DE102017114859A1 - Apparatus for selectively controlling the tapping operation of a melt from an electric arc furnace - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur selektiven Steuerung des Abstichvorgangs von Schmelze und Schlacke während einer Kampagne für einen Elektrolichtbogenofen, der mit einem Abstichbereich ausgebildet ist.Wobei die dem Abstichbereich (13) zugeordnete Abstichöffnung (17) auf der innenliegenden Seite (18), des den Elektrolichtbogenofen (11) ausbildenden Gefäßes (19), mit einem Schwimmkörper (12) in Wirkverbindung bringbar ist und der Schwimmkörper (12) während des Abstichvorgangs mit der auslaufenden Strömung von Schmelze (14) und Schlacke (15) aus dem Gefäß (19) die Abstichöffnung (17) teilweise verschließt, sodass eine Abstichreihenfolge von Schmelze (14) vor Schlacke (15) einstellbar ist.Apparatus for selectively controlling the smelting and slagging operation during a campaign for an electric arc furnace formed with a tapping area. Wherein the tapping opening (17) associated with the tapping area (13) on the inboard side (18) of the electric arc furnace (11) forming vessel (19), with a float (12) is operatively connected and the float (12) during the tapping operation with the outflowing flow of melt (14) and slag (15) from the vessel (19) the tapping opening (17) partially closes, so that a Abstichreihenfolge of melt (14) before slag (15) is adjustable.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selektiven Steuerung des Abstichvorgangs von Schmelze und Schlacke während einer Kampagne für einen Elektrolichtbogen, der mit einem Abstichbereich ausgebildet ist.The present invention relates to an apparatus for selectively controlling the smelting and slagging operation during a campaign for an electric arc formed with a tapping area.
Mit Elektrolichtbogenöfen (EAF) zum Einschmelzen von Stahlschrott - zur erneuten Verwendung als Stahl-Neuprodukt - können alle Stahlsorten hergestellt werden. Sie werden aber auf Grund der hohen Kosten hauptsächlich zur Herstellung von Qualitäts- und Edelstählen benutzt. Neben dem flüssigen Rohstahl bildet sich aus den nichtmetallischen Einsatzstoffen und Oxiden der Legierungsstoffe eine Schlackenschicht auf der Schmelze. Diese hat die Aufgabe, unerwünschte Bestandteile zu binden und das Stahlbad vor weiteren Oxidationen und Wärmeverlusten sowie den Ofen vor Überhitzung zu schützen.With electric arc furnaces (EAF) for smelting steel scrap - for reuse as new steel product - all steel grades can be produced. However, due to the high costs, they are mainly used for the production of quality and stainless steels. In addition to the liquid crude steel, a slag layer forms on the melt from the non-metallic starting materials and oxides of the alloying materials. This has the task of binding unwanted components and protecting the steel bath from further oxidation and heat loss and the oven from overheating.
Um die Betriebskosten von Elektrolichtbogenöfen über die erzeugte Stahlmenge senken zu können, ist eine maximale Auslastung derartiger Anlagen wünschenswert. Hierzu zählt auch ein besonders effektiver Abstich des Stahls, um die folgenden Weiterverarbeitungsruten mit möglichst reinen Vorprodukten bedienen zu können und den Ausschuss an schlackenverunreinigtem Rohstahl so gering wie möglich zu halten.In order to lower the operating costs of electric arc furnaces over the amount of steel produced, a maximum utilization of such systems is desirable. This includes a particularly effective tapping of the steel in order to serve the following processing rods with as pure as possible precursors and to keep the Committee on slag-contaminated crude steel as low as possible.
Bei Elektrolichtbogenöfen bei denen die Schmelze über eine Schnauze (Abstichbereich) in eine Pfanne gegossen (sog. Schnauzenkipper oder Erkeröfen) wird, wird die Schlacke immer mit abgestochen. Das ist durch die Geometrie derartig ausgebildeter Elektrolichtbogenöfen vorgegeben. Es gibt jedoch noch einen Ofenvariante mit Siphon, bei der in der Regel schlackenarm abgestochen werden kann.In electric arc furnaces in which the melt is poured into a ladle via a snout (tapping area) (so-called snout dippers or bay furnaces), the slag is always tapped. This is predetermined by the geometry of such trained electric arc furnaces. However, there is still a variant of the oven with a siphon, in which slag can usually be tapped.
Es ist aber keine einfache und kostengünstige Lösung bekannt, bei der in einer Kampagne, (erzeugen mehrerer Schmelzen im selben Ofen in mehreren Zyklen von schmelzen und abstechen) einmal mit Schlacke und einmal ohne Schlacke abgestochen werden soll, ohne dass es dabei zum Produktionsausfall und/oder Verzögerung durch Umrüstarbeiten am Elektroofen kommt.However, there is no simple and cost-effective solution known in which in a campaign, (producing multiple melts in the same furnace in several cycles of melting and parting) once with slag and once without slag is tapped, without causing loss of production and / or or delay by retooling the electric furnace comes.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben genannten Nachteile zu überwinden und eine kostengünstige Produktion von Stahlschmelze mit einem Elektrolichtbogenofen in mindestens einer Kampagne zu ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to overcome the above-mentioned disadvantages and to enable a cost-effective production of molten steel with an electric arc furnace in at least one campaign.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved on the basis of the preamble in conjunction with the characterizing features of claim 1. Advantageous developments are the subject of dependent claims.
