 [148] Foi constatado a partir do resultado acima que, ao prover a porção de parte inferior rasa 11a, a escória derretida despejada 4 e a camada de ferro derretido 6 podem ser prevenidas de ser misturadas uma com a outra e reagindo uma com a outra.

Exemplo 1 [149] Em seguida, uma operação real foi realizada sob condições mostradas na Figura 9 através do uso do forno elétrico 1 mostrado nas Figuras 2 a 5 como um reformador de redução.

[150] Procedimentos específicos são como segue.

[151] Primeiro, como o forno elétrico 1, um forno elétrico de corrente direta do tipo estacionário fechado tendo um diâmetro interno de forno de 6 m foi usado, em que a portinhola de despejo de escória 14 incluindo a porta de despejo de escória 14a que pode ser aberta para despejo da escória derretida 4 e o grumo de escória solidificado 4a foi provida em uma parte de uma tampa de forno de esfriamento com água.

[152] No forno elétrico 1, a porção da parte inferior rasa 11a formada de refratário e tendo uma altura de 450 mm a partir do ponto mais fundo da parte inferior do forno foi provida imediatamente abaixo da portinhola de despejo de escória 14.

[153] A porção da parte inferior rasa 11a era um bloco formado de refratário tendo um formato em que uma extremidade estava em contato com a parede de forno 12 e o interior do forno era retangular.

[154] A razão de área da porção da parte inferior rasa 11 a para a parte inferior do forno em uma vista plana era 10%.

[155] O duto 32 para exaustão de gás de exaustão foi provido na tampa do forno 13 e o duto 32 foi conectado a um coletor de pó de esfriamento de gás combustível.

[156] Uma extremidade mais baixa do orifício de torneira 18 foi ajustada em uma altura de 250 mm a partir do ponto mais fundo da

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25/33 parte inferior do forno, e uma extremidade mais baixa do orifício de escória 17 foi ajustada em uma altura de 450 mm a partir do ponto mais fundo da parte inferior do forno.

[157] Resíduos restantes no forno neste momento (antes do despejo da escória) incluem 54 t de ferro derretido contendo 2,6% de [C] e 25 t de escória derretida reduzida até (T.Fe) foi 1%.

[158] Em seguida, ao abrir a porta de despejo de escória 14a, 20 t da escória derretida 4 ((T.Fe) eram 18%) transportada do conversor foram continuamente despejados do recipiente de transporte de escória 21 para o forno elétrico 1 através de um condutor de escória móvel por 10 minutos.

[159] Desta maneira, a taxa de despejo média foi 2 t/min.

[160] Durante o despejo da escória, o poder de alimentação foi reduzido para 2 MW para suprimir a reação e foi retornado para 20 MW após o término do despejo.

[161] O nível da camada de escória derretida 5 posicionada em uma altura de 630 mm a partir da parte inferior do forno 11 antes do despejo da escória derretida 4 aumentou para um nível de mais do que 1200 mm durante o despejo. No entanto, embora a escória tenha sido despejada por um período de tempo curto por 10 minutos, fervura causada por mistura entre a escória derretida 4 e a camada de ferro derretido 6 não ocorreu, e o despejo foi capaz de ser estável mente completado.

[162] Após o início do despejo da escória derretida 4, fino de coque foi fornecido através do bocal de alimentação de material de redução 33 da tampa do forno 13 a 60 kg/min, e o fornecimento de 3,0 t de fino de coque foi completado por 50 minutos após o início do despejo da escória derretida 4.

[163] Após o despejo da escória derretida 4, a porta de despejo de escória 14a foi temporariamente fechada. Após 5 minutos, a porta

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26/33 de despejo de escória 14a foi aberta novamente, e 5 t do grumo de escória solidificado 4a foram despejadas de uma vez.

[164] O grumo de escória solidificado 4a era escória que se prendeu ao recipiente de transporte de escória 21 e solidificou durante o despejo da escória derretida 4 e foi mantida a 950^Q C.

