CN101194029A - 热金属供应设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种热金属供应设备，其用于将熔融金属从远离的熔炉(5)供应到直接熔融车间，用于启动直接熔融容器(SRV)中的直接熔融工艺。该设备包括传送设备，该传送设备用于将熔融金属从生产熔融金属的熔炉(5)传送到直接熔融容器(SRV)，所述传送设备包括热金属接收站，该热金属接收站用于接收来自熔炉(5)的熔融金属，并将熔融金属供应到容器(SRV)，热金属接收站包括从容器(SRV)向外延伸的流道(37)。

Description

热金属供应设备

技术领域

本发明涉及启动用于在直接熔融容器内生产熔融金属的、基于熔池的直接熔融工艺的热金属。

特别地，本发明涉及一种用于将热金属，即熔融金属，供应到直接熔融容器的设备。

本发明尤其涉及，但决非排他性地，用于从含铁金属原料中生产熔融铁的基于熔池的直接熔融工艺，所述含铁金属原料例如铁矿石，部分还原的铁矿石和含铁废物流(例如：来自炼钢车间)。

背景技术

已知的基于熔池的直接熔融工艺通常称作HIsmelt(直接熔融还原炼铁)工艺。在生产熔融铁的情况下，HIsmelt工艺包括下列步骤：

(a)在直接熔融容器中形成熔融铁和熔渣的熔池；

(b)将如下材料注入熔池中：(i)金属原料，通常为采用粉末形式的铁矿石；和(ii)固态含碳材料，通常为煤，其作为铁矿石的还原剂和能量源；以及

(c)在熔池内将金属原料熔炼为铁。

术语“熔炼”在此应理解为表示热处理，其中发生金属氧化物被还原的化学反应以生成熔融金属。

在HIsmelt工艺中，金属原料和固态含碳材料通过多个喷口/风口注入熔池内，所述喷口/风口相对于垂直线倾斜，从而通过熔炼容器的侧壁向下并向内延伸，并进入容器的下部区域，以便将至少一部分固态材料传送至容器底部的金属层内。为了促进容器上部中的反应气体的二次燃烧，通过向下延伸的喷口将热的含氧气体的鼓风注入容器的上部区域，所述含氧气体通常为空气或富氧空气，所述富氧空气内可富含有氧气。由容器中的反应气体经二次燃烧生成的废气通过废气管路从容器上部排出。该容器在容器的侧壁和顶部包括耐火衬水冷板，并且水在连续回路中持续地循环通过该板。

例如HIsmelt工艺的基于熔池的直接熔融工艺的启动是临界步骤，这是因为在启动工艺期间会可能对直接熔融容器产生损坏，这样会完全中断启动或缩短熔炼炉龄的最终寿命。

对于基于熔池的直接熔融工艺的热启动和冷启动具有一定范围的选择。

热启动选项包括在所需的炉料温度时，将所需的熔融金属炉料供应到直接熔融容器，其后，选择性地将包括含碳材料，含氧气体，熔剂，以及金属原料的原料供应到容器内，并且在启动操作状态下操作容器，直到容器的操作时间达到目标稳态的操作状态。

由于商业的目的，重要的是，HIsmelt工艺和其它基于熔池的直接熔融工艺的熔炼炉龄为至少12个月。因此，商业上可行的工艺的启动应当是相对不常见的事件。

术语“熔炼炉龄”在此应理解为表示诸如HIsmelt工艺的基于熔池的直接熔融工艺的操作，其不存在包括终止熔融金属的出铁和从直接熔融容器排渣的工艺的总停炉。

存在其它情况，其中必须向直接熔融容器供应熔融金属。一种情况如下，在容器内操作直接熔融工艺处于“保持”阶段达一段时间，并且容器内的熔融金属冷却至如下程度，即需要添加熔融金属以升高熔融金属的温度，作为重新启动该工艺的工艺的一部分。

本发明涉及将熔融金属供应到直接熔融容器中，作为用于直接熔融工艺和需要熔融金属的其它情况的热启动工艺的一部分。

在如下的情况下，即用于执行基于熔池的直接熔融工艺的直接熔融车间为独立的车间，且不存在易于获得的熔融金属源，直接熔融车间需要用于生产熔融金属的特定熔炉和用于将熔融金属传送到车间的直接熔融容器的设备。

在这些情况中，重要的问题是生产熔融金属并将熔融金属传送至直接熔融容器中，尤其当熔炉的容积或例如钢包和混铁车的传送熔融金属的装置的容积小于启动时所需的熔融金属的量时。

在如下的情况下，即基于熔池的直接熔融车间构成例如炼钢车间的较大车间的一部分，其中存在易于获得的熔融金属源，例如来自于鼓风炉，熔融金属的生产不成为严重的问题，主要的问题是将熔融金属传送到直接熔融容器中。