Nach der Lehre der Erfindung kann die dem Abstichbereich zugeordnete Abstichöffnung auf der innenliegenden Seite des den Elektrolichtbogenofen ausbildenden Gefäßes mit einem Schwimmkörper in Wirkverbindung gebracht werden und der Schwimmkörper während des Abstichvorgangs mit der auslaufenden Strömung von Schmelze und Schlacke aus dem Gefäß die Abstichöffnung teilweise verschließt, sodass eine Abstichreihenfolge von Schmelze vor Schlacke einstellbar ist.According to the teachings of the invention, the tap hole associated tapping opening on the inner side of the electric arc furnace forming vessel can be brought into operative connection with a float and the float during the tapping process with the outflow of melt and slag from the vessel partially closes the tap opening, so a tapping order of melt before slag is adjustable.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die spezifische Dichte des Schwimmkörpers auf die spezifische Dichte von Schmelze und Schlacke eingestellt, sodass der Schwimmkörper leichter als die Schmelze und schwerer als die Schlacke ist.In a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, the specific gravity of the floating body is adjusted to the specific density of melt and slag, so that the floating body is lighter than the melt and heavier than the slag.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schwimmt der Schwimmkörper an der Grenzfläche zwischen Schmelze und Schlacke teilweise auf.According to a further preferred embodiment of the device according to the invention, the floating body partially floats on the melt / slag interface.
Es ist vorgesehen, dass der Schwimmkörper zu
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorgesehen, dass der Schwimmkörper im Wesentlichen als kugelflächiger Körper ausgebildet ist. Auch kann der Schwimmkörper als Polyeder oder Dodekaeder ausgebildet sein.In a further preferred embodiment of the device according to the invention, it is provided that the floating body is formed substantially as a spherical body. Also, the float may be formed as a polyhedron or dodecahedron.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, liegt der Formschwerpunkt des Schwimmkörpers sehr tief, sodass es bei jeder Veränderung der Lage des Schwimmkörpers bei diesem zu einem Anheben des Schwerpunktes kommt, sodass dadurch der Schwimmkörper durch die auf ihn einwirkende Schwerkraft in Bezug auf die Grenzfläche zwischen Schmelze und Schlacke lagestabilisiert ist.In a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention, the center of gravity of the float is very deep, so that it comes with each change in the position of the float in this to a lifting of the center of gravity, thereby characterized the float by the force acting on it gravity with respect to the interface layer stabilized between melt and slag.
Um Anbackungen und damit eine mögliche Schwerpunktverlagerung oder gar ein Abtauchen der Vorrichtung in die Schmelze zu vermeiden ist es vorgesehen, den Schwimmkörper mit einer Oberflächenbeschichtung zu versehen, die einen Lotoseffekt aufweist. Als Lotoseffekt wird die geringe Benetzbarkeit einer Oberfläche bezeichnet, wie sie bei der Lotospflanze beobachtet werden kann. Schmelze und Schlacke perlen in Tropfen ab und nehmen dabei auch alle Schmutzpartikel auf der Oberfläche des Schwimmkörpers mit. Verantwortlich dafür ist eine komplexe mikro- und nanoskopische Architektur der Oberfläche, die die Haftung von Schmutzpartikeln minimieren soll.In order to avoid caking and thus a possible center of gravity displacement or even a descent of the device in the melt, it is provided to provide the float with a surface coating having a Lotoseffekt. The lotus effect refers to the low wettability of a surface, as can be observed in the lotus plant. Melt and slag emit into droplets, taking with them all the dirt particles on the surface of the float. Responsible for this is a complex micro- and nanoscopic architecture of the surface, which should minimize the adhesion of dirt particles.
Es ist vorgesehen, den Schwimmkörper so auszubilden, dass er durch seine innere und äußere Struktur so ausgebildet ist, dass er für eine Vielzahl von Kampagnen wiederverwendet werden kann. Dies schließt auch eine einfache und kostengünstige Runderneuerung bzw. Ausbesserung und Reparatur von Beschädigungen mit ein. Besonders vorteilhaft kann dabei ein schalenartiger bzw. schichtenartiger Aufbau des Schwimmkörpers sein. Die einzelnen Schichten können dabei unterschiedlich dicht gepackt sein und unterschiedliche Wärmeleitkoeffizienten aufweisen.It is envisaged that the float will be designed so that its internal and external structure will allow it to be reused for a variety of campaigns. This also includes a simple and inexpensive retreading or repair and repair of damage. Particularly advantageous may be a shell-like or layer-like construction of the float. The individual layers can be packed in different densities and have different heat conduction coefficients.