[165] O grumo de escória solidificado 4a carregado foi depositado na porção da parte inferior rasa 11a na camada de escória derretida 5 no forno sem entrar em contato com a camada de ferro derretido 6 e foi derretido na camada de escória derretida 5 com o tempo.

[166] Após o carregamento do grumo de escória solidificado 4a, a porta de despejo de escória 14a foi rapidamente fechada para assegurar a selabilidade no forno, e fino de coque foi adicionado em uma atmosfera de gás de redução para realizar o tratamento de redução de escória.

[167] Após 60 minutos a partir do início do despejo da escória derretida incluindo um tempo de sedação de 10 minutos a partir do término da adição do fino de coque, (T.Fe) na escória foi capaz de ser reduzido para ser 1% ou menos.

[168] A razão para isso é presumida ser que, uma vez que o interior do forno foi fechado após um período de tempo curto do despejo da escória, o interior do forno foi capaz de ser mantido na atmosfera de redução durante a redução de modo que a redução progrediu.

[169] Enquanto isso, a fim de reduzir a basicidade ((CaO)/(SiC>2)) da escória para um nível apropriado de 1,2, 6,5 t de areia de silica foram fornecidos a partir do bocal de alimentação de material de redução 33.

[170] Após o término de todos os tratamentos, o orifício da escória foi aberto usando uma máquina de abertura, 23 t da escória de redução foram descarregados para o exterior do forno, e o orifício da escória foi fechado com uma pistola de lama.

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27/33 [171] Por outro lado, após despejo da escória derretida 4 no forno elétrico 1 por 10 minutos, o grumo de escória solidificado 4a preso ao recipiente de transporte de escória 21 foi descarregado para um molde de chão, foi carregado em uma calha para carregamento de um grumo de escória e foi pesado. O peso foi cerca de 61.

[172] Enquanto mantendo o grumo de escória solidificado 4a em uma temperatura alta, o grumo de escória solidificado foi carregado no forno elétrico 1 como é usando a calha imediatamente após o próximo despejo da escória derretida 4.

[173] Esta operação foi repetida cinco vezes. Em um caso onde a quantidade total da escória derretida 4 e do grumo de escória solidificado 4a carregada atingiu 120 t, o orifício de torneira 18 foi aberto para descarregar 27 t do ferro derretido, e 54 t do ferro derretido permaneceram no forno.

[174] A altura estimada da camada de ferro derretido 6 antes da tirada pela torneira foi 440 mm a partir da parte inferior do forno 11, mas foi reduzida até 300 mm após a descarga.

[175] O que segue foi constatado a partir do resultado acima. Ao usar o forno elétrico 1 incluindo a porção da parte inferior rasa 11a, mesmo em um caso onde a escória foi despejada dentro de um período de tempo curto, espumação não ocorre, e a redução é realizada em uma atmosfera de redução ao fechar o forno após o término do despejo da escória. Desta maneira, a reforma de redução pode ser realizada usando a escória derretida 4 e o grumo de escória solidificado 4a.

Exemplo 2 [176] Em seguida, uma operação foi realizada sob condições diferentes daquelas do Exemplo 1 como mostrado na Figura 10 usando o forno elétrico 1 mostrado nas Figuras 2 a 5 como um reformador de redução.

[177] Procedimentos específicos são como segue.

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28/33 [178] Na primeira modalidade, 20 t da escória derretida 4 foram continuamente despejados no forno elétrico 1 por 10 minutos. Por outro lado, no Exemplo 2, 20 t da escória derretida 4 foram continuamente despejados no forno elétrico 1 por 5 minutos.

[179] Desta maneira, a taxa de despejo foi duas vezes aquela do Exemplo 1, e o tempo de despejo foi metade daquele do Exemplo 1.

[180] O nível de escória no forno posicionado em uma altura de cerca de 630 mm a partir da parte inferior do forno 11 antes do despejo da escória derretida 4 aumentou rapidamente até um nível de 1500 mm ou mais no final do despejo. Desta maneira, fino de coque foi soprado para a vizinhança do fluxo de ferro derretido a partir dos bocais de alimentação de material de redução 33 providos nas duas posições da parede de forno 12 a 100 kg/min.

