CN101120103A - 用于熔化金属的或含金属的炉料的炉子设备及方法 - Google Patents
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Abstract
为了在用于熔化金属的或含金属的炉料的炉子设备中提高效率，应该在转出电极装置的情况下可回转地将缸顶部(17)安放在缸底部(14、15)上用于形成预熔解缸(16)，其中将主要利用次级能源进行熔化过程的具有盖(6)的电极装置可回转地将安放在炉子(A、B)的缸底部(14、15)上，缸顶部包括向上显著加长缸底部(14、15)的缸壁的缸壁(18)以及盖(7)。
Description
技术领域
本发明涉及按权利要求1和8的前序部分所述的用于熔化金属的或含金属的炉料的一种炉子设备以及一种方法。
背景技术
由DE4434369A1和EP0717115B1公开了双-电弧炉-设备，用该设备先后执行精练和熔化过程。在两个炉子中交替地加入铁炉料，通过输入氧气引入非电的热能并且执行精练。然后通过电弧引入热能，然后排渣并且放出液体熔液。
在根据DE10332866A1的双炉子设备中也执行相应的方法。该双炉子设备的突出之处在于，除了两个炉子外，在单独的翻转平台上还设置了电极承载装置，其中第三翻转平台可以直接根据用于炉缸的相应其中一个炉台的翻转运动进行翻转。
还已知在由两个各自可翻转的炉缸组成的炉子设备中，交替地通过可回转的电极装置利用少许使用初级能源的电能通过燃烧器来熔化、过度加热铁炉料(废料，DRI(直接还原的铁)或HBI)并且调节所期望的分析。在此证明不利的是冷却各个未使用的缸并且由此总能耗增加。初级能源使用的效率也不太高，因为由于没有充分多的废料，通过燃烧器只能进行有限的热传递。在熔化期间，释放的CO-气体大部分没有燃烧就溢进废气管中。
发明内容
由此出发，本发明的任务是提供一种炉子设备和一种方法，该设备和方法不具有这些缺点。
该任务通过具有权利要求1的特征的装置和具有权利要求8的特征的方法来解决。优选的改进方案在从属权利要求中进行描述。
本发明的核心是使用初级能源和次级能源来熔化金属废料和DRI/HBI或其他金属的或含金属的材料。此外，为具有优选两个缸和可回转的电极装置的炉子设备补充了具有额外的盖的另外的缸顶部，它们设置在旋转装置上，使得它们可以安放在炉子的缸底部上。在双炉子设备中，在此为每个炉子配设旋转装置，或者借助于共同的旋转装置操纵两个炉子。
由于缸顶部，缸底部的缸壁向上显著加长了，由此就获得比原始的高度(原始高度)或者说在双炉子情况下另一个炉子的高度显著更高的炉子高度。以这种方式，热传递以高效率到达废料。
因此，一方面借助于加长的缸顶部在使用初级能源的情况下实现(预)熔解缸，并且另一方面实现炉子，在该炉子中借助于电的次级能源进行进一步的熔解过程或者说过度加热。
根据优选的改进方案，将缸顶部的缸壁进行水冷却或者用耐火材料堆砌。对于水冷却来说，缸壁是通流水的或者说由管道-壁-系统构成。
多个高效的燃烧器/喷射器沿着缸圆周分布地装入缸底部和/或缸顶部中，用这些燃烧器/喷射器将加料柱完全熔化或者至少熔化到缸顶部没有加料物的程度。在加料物熔解下来之后，将缸顶部连同所属的盖转向一侧并且将电极装置连同其自身的盖一起转入。借助于电能，必要时通过燃烧器以及碳喷射器和氧气喷射器的支持来完成熔解。在这段时间中，在双炉子情况下的另一个缸中已经再次用初级能源将加料物熔解下来。
附图说明
本发明的其它细节和优点由从属权利要求和下面的说明获得，在下面的说明中对附图中示出的本发明的实施方式进行更详细地解释。
附图示出：
图1是双炉子-设备的正视图；
图2是具有从炉缸B转出去的炉盖的双炉子-设备的从属于图1的俯视图。
具体实施方式
在基座1上借助于下部结构2为炉子设备的炉子A和相同的炉子B分别设置分别用于具有炉盖6、7的炉缸4、5的可翻转的炉台3(参见图1)。由炉子变压器9(参见图2)通过穿过变压器-壳壁11的高压连接10借助于高压线12向电极8进行供给。电极8可以借助于回转柱13回转到炉子A或炉子B上。下面还会继续更详细地研究电极装置。
