DE1758356B1

DE1758356B1 - DEVICE FOR CONTINUOUS LOADING OF A LIGHT ARC FURNACE WITH CORNED IRON, IN PARTICULAR SPONGE

Info

Publication number: DE1758356B1
Application number: DE19681758356
Authority: DE
Inventors: Urgnani Luigi Battista; Italo Camera; Vigil Abraham Chavez; Marini Franco Colautti; Pellegrini Roberto Einaudi; Francesco Indaco; Lanzoni Ugo Keller
Original assignee: TECHINT ENGINEERING CO Inc; Tubos de Acero de Mexico SA
Current assignee: TECHINT ENGINEERING CO Inc; Tubos de Acero de Mexico SA
Priority date: 1967-05-19
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1971-09-09
Also published as: US3462538A; GB1193925A

Description

wiegen, schnell schlimmer werden, wenn der Eisengehalt des Erzes abnimmt.weigh, get worse quickly as the iron content of the ore decreases.

Es ist nun bereits bekannt (deutsche Patentschrift 15 1 132167), einen Lichtbogenofen mit körnigem Material kontinuierlich im mittleren Bereich zu beschicken. Dabei wird über einen Beschickungsschacht das Beschickungsgut durch den Ofendeckel hindurch von oben nach unten ausschließlich durch SchwerIt is now already known (German Patent 15 1 132167), an arc furnace with a granular To feed material continuously in the middle area. This is done via a feed shaft the load through the furnace cover from top to bottom exclusively through heavy

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei schwamfähigkeit, starkes Bestreben zum Sintern und starkes 10 migem Eisen aus einem Erz mit 60°/oigem Eisengehalt Bestreben zur Reoxydation. Diese Eigenschaften füh- all diese Nachteile, die an sich schon schwer genug ren bei der Beschickung von Lichtbogenöfen mit
oberhalb angeordneter Gichtvorrichtung, in denen
das Eisen geschmolzen und gefrischt wird, zu erheblichen Schwierigkeiten.It should also be pointed out that in the case of buoyancy, a strong tendency to sinter and strong 10% iron from an ore with 60% iron content, there is a tendency towards reoxidation. These properties have all these disadvantages, which are difficult enough in themselves when charging electric arc furnaces
above arranged gout device in which
the iron being melted and refined creates considerable difficulties.

Wenn der Ofen von oben beschickt wird, unterliegt
die feuerfeste Auskleidung des Ofens starker Erosion,
und gleichzeitig sind wegen des Zusammenziehens
der Schmelz- und Frischstufe die Geschwindigkeit der
Elektrodenerosion und der elektrische Stromver- 20 kraft zugeführt. Solche Beschickungsschächte bzw. brauch größer, da die beträchtliche Menge saurer Beschickungsöffnungen im Deckel des Ofens können Schlacke nicht schnell genug abgeführt werden kann. jedoch nur bei sehr großen massiven Öfen vorgesehen Dies verursacht ziemliche Schwierigkeit bei der Ent- werden. Bei kleineren Öfen würde hierdurch die fernung von Phosphor, da eine spontane Schlacken- Deckelkonstruktion zu sehr geschwächt. Außerdem bildung verhindert wird, wenn die Schmelze sich bei 25 wird durch die oberhalb des Ofens vorgesehene Beverhältnismäßig niedriger Temperatur befindet. schickungsvorrichtung die Gesamtkonstruktion sol-Wegen der geringen elektrischen Leitfähigkeit kann eher Öfen sehr kompliziert und zu großräumig, und der elektrische Lichtbogen nicht immer die Beschik- der Deckel kann nicht ohne weiteres leicht abgekung durchdringen, wenn diese von oben zugeführt nommen werden, wie dies beispielsweise zum anfängwird, so daß das grundlegende Prinzip, gemäß dem 30 liehen Beschicken des Ofens mit Schrott oder bei das Schmelzen in Richtung nach oben erfolgt, nicht Reparaturen nötig sein kann. Ein besonders wesentausgenutzt werden kann. Dies führt zu geringerer licher Nachteil der bekannten Beschickungsweise beLeistungsfähigkeit des Lichtbogens, der beim Betrieb steht ferner darin, daß das Beschickungsgut zwischen exponiert ist, und verursacht eine übermäßig starke den Elektroden einen Haufen bildet, wodurch beim Verschlechterung der feuerfesten Ofenauskleidung 35 Zuführen von Eisenschwamm sofort durch Sinterung sowie schwieriges und langsames Schmelzen des suf eine Kruste gebildet würde und damit der Ofenbetrieb dem Gestell des Ofens abgelagerten schwammigen gestört wäre.If the furnace is loaded from above, it is defeated
the refractory lining of the furnace of severe erosion,
and at the same time are because of the contraction
the melting and freshness stage the speed of the
Electrode erosion and electrical power 20 supplied. Such charging shafts or need larger, since the considerable amount of acidic charging openings in the lid of the furnace, slag cannot be removed quickly enough. however only intended for very large massive ovens. This causes considerable difficulty in de- veloping. In the case of smaller furnaces, the removal of phosphorus would be weakened too much, as a spontaneous slag cover construction. In addition, formation is prevented when the melt is at 25 due to the relatively low temperature provided above the furnace. Due to the low electrical conductivity, furnaces can be very complicated and too spacious, and the electric arc does not always penetrate the load- the cover cannot easily penetrate easily if it is fed in from above, as is the case, for example, for the is started, so that the basic principle, according to the 30 loaned loading of the furnace with scrap or with the melting in the upward direction, may not need repairs. A particularly essential can be exploited. This leads to a lesser disadvantage of the known charging method and the efficiency of the arc, which in operation is also that the charging material is exposed between, and causes an excessively strong the electrodes to pile up, so that when the refractory furnace lining deteriorates, sponge iron is immediately fed through Sintering as well as difficult and slow melting of the suf would form a crust and thus the furnace operation would be disturbed by the spongy deposited on the frame of the furnace.