[181] Como resultado, o nível de escória começou a diminuir, e subsequentemente o despejo foi capaz de ser estavelmente terminado. Desta maneira, após 4 minutos, o sopro do fino de coque a partir dos bocais de alimentação de material de redução 33 foi parado.

[182] Condições da alimentação do fino de coque a partir da tampa do forno 13, condições do carregamento do grumo de escória solidificado 4a e similar são iguais àquelas do Exemplo 1.

[183] Após 60 minutos do início do despejo da escória derretida 4 incluindo um tempo de sedação de 15 minutos a partir do término da alimentação do fino de coque, (T.Fe) na escória foi capaz de ser reduzido para ser 1% ou menos.

[184] Enquanto isso, a fim de reduzir a basicidade ((CaO)/(SiC>2)) da escória para um nível apropriado de 1,2, 6,5 t de areia de silica foram fornecidos a partir do bocal de alimentação de material de redução 33.

[185] Após o término de todos os tratamentos, o orifício de escória 17 foi aberto usando uma máquina de abertura, 23 t da escória de

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29/33 redução foram descarregados para o exterior do forno, e o orifício da escória foi fechado com uma pistola de lama.

[186] Por outro lado, após despejo da escória derretida 4 no forno elétrico 1 por 5 minutos, o grumo de escória solidificado 4a preso ao recipiente de transporte de escória 21 foi descarregado para um molde de chão, foi carregado em uma calha para carregamento de um grumo de escória e foi pesado. O peso foi cerca de 61.

[187] Enquanto mantendo o grumo de escória solidificado 4a em uma temperatura alta, o grumo de escória solidificado foi despejado no forno elétrico 1 como ele é usando a calha imediatamente após o próximo despejo da escória derretida 4.

[188] Esta operação foi repetida cinco vezes. Em um caso onde a quantidade total de escória derretida 4 e do grumo de escória solidificado 4a carregado atingiu 120 t, o orifício de torneira 18 foi aberto para descarregar 27 t do ferro derretido, e 54 t do ferro derretido permaneceram no forno.

[189] A altura estimada do nível de metal antes da retirada da torneira foi 440 mm a partir da parte inferior do forno 11, mas foi reduzida para 300 mm após a descarga.

[190] O que segue foi verificado a partir do resultado acima. Ao usar o forno elétrico 1 incluindo a porção da parte inferior rasa 11a e o bocal de alimentação de material de redução 33, embora a escória tenha sido despejada dentro de um período de tempo curto de 5 minutos, a reforma de redução pode ser realizada usando a escória derretida 4 e o grumo de escória solidificado 4a enquanto reduzindo espumação.

Exemplo 3 [191] Em seguida, uma operação foi realizada sob as mesmas condições que aquelas do Exemplo 1 como mostrado na Figura 9 usando o forno elétrico 1a mostrado na Figura 6 como um reformador

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30/33 de redução.

[192] Procedimentos específicos são como segue.

[193] Primeiro, como o forno elétrico 1a, um forno elétrico de corrente direta do tipo inclinado fechado tendo um diâmetro de forno interno de 6 m foi usado, em que a porta de despejo de escória 14a que pode ser aberta para carregamento da escória derretida 4 e do grumo de escória solidificado 4a foi provida em uma parte de uma tampa de forno de esfriamento com água.

[194] No forno elétrico 1a, a porção da parte inferior rasa 11a formada de refratário e tendo uma altura de 450 mm a partir do ponto mais fundo da parte inferior do forno foi provida imediatamente abaixo da portinhola de despejo de escória 14.

[195] A porção da parte inferior rasa 11a era um bloco formado de refratário tendo um formato em que uma extremidade estava em contato com a parede de forno 12 e o interior do forno era retangular.

[196] A razão de área da porção da parte inferior rasa 11 a para a parte inferior do forno 11 em uma vista plana foi 10%.