不变地，在用于例如HIsmelt工艺的基于熔池的直接熔融工艺的直接熔融容器的周围存在有限的空间。有限的空间是由于与其它冶金容器，例如鼓风炉相比，这种容器具有较小的尺寸。有限的空间还由于辅助结构，例如通路塔(access tower)、熔融材料容纳壁、以及脱硫设备位于容器周围，特别在用于将熔融金属供应到容器中的熔融金属入口附近，例如前炉附近。

有限的空间影响将熔融金属供应至容器内，更特别地，影响用于将熔融金属供应至容器内的设备。

特别地，申请人已经意识到空间的约束使得难以利用高架起重机将含有熔融金属的钢包传送到如下位置，即可倾斜该钢包以将熔融金属直接倒入到容器的熔融金属入口内。

发明内容

概括地，本发明提供一种用于将熔融金属供应到直接熔融车间的直接熔融容器的热金属供应设备，例如用于启动容器中的直接熔融工艺，热金属供应设备包括用于将熔融金属从生产熔融金属的熔炉传送到直接熔融容器的传送设备，传送设备包括热金属接收站，该热金属接收站用于从熔炉接收熔融金属，并将熔融金属供应到容器中，热金属接收站包括流道，该流道从容器向外延伸，并具有：(a)外端，该外端与容器周围的辅助结构足够间隔，该辅助结构限制容器的通路，从而外端可以接收从熔炉经由钢包或其它传送单元传送的熔融金属，(b)内端，该内端定位成将熔融金属供应到容器的熔融金属入口。

在本文中，“熔炉”可以为用于直接熔融容器的特定熔炉，例如邻近容器布置的感应炉，或其它的熔炉，诸如鼓风炉，其构成包括直接熔融容器的综合炼钢车间的一部分。

作为示例，辅助结构包括通路塔、熔融材料容纳壁、和脱硫设备中的任意一种或多种。

作为示例，术语“通路塔”包括，如下类型的塔，该塔包括框架和一系列横向构件(cross-member)，该框架具有与容器侧壁邻接布置的框架构件的内周边和与容器间隔的框架构件的外周边，该一系列横向构件使内周边和外周边相互连接。

流道可以为固定结构或可移动结构。

在流道是固定结构的情况下，优选地，流道包括内端部，该内端部可以从操作位置回缩或以其它方式移开，以便改善到入口的通路，其中内端部位于熔融金属入口的上方。

优选地，热金属接收站还包括浇注池，该浇注池与流道的外端紧密接近，用于接收来自钢包或其它传送单元的熔融金属，并将熔融金属供应到流道的外端。

优选地，热金属接收站包括例如由容纳壁或凹坑限定的金属容纳区域，用于容纳热金属的溢出。

优选地，流道包括多个以首尾相接的方式布置的流道部分，从而上游部分(在熔融金属沿流道的流动方向上)的出口端位于后续部分的上方，以便沿上游部分流动的熔融金属通过出口端处的出口流至后续部分上。

优选地，流道部分连接在一起，用于在延伸的操作位置和收缩的非操作传送位置之间进行相对滑动，其中组件可以方便地提起到直接熔融车间内，以及从直接熔融车间中提出。因此，例如，组件可以在工艺启动时到达车间上的适当位置处，并且在完成启动后移开。

优选地，传送设备包括：

(a)用于容纳熔融金属的多个钢包；

(b)用于将熔融金属从钢包传送到直接熔融容器的上述热金属接收站；和

(c)传送流道组件，其在下文中称为“熔炉传送流道组件”，用于将熔融金属从熔炉传送到钢包。

优选地，熔炉传送流道组件包括浇注池和流道，浇注池用于接收来自熔炉的熔融金属，流道用于经由浇注池中的出口接收来自浇注池的熔融金属，并且当钢包依次位于钢包填料位置时将熔融金属供应到钢包。

优选地，传送装置包括另一熔炉传送流道组件，该组件当钢包依次位于熔融金属返回位置时将熔融金属从钢包传送到感应炉，例如，这可能需要作为启动工艺的一部分。

优选地，另一熔炉传送流道组件包括浇注池和流道，浇注池用于当钢包依次位于熔融金属返回位置时接收来自钢包的熔融金属，流道用于经由浇注池中的出口接收来自浇注池的熔融金属，并且将熔融金属供应到熔炉。

优选地，另一熔炉传送流道组件通常位于熔炉传送流道组件上方。

优选地，另一熔炉传送流道组件定位成相对于感应炉向内和向外滑动，以为熔炉的向上提起或倾斜运动提供间隙，从而将熔融金属从熔炉倒入传送流道组件内。

优选地，传送装置还包括用于传送钢包的高架龙门起重机组件。

优选地，高架龙门起重机组件适合于倾斜钢包，以便熔融金属可从钢包倒出。

优选地，在直接熔融容器包括用于将熔融金属从容器排出的前炉的情况下，前炉形成容器的熔融金属入口，用于将熔融金属供应到容器。

优选地，在如下的情况下，即熔炉是邻近于直接熔融容器设置并且用于为直接熔融容器提供熔融金属的特定熔炉，例如感应炉，熔炉包括用于提起和倾斜熔炉以便于从熔炉倒出熔融金属的装置。