Als Außenschicht, quasi als Ummantlung ist eine Keramikschicht denkbar, gefolgt von einer wärmeisolierenden Schicht und einer sehr dichten massereichen Schicht, die zugleich den Kern ausbilden kann. Dabei kann der Massenschwerpunkt exzentrisch ausgebildet sein.As an outer layer, as a kind of Ummantlung a ceramic layer is conceivable, followed by a heat-insulating layer and a very dense high-mass layer, which can also form the core. In this case, the center of gravity can be eccentric.
Damit der Schwimmkörper während einer Kampagne, bei der die Schmelze bedarfsgerecht einmal mit und einmal ohne Schlacke in dafür bereitgestellte Pfannen abgestochen werden kann, sind dem Schwimmkörper Haltemittel zugeordnet, über die er aus dem Gefäß des Elektrolichtbogenofens entsprechend herausgenommen oder eingesetzt werden kann. Es ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen bei Edelstahlöfen zu Anwendung kommt.So that the float during a campaign in which the melt can be tapped once with and once without slag in pans provided for this purpose, the float body holding means are assigned, via which it can be taken out or used accordingly from the vessel of the electric arc furnace. It is envisaged that the device according to the invention will be used essentially in stainless steel furnaces.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen:
-
1 die Seitenansicht in einem Schnitt durch einen, als Schnauzenkipper ausgebildeten Elektrolichtbogenofen (EAF) in einer horizontalen nicht gekippten Arbeitsstellung, wobei der Schwimmkörper auf der innen-liegenden Seite der Abstichöffnung so angeordnet ist, dass dieser die Schlacke im Gefäß des EAF zurückhalten kann und den Eintritt der Schlacke in die Abstichöffnung verhindert; -
2 die Seitenansicht in einem Schnitt nach1 , wobei der EAF in einer Abstichposition gekippt ist und die Schmelze über die Abstichöffnung aus dem Gefäß des EAF austreten kann, wobei die Schlacke von dem Schwimmkörper im Gefäß zurückgehalten wird.
-
1 the side view in a section through an electric arc furnace (EAF) designed as a snout dipper in a horizontal non-tilted working position, wherein the float is arranged on the inside lying side of the tap hole so that it can withhold the slag in the vessel of the EAF and the entrance the slag in the taphole prevents; -
2 the side view in a section after1 wherein the EAF is tilted in a tapping position and the melt may exit the vessel of the EAF via the tapping opening, the slag being retained by the float in the vessel.
Wie in der
Dabei ist der Schwimmkörper
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1111
- ElektrolichtbogenofenElectric arc furnace
- 1212
- Schwimmkörperfloat
- 1313
- Abstichbereichthe tapping
- 1414
- Schmelzemelt
- 1515
- Schlackeslag
- 1616
- Oberfläche SchmelzeSurface melt
- 1717
- Abstichöffnungtapping opening
- 1818
- innenliegende Seiteinside page
- 1919
- Gefäßvessel
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102017114859.0A DE102017114859A1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | Apparatus for selectively controlling the tapping operation of a melt from an electric arc furnace |
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ID=64666201
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DE102017114859.0A Withdrawn DE102017114859A1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | Apparatus for selectively controlling the tapping operation of a melt from an electric arc furnace |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1508223B1 (en) * | 1966-09-26 | 1970-04-09 | Mannesmann Ag | Float lock to hold back the slag during tapping with tapping converters |
EP0094241A1 (en) * | 1982-05-10 | 1983-11-16 | Uss Engineers And Consultants, Inc. | Method of minimizing slag carryover |
DE8317252U1 (en) * | 1983-06-13 | 1983-11-24 | Thyssen Stahl AG, 4100 Duisburg | LOCKING DEVICE FOR HOLDING BACK THE SLAG DURING TAPING FROM A CONVERTER |
DE3327671A1 (en) * | 1983-07-30 | 1985-02-14 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Process and equipment for very largely slag-free tapping of molten metals, in particular molten steel, from metallurgical vessels |
DE202011100121U1 (en) * | 2011-05-02 | 2011-10-28 | Elektro-Thermit Gmbh & Co. Kg | Reaction crucible for aluminothermic welds |
-
2017
- 2017-07-04 DE DE102017114859.0A patent/DE102017114859A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1508223B1 (en) * | 1966-09-26 | 1970-04-09 | Mannesmann Ag | Float lock to hold back the slag during tapping with tapping converters |
EP0094241A1 (en) * | 1982-05-10 | 1983-11-16 | Uss Engineers And Consultants, Inc. | Method of minimizing slag carryover |
DE8317252U1 (en) * | 1983-06-13 | 1983-11-24 | Thyssen Stahl AG, 4100 Duisburg | LOCKING DEVICE FOR HOLDING BACK THE SLAG DURING TAPING FROM A CONVERTER |
DE3327671A1 (en) * | 1983-07-30 | 1985-02-14 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Process and equipment for very largely slag-free tapping of molten metals, in particular molten steel, from metallurgical vessels |
DE202011100121U1 (en) * | 2011-05-02 | 2011-10-28 | Elektro-Thermit Gmbh & Co. Kg | Reaction crucible for aluminothermic welds |
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