[197] Ainda, não apenas a portinhola de despejo de escória 14 mas também o duto 32 para exaustão de gás de exaustão foram providos na tampa do forno 13, e o duto 32 foi conectado a um coletor de pó de resfriamento de gás combustível.

[198] O orifício de torneira da parte inferior do forno 18a é um orifício de torneira para retirada por torneira da parte inferior excêntrica (EBT).

[199] Isto é, o orifício de torneira da parte inferior do forno 18a é um orifício da parte inferior de uma porção projetada do forno elétrico imersa em ferro derretido durante a inclinação do forno elétrico. Após inclinação, uma tampa na parte inferior do orifício é aberta para começar a descarga pela torneira.

[200] Uma vez tendo iniciado o fluxo de saída da escória após a

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31/33 descarga do metal, o orifício é rapidamente fechado usando uma rolha.

[201] Em seguida, uma tampa que pode ser aberta provida na parte inferior do orifício foi fechada, e o orifício de torneira da parte inferior do forno 18a foi cheio com areia de preenchimento.

[202] Por outro lado, o orifício de escória 17 é oposto ao orifício de torneira da parte inferior do forno 18a e inclui uma porta de escória (não mostrada) que assegura selabilidade.

[203] Durante a descarga da escória, a porta de escória é aberta e o forno elétrico 1a é inclinado de modo que a escória derretida 4 é descarregada a partir da porção de abertura.

[204] Uma extremidade inferior do orifício de torneira 18 foi ajustada em uma altura de 250 mm a partir do nível da parte inferior do forno, e uma extremidade inferior do orifício de escória 17 foi ajustada em uma altura de 500 mm a partir da parte inferior do forno.

[205] Resíduos restantes no forno neste momento (antes do despejo da escória) incluem 54 t de ferro derretido contendo 2,6% de [C] e 25 t de escória derretida reduzida até (T.Fe) foi 1%.

[206] Em seguida, a porta de despejo de escória 14a da tampa de forno 13 foi aberta, e 20 t da escória derretida 4 transportada a partir do conversor foram despejados no forno elétrico 1a.

[207] Condições de despejo e a composição da escória foram iguais àquelas do Exemplo 1.

[208] O nível do nível de escória no forno posicionado em uma altura de 630 mm a partir do ponto mais fundo da parte inferior do forno antes do despejo da escória derretida 4 aumentou para um nível de mais de 1200 mm durante o despejo. Fervura causada através de mistura entre a escória derretida 4 e a camada de ferro derretido 6 não ocorreu, e o despejo foi capaz de ser completado estavelmente.

[209] Após o início do despejo da escória derretida 4, a adição do

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32/33 fino de coque, o carregamento do grumo de escória solidificado 4a e o fornecimento da areia de silica foram realizados através do bocal de alimentação de material de redução 33 da tampa do forno 13 sob as mesmas condições que aquelas do Exemplo 1.

[210] Após 60 minutos a partir do início do despejo da escória derretida incluindo um tempo de sedação de 10 minutos a partir do término do despejo do fino de coque, (T.Fe) na escória foi capaz de ser reduzido para ser 1% ou menos.

[211] Em um caso onde a quantidade total da escória derretida 4 e do grumo de escória solidificado 4a carregada atingiu 120 t, o orifício de torneira da parte inferior do forno 18a foi aberto para descarga de 27 t do ferro derretido, e 54 t do ferro derretido permaneceram no forno.

[212] A altura estimada do nível de metal antes da retirada pela torneira era 450 mm a partir da parte inferior do forno 11, mas foi reduzida até 300 mm após a descarga.

[213] O que segue foi verificado a partir do resultado acima. Ao usar o forno elétrico 1a incluindo a porção da parte inferior rasa 11a, mesmo em um caso onde o forno inclinado foi usado, espumação de escória não ocorre, e uma reforma de redução pode ser realizada usando a escória derretida 4 e o grumo de escória solidificado 4a.