在如下的情况下，即熔炉不是用于直接熔融容器的特定熔炉，例如鼓风炉，该特定熔炉与直接熔融容器构成综合炼钢车间的一部分，上述熔炉传送流道组件可能是多余的，设备可能仅仅需要上述热金属接收站。此外，在这种情况下，熔炉传送流道组件可能不限制为接收来自钢包的熔融金属，而是可以接收来自任何其它的合适的熔融金属传送单元的熔融金属，熔融金属传送单元例如混铁车。

概括地，在这种情况下，本发明提供一种用于将熔融金属供应到直接熔融车间的直接熔融容器的热金属供应设备，用于启动容器中的直接熔融工艺，容器包括位于第一高度的前炉和位于低于第一高度的第二高度处的流道组件，该流道组件用于将熔融金属从前炉传送到位于钢包填料站处的钢包，热金属供应设备包括上述热金属接收站。

优选地，热金属接收站的浇注池位于第三高度，第三高度在第二高度的上方。

优选地，在使用中，热金属接收站的多个流道部分在浇注池和前炉之间延伸。

优选地，高架龙门起重机组件位于第四高度，第四高度在第三高度的上方。

根据本发明，还提供一种直接熔融车间，其用于采用基于熔池的直接熔融工艺生产熔融金属，包括：

(a)直接熔融设备，该直接熔融设备包括直接熔融容器；和

(b)上述热金属供应设备，该热金属供应设备用于将熔融金属供应到容器的熔融金属入口，以用于启动直接熔融容器中的直接熔融工艺。

优选地，该车间包括辅助设备，例如通路塔，该通路塔围绕直接熔融容器布置，并且限制到容器的通路。

通路塔可包括框架和一系列横向构件，框架具有与容器侧壁相邻的框架构件的内周边和与容器间隔的框架构件的外周边，一系列横向构件使内周边和外周边的框架构件相互连接。

优选地，热金属供应设备的传送设备的容器流道组件的流道延伸通过通路塔的间隙。

优选地，该车间包括脱硫设备，该脱硫设备用于对来自直接熔融容器的熔融金属进行脱硫。

优选地，该车间包括铸造设备，该铸造设备用于将脱硫的熔融金属铸造成固体形状，例如铸块。

优选地，该车间包括多个钢包，该钢包用于接收来自容器的熔融金属，通过脱硫设备传送熔融金属，以及将熔融金属排入到铸造设备内。

优选地，脱硫设备包括用于对熔融铁进行脱硫的第一站和用于对脱硫的熔融铁除渣的第二站。

优选地，第一脱硫站位于直接熔融容器的钢包填料站处，并且在使用中，从直接熔融容器供应到钢包填料站的熔融金属在该站进行脱硫。

优选地，热金属接收站的金属容纳区域包围第一脱硫站。

优选地，第二脱硫站离开第一脱硫站布置。

优选地，第二脱硫站邻接于在脱硫设备的钢包排出站处的铸造设备布置。

优选地，直接熔融车间包括钢包传送组件，该钢包传送组件用于沿着在直接熔融容器的钢包填料站和脱硫设备的钢包排出站之间的路径传送钢包。

优选地，用于将熔融金属供应至直接熔融容器的热金属接收站的流道位于直接熔融容器的钢包填料站的上方。

优选地，直接熔融容器包括用于从容器排出熔融金属的前炉，前炉形成容器的熔融金属入口。

根据本发明，提供一种直接熔融车间，该直接熔融车间包括具有前炉的直接熔融容器；通路塔，该通路塔具有邻接容器的内周边和与内周边侧向间隔的外周边，前炉离开容器侧向延伸，并且相对于通路塔的外周边布置，从而外周边防止利用热金属对前炉直接装料；热金属接收站，该热金属接收站适合于从例如熔炉的远离直接熔融容器的热金属供应处接收热金属，并且适合于将热金属供应到前炉，由此，将热金属装填到容器中，热金属接收站包括装料流道，该装料流道延伸到前炉以将热金属供应到前炉。

优选地，该车间包括邻接于前炉布置的金属容纳壁。

优选地，装料流道适合于延伸通过金属容纳壁中的开口，以将热金属供应到前炉。

优选地，当容器生产热金属时，容纳壁中的开口能够以保持壁的完整性的方式关闭。

优选地，至少延伸通过容纳壁的装料流道的端部是可移动的，由此，在生产期间，装料流道不延伸通过开口，从而能够关闭开口，以保持容纳壁的完整性。

根据本发明，还提供一种用于向直接熔融车间的直接熔融容器供应熔融金属的工艺，例如用于启动容器中的直接熔融工艺，工艺包括将熔融金属从例如熔炉的热金属供应处供应到上述热金属接收站，并且经站将熔融金属供应到容器内。

附图说明

下文中，将通过参照附图对本发明进行示例性地详细描述，其中：

图1为表示根据本发明的热金属供应设备的一个实施例的总体布置(去除了多个细节)以及根据本发明的直接熔融车间的一个实施例的一部分的顶视平面图，其包括直接熔融容器，脱硫设备，以及热金属供应设备；