两个炉子A和B中的每个炉子或者说炉缸4、5中的每个炉缸包括相应的缸底部14、15，在该缸底部上可以交替地安放电极装置或缸顶部(17)。在示出的位置中，在炉子A的缸底部14上安放了电极盖6。
在炉子B的缸底部15上安放了缸顶部17，该缸顶部作为(预)熔解缸或(预)加热缸(16)具有与缸底部15相比差不多高的垂直延伸的壁18。缸顶部17借助于单独的盖7向上封闭。沿着缸底部15的圆周设置了燃烧器19(也参见图2)，借助于燃烧器将初级能源载体放入缸底部15内。沿着缸顶部17的圆周设置了用于空气或氧气的喷嘴20或喷射器，用于在加料柱熔解下来期间有目的地燃烧产生的CO-气体。
用于冷却的通流水的管道21沿着缸顶部17的缸壁18延伸。作为替代方案或者同时可以将缸壁18向内用耐火材料堆砌。
电极装置包括电极8，该电极借助于具有柱导向装置和用于电极调节的升降缸和电极-承载装置23的升降柱22进行调节。然后，设置用于盖6的承载臂24，该盖可以借助于升降缸25调节高度(参见图2)。
电极-核心部件用26标记。此外还存在电极-补加装置27。
在转入的位置上在与翻转平台3连接的废气管道28上连接着静止的具有后燃烧室30的废气管道29。在盖上相应地设置了废气接管31。关于这些废气管道以及具有升降缸的承载臂-提升机构的其它细节请参考DE10332866A1的公开内容。
在炉子A和B的炉台3之间设置了第三翻转平台3，在该第三翻转平台上有回转柱12和电极-补加装置27。
下面将描述具有盖7的缸顶部17及其偏转-机构。用于偏转具有盖7的缸顶部17的回转柱用32标记。为每个炉子A和B配设了单独的回转柱32。回转柱32具体地包括内部的中心的承载臂33，在该承载臂顶端安置了燃烧器34，该燃烧器由穿过承载臂的导线进行供给。燃烧器34由承载臂33支撑，承载臂与导引柱相连并且在导辊中进行引导。通过装入导引柱的液压缸实现了承载臂33和燃烧器34的升降运动。基本上只通过缸底部(14、15)中的强劲的侧燃烧器19或缸底部(14、15)和缸顶部(17)中的强劲的侧燃烧器(19，20)就可以实现初级能源的引入。可以通过燃烧器34额外地引入初级能源。
此外，回转装置包括用于具有盖的缸顶部17的提升机构35或者说两个承载臂36。
沿着承载臂36设置了用于具有盖的缸顶部17的升降缸37。将盖7连同缸顶部17回转到缸底部上方并且而后由升降缸37通过相应活塞杆的运动向下移动到封闭位置。用38标记核心部件。
借助于两幅附图示出了熔化方法的不同的处理状态。在炉子A中基本上用次级能源进行熔化或过度加热，而同时在炉子B中用初级能源进行加料柱的熔化，特别是废料柱的熔化。
此外，在炉子B上借助于回转柱32通过提升机构35的偏转将具有盖7的缸顶部17或者说预熔解缸16安放在缸底部15上。而后将盖7与缸顶部17的连接脱离耦合并且将盖7转出。然后将炉料加入敞开的缸内。DRI和HBI也可以通过盖7中单独的开口输入。如此加入炉料，其中形成伸入到缸顶部17内的加料柱。然后必要时将燃烧器34转入。
通过操作燃烧器19或者说34至少将加料柱熔解到缸顶部17没有固体炉料的程度。然后将具有盖7的缸顶部17再转出来并且将电极装置转入。然后通过电能实现加料的进一步熔化或过度加热。
通过所提出的本发明实现了用于熔化金属废料、DRI、HBI以及其它金属的或含金属的材料的初级能源和次级能源的有利的利用。
本发明不仅定位于单个炉子设备，而且还在改进方案中定位于双炉子设备。
附图标记列表
1 基座
2 下部结构
3 用于炉子和电极承载装置的可翻转的平台
4 炉缸
5 炉缸
6 炉盖
7 炉盖
8 电极
9 炉子变压器
10 高压连接
11 变压器-壳壁
12 高压线
13 用于电极回转的回转柱
14 缸底部
15 缸底部
16 (预)熔解缸
17 缸顶部
18 缸壁
19 燃烧器
20 喷嘴