Eisens. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Be-Iron. It is therefore the object of the invention to provide a

Außerdem erfolgt das Schmelzen zum größten Teil, schickungsvorrichtung für solche Lichtbogenöfen zu wenn die Stahltemperatur ihren Höchstwert erreicht 40 schaffen, die ohne störende Krustenbildung auch die hat, was kräftige Reaktionen an der Puddeltür ver- Zufuhr von gekörntem Eisenschwamm in den mittleren Bereich des Ofens zwischen den Elektroden ermöglicht. In addition, the melting takes place for the most part, sending device for such electric arc furnaces when the steel temperature reaches its maximum value of 40, this also creates the without disturbing crust formation Has what caused strong reactions on the puddle door. Feeding granular iron sponge into the middle Allows area of the furnace between the electrodes.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zum Leidwesen der den Ofen bedienenden Person 45 ein seitlich in den Ofen mündendes, zum Mitteldie Schmelze wieder verunreinigen und deren Tempe- bereich zwischen den Elektroden hin gerichtetesThis is achieved according to the invention in that, to the dismay of the person operating the furnace 45, a side opening into the furnace, to the middle die Contaminate the melt again and its temperature range between the electrodes

Beschickungsrohr mit einer Zufuhrvorrichtung zum Einschleudern des Beschickungsgutes, welcher eine gesteuerte Zündvorrichtung vorgeschaltet ist, vorverbrauch auf Grund starker Dispersionen und über- 50 gesehen ist.Feed pipe with a feed device for centrifuging the load, which one controlled ignition device is connected upstream, pre-consumption due to strong dispersions and over 50 is seen.

mäßig starke Verschlechterung der feuerfesten Aus- Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bei-moderately severe deterioration of the refractory

kleidung des Ofens. spielsweise gekörnter Eisenschwamm mit relativclothes of the stove. for example granular sponge iron with relative

Schließlich wird wegen der langanhaltenden hoher Geschwindigkeit in den mittleren Bereich des Schmelzzeit des schwammigen Eisens in einer Ofens zwischen die Elektroden eingeschleudert Oxydationsumgebung bei hoher Temperatur, was für 55 werden, ohne daß sich hierbei ein Haufen bildet. Die das Schmelzen bei von oben erfolgter Beschickung Körner werden vielmehr einzeln in die Schlacke eintypisch ist, die Oxydation des schwammigen Eisens geschleudert und dort schnell geschmolzen. Entgegen verstärkt. der bekannten Beschickung allein durch die Schwer-Finally, because of the sustained high speed in the middle range of the Melting time of the spongy iron in a furnace thrown between the electrodes Oxidation environment at high temperature, which will be 55 without forming a heap. the Melting in the case of loading from above Grains are rather one-by-one in the slag is flung out, the oxidation of the spongy iron and quickly melted there. In contrast to reinforced. the known loading due to the heavy