图2为另一个总体布置的顶视平面图(去除了多个细节)，其比图1更加详细地示出脱硫设备和热金属供应设备；

图3和4为详细地示出热金属供应设备的不同部分的透视图；

图5为表示用于将熔融金属供应到直接熔融容器的热金属供应设备的流道的侧视图；

图6为图5所示的车间的一部分的端视图；以及

图7为图5所示的流道的侧视图。

具体实施方式

图中所示的直接熔融车间设计成用来生产固态铸块，其包括：

(a)直接熔融容器(SRV)，其用于通过基于熔池的直接熔融工艺，例如HIsmelt工艺，从例如铁矿石的含铁金属原料中生产熔融铁，

(b)脱硫设备，其用于对从容器(SRV)中排出的熔融铁进行脱硫，该脱硫设备包括邻接于容器(SRV)的第一脱硫站19(图5和6)和邻接于下文所述的铸造设备23的第二脱硫站21(图2和5)，

(c)铸造设备23，其包括两个铸机43，用于将来自脱硫设备的脱硫熔融铁铸造成固态铸块，

(d)多个钢包7(图2，5和6)，其用于将从容器(SRV)中排出的熔融铁经过脱硫设备传送到铸造设备23中；以及

(e)热金属供应设备，其用于生产用于启动容器(SRV)中的HIsmelt工艺所需的熔融铁，并且用于将熔融铁传送到容器(SRV)中作为启动工艺的一部分。

上述容器(SRV)，脱硫设备，铸造设备23，钢包7，以及热金属供应设备仅仅是直接熔融车间的部分设备。为了适当地描述本发明，无需提及车间中的其它部分设备。

容器(SRV)可以是用于执行HIsmelt工艺或其它基于熔池的直接熔融工艺的任何合适容器。

本申请人的澳大利亚专利申请27990/01包括对HIsmelt容器的总体构造的说明。该澳大利亚专利申请所公开的内容在此引入作为参考。

基本地，澳大利亚专利申请27990/01中描述的HIsmelt容器(SRV)为竖直容器，其具有：炉膛，其包括由耐火砖形成的底部和侧部；侧壁，其形成从炉膛的侧部向上延伸的大致圆柱形的筒形，并且包括上筒部分和下筒部分；顶部；废气出口；连续排出熔融铁和定期排出熔渣的出口。容器(SRV)配备有向下延伸的气体喷枪(未示出)和八个固体喷枪(未示出)，所述气体喷枪将热气流输送到容器的上部区域，所述固体喷枪向下、向内延伸通过侧壁并进入熔渣层，并且将铁矿石、固态含碳材料和夹带在缺氧载气中的熔剂注入金属层内。

特别地，HIsmelt容器(SRV)包括在第一高度处的采用前炉13(图1和4)的形式的熔融金属出口，和在低于第一高度的第二高度处的流道组件，该流道组件用于将熔融铁从前炉13传送到邻接于容器(SRV)的两个钢包填料站中的一个处的钢包7。图5和6表示位于钢包填料站处的两个这种钢包7。

在图5中更好地看出，直接熔融车间包括由附图标记51总体表示的通路塔，其围绕容器(SRV)设置，并支承(a)容器的通路地板，例如出铁场地板53，所述出铁场地板53可通往前炉13和熔渣槽口(未示出)，(b)辅助设备，例如水冷管。另外，所述地板也可通往容器(SRV)的固体喷枪(未示出)和其它辅助设备。通路塔51由多个框架构件组成，并具有邻接于容器(SRV)的内周边和与内周边侧向间隔的外周边，所述外周边在图5中以线57表示。通路地板在这些周边之间延伸。

如上所述，脱硫设备包括第一脱硫站19和第二脱硫站21，所述第一脱硫站19用于在位于该站处的钢包7中对来自容器(SRV)的熔融铁进行脱硫，所述第二脱硫站21用于在位于该站处的钢包7中将熔融铁中的熔渣排出。图5表示处于第一脱硫站19处的一个这种钢包7。图6表示处于第二脱硫站21处的另一个这种钢包7。图2表示处于一个第二脱硫站21处的一个这种钢包7。

第一和第二脱硫站19，21间隔开，其中第一脱硫站19位于容器(SRV)的钢包填料站的上方，第二脱硫站21邻接于铸造设备23。

钢包7位于钢包传送车29(图5)上，该钢包传送车29适合于在钢包填料站和第二脱硫站21之间移动钢包。

热金属供应设备是一种特定设备，其邻接于容器(SRV)，用于例如在启动时为容器供应熔融铁，下面的说明将阐述这种类型的熔炉。应当注意的是，本发明还涉及如下的情况，即热金属供应设备为综合炼钢车间的一部分，例如为鼓风炉，且可为了其它目的进行操作以生产熔融铁。