21 冷却管道
22 具有柱导向装置和用于电极调节的升降缸的升降柱
23 电极-承载装置
24 用于电极-内盖的承载臂
25 升降缸
26 电极-内盖(电极核心部件)
27 电极-补加装置
28 废气管道，可翻转
29 静止的废气管道
30 后燃烧室
31 废气接管
32 用于偏转具有盖的缸顶部的回转柱
33 中心的承载臂
34 燃烧器
35 用于具有盖的缸顶部的提升机构
36 用于具有盖的缸顶部的承载臂
37 用于具有盖的缸顶部的升降缸
38 核心部件
Claims (13)
1.用于熔化金属的或含金属的炉料的炉子设备，其中将用于主要利用次级能源进行熔化过程的具有盖(6)的电极装置可回转地安放在炉子(A、B)的缸底部(14、15)上，其特征在于，在转出电极装置时，将缸顶部(17)可回转地安放在所述缸底部(14、15)上，该缸顶部包括向上显著加长缸底部(14、15)的缸壁的缸壁(18)以及盖(7)，并且用于引入初级能源的燃烧器(19、34)设置在缸底部(14、15)和/或缸顶部(17)中。
2.按权利要求1所述的炉子设备，其特征在于，所述可回转的缸顶部(17)的缸壁(18)在其高度延伸上等于或者大于缸底部(15)的缸壁的高度延伸。
3.按权利要求1或2所述的炉子设备，其特征在于，所述燃烧器(19)在侧面沿着缸底部和/或缸顶部的圆周进行布置。
4.按权利要求1到3中任一项所述的炉子设备，其特征在于，为所述缸顶部(17)配设了用于引入初级能源的燃烧器(34)，该燃烧器可以从上面引入缸中。
5.按权利要求1到4中任一项所述的炉子设备，其特征在于，将所述缸顶部(17)的缸壁(18)进行水冷却或者用耐火材料进行堆砌。
6.按权利要求1到5中任一项所述的炉子设备，其特征在于，将用于引入空气和/或氧气的燃烧器(19)或喷嘴(20)或喷射器布置在缸底部(15)和/或缸顶部(17)中。
7.按权利要求1到6中任一项所述的炉子设备，其特征在于，所述炉子设备包括双炉子设备，其中可以交替地在一个炉子(A、B)的缸底部(14、15)上安放具有盖(6)的电极装置，并且在相应另一个炉子(B)上安放缸顶部(17)。
8.用于运行熔化金属的或含金属的炉料的炉子设备的方法，特别是运行按上述权利要求中任一项所述的炉子设备的方法，其中在一个步骤中炉子(A、B)通过转上具有单独的盖(6)的电极装置主要用次级能源进行运行，其特征在于以下步骤：
-将缸顶部(17)安放在炉子(A、B)上，该缸顶部包括向上显著加长缸底部(15)的缸壁的缸壁(18)以及盖(7)，
-加入具有伸入缸顶部(17)中的加料柱的炉料，
-引入初级能源，从而将加料柱至少熔解到缸顶部(17)没有固体的炉料的程度，
-从炉子(A、B)的缸底部(15)转出缸顶部(17)和盖(7)以及
-转入主要通过次级能源来进一步熔化加料的电极装置。
9.按权利要求8所述的方法，其特征在于，所述初级能源通过至少布置在侧面的燃烧器(19)引入并且在熔化时借助于燃烧器(19)调整还原的或只是弱氧化的炉子气氛。
10.按权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在所述加料柱内部产生的CO-气体借助于添加的空气和/或氧气有目的地进行燃烧并且使用熔解能作为燃烧能。
11.按权利要求8到10中任一项所述的方法，其特征在于，将碳载体混合在加料物中用于支持熔化过程。
12.按权利要求8到11中任一项所述的方法，其特征在于，主要通过次级能源进行的加料的进一步熔化通过由燃烧器(19)以及碳喷射器和氧气喷射器引入其它初级能源来支持。
13.按权利要求8到12中任一项所述的方法，其特征在于，交替地在双炉子设备的其中一个炉子(A、B)中通过转上缸顶部(17)在引入初级能源的情况下进行熔解过程，并且通过转上电极装置主要用次级能源进行熔解过程或过度加热。
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