Aplicabilidade Industrial [214] De acordo com a presente invenção, é possível prover um forno elétrico em que a eficiência do tratamento de redução pode ser melhorada mantendo uma atmosfera interna do forno elétrico constante e prevenindo a ocorrência de espumação de escória grande causada quando escória derretida recém-despejada ou um grumo de escória solidificada é vigorosamente misturado com uma camada de ferro derretido no forno elétrico.

Breve Descrição dos Símbolos de Referência

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1: FORNO ELÉTRICO

1a: FORNO ELÉTRICO

4: ESCÓRIA DERRETIDA

4a: GRUMO DE ESCÓRIA SOLIDIFICADO

5: CAMADA DE ESCÓRIA DERRETIDA

6: CAMADA DE FERRO DERRETIDO

11: PARTE INFERIOR DO FORNO

11a: PORÇÃO DA PARTE INFERIOR RASA

11d: PORÇÃO DA PARTE INFERIOR FUNDA

12: PAREDE DO FORNO

13: TAMPA DO FORNO

14: PORTINHOLA DE DESPEJO DE ESCÓRIA

14a: PORTA DE DESPEJO DE ESCÓRIA

15: ELETRODO SUPERIOR

16: ELETRODO DA PARTE INFERIOR DO FORNO

17: ORIFÍCIO DE ESCÓRIA

18: ORIFÍCIO DE TORNEIRA

18a: ORIFÍCIO DE TORNEIRA

21: RECIPIENTE DE TRANSPORTE DE ESCÓRIA

23: INCLINAÇÃO

32: DUTO

33: BOCAL DE ALIMENTAÇÃO DE MATERIAL DE REDUÇÃO

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Forno elétrico caracterizado pelo fato de que compreende:

uma parede de forno cilíndrica;

uma tampa de forno que é provida em uma extremidade superior da parede do forno; e uma parte inferior do forno que é provida em uma extremidade inferior da parede de forno e inclui uma porção de parte inferior funda e uma porção de parte inferior rasa como uma região tendo uma altura de 150 mm a 500 mm a partir de um ponto mais fundo da porção da parte inferior funda, em que uma portinhola de despejo de escória na qual escória derretida ou um grumo de escória solidificado é capaz de ser despejado a partir de um recipiente de transporte de escória diretamente ou através de uma inclinação é provida, a portinhola de despejo de escória se sobrepõe à porção da parte inferior rasa em uma vista plana, e uma razão de área da porção da parte inferior rasa para a parte inferior do forno em uma vista plana é 5% a 40%.
2. Forno elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

um bocal de alimentação de material de redução que é provido na tampa do forno ou em ambos a tampa do forno e a parede do forno e através do qual um material de redução é adicionado ao forno elétrico; e um duto de exaustão que é provido na tampa do forno.
3. Forno elétrico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a portinhola de despejo de escória é provida na tampa do forno e é coberta com uma porta de despejo de escória que pode ser

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2/2 aberta.
4. Forno elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

um orifício para escória que é provido em uma posição da parede do forno mais alta do que uma altura máxima da porção da parte inferior rasa e através do qual escória derretida é descarregada; e um orifício de torneira que é provido em uma posição da parede do forno mais baixa do que a porção da parte inferior rasa e através do qual ferro derretido é descarregado, onde o forno elétrico é um forno elétrico do tipo estacionário.
5. Forno elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

uma porção de inclinação que é configurada para inclinar o forno elétrico;

um orifício para escória que é provido em uma posição da parede do forno mais alta do que uma altura máxima da porção da parte inferior rasa e através do qual escória derretida é descarregada; e um orifício de torneira da parte inferior do forno que é provido em uma posição estendida da porção da parte inferior funda e através do qual ferro derretido é descarregado.
6. Forno elétrico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a tampa do forno é móvel entre a extremidade superior da parede do forno e o lado lateral da parede do forno, e a portinhola de despejo de escória é uma porção aberta que é formada acima da parede do forno em um estado onde a tampa do forno é movida para o lado lateral da parede do forno.