附图所示的热金属供应设备包括：

(a)感应炉5，其用于在熔炉中熔化铁颗粒并批量生产熔融铁；

(b)多个钢包9(仅仅示于图2，3和5中)，其将熔融铁从感应炉5传送到容器(SRV)；

(c)熔炉传送流道组件，其用于将熔融铁从熔炉5传送到钢包9；以及

(d)热金属接收站，其用于从钢包9中接收熔融铁，并将熔融铁传送到直接熔融容器(SRV)中。

钢包9为传送熔融铁的标准的钢包。钢包9适合于由下文所述的高架起重机组件在如下位置之间提起并传送，即在感应炉5处的钢包填料位置，在热金属接收站的上游端处的钢包排出位置，以及在感应炉5处的熔融金属返回位置，和多个保持位置(未示出)。

感应炉5是可进行熔炼铁颗粒操作的标准感应炉。

当钢包处于钢包填料位置时，感应炉5适合于被提起并倾斜，以经由熔炉传送流道组件将熔融铁从熔炉5倒入钢包9。图2和3表示处于钢包填料位置处的一个这种钢包9。

熔炉传送流道组件包括浇注池29(图3)，其接收来自感应炉5的熔融金属。当熔炉位于附图所示的标准加热位置时，浇注池29位于熔炉5的一侧并位于其上方。如上所述，熔炉5可以被提起并倾斜。定位该浇注池29以便当熔炉5位于提升位置并倾斜时，熔融铁流入浇注池中。

熔炉传送流道组件还包括流道31，其用于经由浇注池29的出口接收来自浇注池29的熔融铁，且当钢包依次位于钢包填料位置时，可向钢包9供应熔融铁。

热金属接收站包括浇注池35，其用于当钢包依次位于钢包排出位置时接收来自钢包9的熔融铁。浇注池35处于提升位置，该提升位置在容器(SRV)和脱硫设备21之间的钢包7路径的一侧。浇注池35的提升位置位于第三高度，该第三高度高于上述第一和第二高度。另外，浇注池35的位置处于可与通路塔51良好地间隔以及更容易地接近钢包9的空间。

热金属接收站还包括由附图标记37总体表示的流道，其经由浇注池内的出口接收来自浇注池35的熔融金属并将熔融铁供应到容器(SRV)的前炉13中。通路塔51和流道37构造并布置成流道37可延伸至前炉13上方的位置，以经由前炉13将熔融铁供应到容器(SRV)。

热金属接收站还包括热金属容纳区域。操作该容纳区域以容纳在将熔融铁传送到热金属接收站期间会发生溢出的任何熔融铁。在远离容器(SRV)的位置布置热金属接收站和容纳区域意味着在远离容器(SRV)的区域和围绕容器的通路塔内可以容纳任何溢出的熔融铁。这样就防止了热金属损坏容器(SRV)、通路塔，和位于容器附近的车间和设备。

上述浇注池35和流道37的组合对于将熔融铁供应到前炉13是必要的，这是因为空间在容器(SRV)周围受到限制。

具体地说，形成通路塔51的框架构件足够地接近前炉13，以便从高架龙门起重机悬挂的钢包不可能移动到邻近前炉13的位置以将从钢包倒出的熔融铁直接装入到前炉13中。

另外，即使直接高架起重机可能接近前炉13，出铁场地板53紧密地接近前炉13意味着在如下方面具有显著的安全性，即将钢包直接布置在前炉13附近并且经由钢包将熔融铁倒入前炉13。在这一点上，通常希望尽可能地限制钢包的浇注口与在其上倾倒金属的表面的高度差。这种距离上的限制更大地控制该倾倒，以便防止熔融铁的溢出，以及限制倾倒期间的熔融铁的冷却。这种要求意味着钢包的底座(高度通常为3米或更高)将在熔融铁将倾倒在其上的表面下方适当地延伸。就前炉13而言，其上部区域以1米数量级的距离凸出到出铁场地板53的高度的上方。同样地，出铁场地板53防止钢包的浇注口足够地接近用于直接排出的前炉。

另一个因素是通路塔51包括邻接于前炉的容纳壁59(图5)。容纳壁59防止热气和熔融铁进入热金属处理区域，所述热气和熔融铁在超压的情况下可从前炉13中逸出，所述热金属处理区域包括钢包填料站、第一脱硫站19和其它邻接于容器(SRV)的热金属操作和处理设备。这样有助于防止例如电缆的设备被这种热气和/或金属损坏。

容纳壁59从出铁场地板53向上延伸到与高架龙门起重机和/或容器(SRV)布置在其中的建筑物的顶部相邻的高度。为了使流道37到达前炉13，容纳壁59包括可关闭的孔61(图5)，并且流道37布置成延伸穿过所述孔。可关闭的孔以如下方式关闭，即当容器(SRV)生产熔融铁时保证容纳壁59的完整性。通常，在容纳壁59和前炉13之间延伸的流道37的部分是可移动的，以便当容器(SRV)生产金属时清理前炉13。这样便于工作人员靠近前炉13，并且防止热金属和热辐射损坏流道37的底侧。另外，通常还能够移动流道37的这部分，以露出容纳壁59内的孔。这样便于以足以保持壁的完整性的方式关闭该孔。

在图5和7可以更好地看出，流道37具有三个流道部分39，41，43，它们以首尾相接的方式布置，以便在上游流道部分中的熔融金属出口处位于后续流道部分的上方。具体地说，每个流道部分都具有在沿着所述部分流动的熔融铁的方向上的上游端和下游端。另外，每个流道部分都在部分的下游端具有熔融铁出口。另外，流道部分连接在一起，以在附图所示的延伸操作位置和收缩的非操作传送位置之间进行相对滑动，其中在收缩的非操作传送位置处，流道37可以方便地提起到直接熔融车间中或从直接熔融车间提起。可选地，流道部分可以是互锁或连接在一起的分离部分。总之，流道37可以在启动工艺时到达车间指定的位置，并且在启动完成后移开。

热金属供应设备还包括另一熔炉传送流道组件，用于将熔融铁从钢包9传送到感应炉5，这可能需要作为启动工艺的一部分，以保持钢包中的熔融铁的温度高于启动工艺的目标排出温度。

另一熔炉传送流道组件包括第三浇注池45和流道47，所述第三浇注池45用于当钢包依次位于熔融铁返回位置时接收来自钢包9的熔融铁，所述流道47用于经由浇注池中的出口接收来自浇注池45的熔融铁并将熔融铁供应到感应炉5，

在图3中可以更好地示出，另一熔炉传送流道组件包括浇注池45和流道47，该另一熔炉传送流道组件处于比首次提及的熔炉传送流道组件更高的高度，并且大致直接位于首次提及的熔炉传送流道组件的上方，该首次提及的熔炉传送流道组件包括浇注池29和流道31。

另外，包括浇注池45和流道47的另一熔炉传送流道组件布置为朝向感应炉5或远离感应炉5滑动，以将组件移动至操作位置或从操作位置移出。图3表示处于非操作位置处的另一熔炉传送流道组件，其中流道47的出口端与熔炉5向外间隔。在这个位置处，组件不会阻碍熔炉5将熔融铁倒入首次提及的传送流道组件的流道31内的提起和倾斜运动。另一熔炉传送流道组件从图3所示的位置朝向感应炉5的向内滑动使流道47的出口端进入覆盖熔炉5的位置，以便熔融金属可以从流道流入熔炉5中。

直接熔融车间还包括高架龙门起重机组件，用于往返于钢包填料位置、钢包排出位置，以及熔融金属返回位置传送该钢包9。高架龙门起重机组件位于第四高度，该第四高度高于上述的第一、第二以及第三高度。

高架龙门起重机组件包括起重机单元61(图5和6)，该起重机单元61适合于根据需要在钢包排出位置处和熔融金属返回位置处倾斜钢包9，以在这些位置处将熔融铁从钢包9倒入浇注池35，45。具体地说，起重机单元61包括一对侧钩63和后钩65，所述侧钩63用于接合在钢包9的相对侧上的销，所述后钩65用于接合在钢包9上的后销。后钩65根据需要提起和降低，以向前倾斜钢包9。

除了用于热金属供应设备之外，高架龙门起重机组件还可布置为用于邻接于容器(SRV)的钢包填料站，脱硫设备，以及铸造设备23。

直接熔融车间还包括位于脱硫区域的附加的高架龙门起重机组件和由附加的高架龙门起重机组件支承的搅渣机。搅渣机的目的是在第二脱硫站21处从脱硫熔融金属中除去熔渣。附加的高架龙门起重机组件位于高架龙门起重机61的下方，并且在脱硫站61之间横向移动。

上述热金属供应设备是一种高效的、有效的设备，其用于生产HIsmelt工艺的热启动所需的熔融金属，以及用于在启动工艺中根据需要将熔融金属供应到容器SRV中。

一种HIsmelt工艺的热启动方法，包括下列步骤：

在感应炉5中，在所需温度下生产第一批熔融铁。

将第一批熔融铁倒入第一钢包9a内。

在熔炉中，在所需温度下生产第二批熔融铁。

将第二批熔融铁倒入第二钢包9b内。

将钢包9a内的熔融金属倒回到熔炉内，并且在熔炉5内重新加热该熔融铁，而且将重新加热的熔融铁返回到钢包9a内。

在感应炉5中，在所需温度下生产第三个批熔融铁。

将第三批熔融铁倒入第三钢包9c内。

将钢包9b内的熔融金属倒入容器(SRV)中。

将钢包9a内的熔融金属倒入容器(SRV)中。

将钢包9c内的熔融金属倒入容器(SRV)中。

上述步骤的顺序为在所需的排出目标温度下、将需要排出的熔融铁从感应炉5供应到容器(SRV)的有效方法。

可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对上述本发明设备的实施例进行多种改进。

在综合熔炼车间中，不使用感应炉5，热金属供应设备可包括钢包装料站。该装料站可以位于公共的热金属处理区域，所述区域在一端由热金属容纳壁限定，并且也可以包括热金属填料站和热金属接收站。

在使用中，钢包装料站接收从混铁车等传送的热金属，该混铁车将热金属从现场的其它熔炉传送到排出站。钢包填料站通常包括热金属容纳区域，以容纳在传送期间溢出的任何热金属。

热金属接收站的热金属容纳区域可以与用于钢包填料站和/或钢包装料站的热金属容纳设备共同延伸和/或共同定位。

在这种布置的车间中，当容器(SRV)装有热金属时，装料井中的钢包首先装有熔融金属，然后例如通过高架龙门起重机或其它适当的传送配置，传送到热金属接收站。

Claims (40)

1.一种用于将熔融金属供应到直接熔融车间的直接熔融容器的热金属供应设备，例如用于启动所述容器中的直接熔融工艺，所述热金属供应设备包括用于将熔融金属从生产熔融金属的熔炉传送到所述直接熔融容器的传送设备，所述传送设备包括热金属接收站，该热金属接收站用于从所述熔炉接收熔融金属，并将所述熔融金属供应到所述容器中，所述热金属接收站包括流道，该流道从所述容器向外延伸，并具有(a)外端，该外端与所述容器周围的辅助结构足够间隔，该辅助结构限制到所述容器的通路，从而所述外端能够接收从所述熔炉经由钢包或其它传送单元传送的熔融金属，(b)内端，该内端定位成将熔融金属供应到所述容器的熔融金属入口。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述流道是固定结构或可移动结构。

3.如权利要求3所述的设备，其中，在所述流道是固定结构的情况下，所述流道包括所述流道的内端部，该内端部可以从操作位置回缩或以其它方式移开，以便改善到所述入口的通路，其中所述内端部位于所述熔融金属入口的上方。

4.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述热金属接收站还包括浇注池，该浇注池与所述流道的外端紧密接近，用于接收来自钢包或其它传送单元的熔融金属，并将所述熔融金属供应到所述流道的外端。

5.如上述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述热金属接收站包括例如由容纳壁限定的金属容纳区域，用于容纳热金属的溢出。

6.如上述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述流道包括以首尾相接的方式布置的多个流道部分，从而上游部分(在熔融金属沿所述流道的流动方向上)的出口端位于后续部分的上方，以便沿所述上游部分流动的熔融金属通过所述出口端处的出口流至所述后续部分上。

7.如权利要求6所述的设备，其中，所述流道部分连接在一起，用于在延伸的操作位置和收缩的非操作传送位置之间进行相对滑动，其中组件可以方便地提起到所述直接熔融车间内，以及从所述直接熔融车间中提出。

8.如上述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述传送设备包括：

(a)用于容纳熔融金属的多个钢包；

(b)用于将熔融金属从所述钢包传送到所述直接熔融容器的上述热金属接收站；和

(c)熔炉传送流道组件，该组件用于将熔融金属从所述熔炉传送到所述钢包。

9.如权利要求8所述的设备，其中，所述熔炉传送流道组件包括浇注池和流道，所述浇注池用于接收来自所述熔炉的熔融金属，所述流道用于经由所述浇注池中的出口接收来自所述浇注池的熔融金属，并且当所述钢包依次位于钢包填料位置时将熔融金属供应到所述钢包。

10.如权利要求8或权利要求9所述的设备，其中，所述传送装置包括另一熔炉传送流道组件，该组件当所述钢包依次位于熔融金属返回位置时将熔融金属从所述钢包传送到感应炉，如作为启动工艺的一部分可能需要的。

11.如权利要求10所述的设备，其中，所述另一熔炉传送流道组件包括浇注池和流道，所述浇注池用于当所述钢包依次位于熔融金属返回位置时接收来自所述钢包的熔融金属，所述流道用于经由所述浇注池中的出口接收来自所述浇注池的熔融金属，并且将所述熔融金属供应到所述熔炉。

12.如权利要求10或11所述的设备，其中，所述另一熔炉传送流道组件通常位于所述熔炉传送流道组件的上方。

13.如权利要求10至12中的任一项所述的设备，其中，所述另一熔炉传送流道组件定位成相对于所述感应炉向内和向外滑动，以便为所述熔炉的向上提起或倾斜运动提供间隙，从而将熔融金属从所述熔炉倒入所述传送流道组件内。

14.权利要求8至13中的任一项所述的设备，其中，所述传送装置还包括用于传送所述钢包的高架龙门起重机组件。

15.如权利要求14所述的设备，其中，所述高架龙门起重机组件适合于倾斜所述钢包，以便所述熔融金属可从所述钢包倒出。

16.如上述权利要求中的任一项所述的设备，其中，在所述直接熔融容器包括用于将熔融金属从所述容器排出的前炉的情况下，所述前炉形成所述容器的熔融金属入口，用于将熔融金属供应到所述容器。

17.一种用于将熔融金属供应到直接熔融车间的直接熔融容器的热金属供应设备，例如用于启动所述容器中的直接熔融工艺，所述容器包括位于第一高度的前炉和位于低于所述第一高度的第二高度处的流道组件，该流道组件用于将熔融金属从所述前炉传送到位于钢包填料站处的钢包，所述热金属供应设备包括上述权利要求中的任一项所述的热金属接收站。

18.如权利要求15所述的设备，其中，所述热金属接收站的浇注池位于第三高度，所述第三高度在所述第二高度的上方。

19.如权利要求17或18所述的设备，其中，在使用中，所述热金属接收站的多个流道部分在所述浇注池和所述前炉之间延伸。

20.如权利要求18或19所述的设备，当从属于权利要求16时，其中，所述高架龙门起重机组件位于第四高度，所述第四高度在所述第三高度的上方。

21.一种直接熔融车间，其用于采用基于熔池的直接熔融工艺生产熔融金属，包括：

(a)直接熔融设备，该直接熔融设备包括具有用于熔融金属的入口的直接熔融容器；和

(b)上述权利要求中的任一项所述的热金属供应设备，该热金属供应设备用于将熔融金属供应到所述容器的熔融金属入口，以用于启动所述直接熔融容器中的直接熔融工艺。

22.如权利要求21所述的车间，包括辅助设备，例如通路塔，该通路塔围绕所述直接熔融容器布置，并且限制所述容器的通路。

23.如权利要求22所述的车间，其中，所述通路塔包括框架和一系列横向构件，所述框架具有与所述容器侧壁相邻的框架构件的内周边和与所述容器间隔的框架构件的外周边，所述一系列横向构件使所述内周边和外周边的框架构件相互连接。

24.如权利要求22或23所述的车间，其中，所述热金属供应设备的传送设备的容器流道组件的流道延伸通过所述通路塔中的间隙。

25.如权利要求21至24中的任一项所述的车间，包括脱硫设备，该脱硫设备用于对来自所述直接熔融容器的熔融金属进行脱硫。

26.如权利要求25所述的车间，包括铸造设备，该铸造设备用于将脱硫的熔融金属铸造成固体形状，例如铸块。

27.如权利要求26所述的车间，包括多个钢包，该钢包用于接收来自所述容器的熔融金属，传送熔融金属通过所述脱硫设备，以及将熔融金属排入到所述铸造设备内。

28.如权利要求25至27中的任一项所述的车间，其中，所述脱硫设备包括用于对熔融铁进行脱硫的第一站和用于对脱硫的熔融铁除渣的第二站。

29.如权利要求28所述的车间，其中，所述第一脱硫站位于所述直接熔融容器的钢包填料站处，并且在使用中，从所述直接熔融容器供应到所述钢包填料站的熔融金属在该站进行脱硫。

30.如权利要求29所述的车间，其中，所述热金属接收站的金属容纳区域包围所述第一脱硫站。

31.如权利要求29或30所述的车间，其中，所述第二脱硫站离开所述第一脱硫站布置。

32.如权利要求31所述的车间，其中，所述第二脱硫站邻接于在所述脱硫设备的钢包排出站处的所述铸造设备布置。

33.如权利要求25至32中的任一项所述的车间，其中，所述直接熔融车间包括钢包传送组件，该钢包传送组件用于沿着在所述直接熔融容器的钢包填料站和所述脱硫设备的钢包排出站之间的路径传送所述钢包。

34.如权利要求33所述的车间，其中，用于将熔融金属供应至所述直接熔融容器的所述热金属接收站的流道位于所述直接熔融容器的钢包填料站的上方。

35.如权利要求21至34中的任一项所述的车间，其中，所述直接熔融容器包括用于从所述容器排出熔融金属的前炉，所述前炉形成所述容器的熔融金属入口。

36.一种直接熔融车间，该直接熔融车间包括具有前炉的直接熔融容器；通路塔，该通路塔具有邻接所述容器的内周边和与所述内周边侧向间隔的外周边，所述前炉离开所述容器侧向延伸，并且相对于所述通路塔的外周边布置，从而所述外周边防止用热金属对所述前炉直接装料；热金属接收站，该热金属接收站适合于从例如熔炉的远离所述直接熔融容器的热金属供应处接收热金属，并且适合于将热金属供应到所述前炉，由此将热金属装填到所述容器中，所述热金属接收站包括装料流道，该装料流道延伸到所述前炉以将热金属供应到所述前炉。

37.如权利要求36所述的车间，包括邻接于所述前炉布置的金属容纳壁。

38.如权利要求37所述的车间，其中，所述装料流道适合于延伸通过所述金属容纳壁中的开口，以将热金属供应到所述前炉。

39.如权利要求38所述的车间，其中，当所述容器生产热金属时，所述容纳壁中的开口能够以保持所述壁的完整性的方式关闭。

40.如权利要求39所述的车间，其中，至少延伸通过所述容纳壁的所述装料流道的端部是可移动的，由此，在生产期间，所述装料流道不延伸通过所述开口，从而能够关闭所述开口，以保持所述容纳壁的完整性。

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