Die betrieblichen Nachteile, die sich dem üblichen kraft werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Verfahren der Beschickung von oben ergeben, lassen 60 die Körner also nach Art einer Schrotgarbe in den sich also insbesondere für schwammige Eisen wie Bereich des Ofens geschleudert, in welchem bekanntfolgt zusammenfassen: lieh die größte elektrische Energie zwischen denThe operational disadvantages, which are the usual force in the device according to the invention Method of loading from above, leave the grains in the manner of a sheaf of shot So especially for spongy iron like thrown area of the furnace in which known follows to summarize: borrowed the greatest electrical energy between the

Verzögerung der Schmelzdauer und des Beginns Elektroden wirksam ist.Delaying the melting time and the start of electrodes is effective.

des Frischens, wodurch der Durchsatz durch den Die Erfindung wird im folgenden an Hand vonof freshening, whereby the throughput through the The invention is in the following with reference to

Ofen nachteilig beeinflußt wird; übermäßig starke 65 Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erBeanspruchung der feuerfesten Auskleidung des läutert.Furnace is adversely affected; excessively strong drawings of an exemplary embodiment in more detail the refractory lining of the refines.

Ofens und der Ofenabdeckung auf Grund der starken F i g. 1 ist ein schematischer Grundriß einer AnAzidität der Schlacke; übermäßige Erosion der Elek- lage zum kontinuierlichen Beschicken für schwam-Oven and the oven cover due to the strong F i g. 1 is a schematic plan view of an acidity the slag; excessive erosion of the elec-

ursacht. Die Folge hiervon ist der nicht unerhebliche Nachteil eines Rückflusses der im schwammigen Eisen enthaltenden unerwünschten Elemente, diecauses. The consequence of this is the not inconsiderable disadvantage of a backflow in the spongy Iron containing unwanted elements that

ratur herabsetzen und den Fortschritt des Verfahrens behindern. In ähnlicher Weise führt die Neigung zum Sintern zu verzögertem Schmelzen, höherem Strom-lower the temperature and hinder the progress of the process. Similarly, the tendency leads to Sintering to delayed melting, higher current

miges Eisen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;medium iron according to an embodiment of the invention;

F i g. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie II-II der Fig. 1;F i g. Fig. 2 is a sectional view taken along line II-II of Fig. 1;

F i g. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der in F i g. 1 und 2 gezeigten Anlage, bei der Teile weggelassen sind;F i g. 3 is a perspective view of a portion of the FIG. 1 and 2 shown plant, in the parts are omitted;

F i g. 4 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht einer Zufuhrvorrichtung zum Einführen von gekörntem schwammigem Eisen in einen der öfen der Anlage;F i g. Figure 4 is a side view, partially in section, of a feeder for inserting granular spongy iron in one of the plant's ovens;

F i g. 5 ist eine Draufsicht auf die in F i g. 4 gezeigte Vorrichtung, bei der Teile weggelassen sind.F i g. 5 is a top plan view of the FIG. 4, in which parts are omitted.

Die in den Fig. 1,2 und 3 gezeigte Anlage umfaßt zwei herkömmliche Lichtbogenofen 1, von denen jeder mit einer Zufuhrvorrichtung 7 zum Einführen von gekörntem, schwammigem Eisen 8 (Fig. 3) in den Ofen 1 versehen ist.The plant shown in Figs. 1,2 and 3 comprises two conventional arc furnace 1, one of which each with a feed device 7 for introducing granular, spongy iron 8 (Fig. 3) in the furnace 1 is provided.

Jede Zufuhrvorrichtung 7 besitzt ein horizontales Beschickungsrohr 9 (F i g. 1 und 3), welches sich durch die Seitenwand des zugehörigen Ofens 1 (von denen in F i g. 3 nur einer gezeigt ist) erstreckt, um das gekörnte, schwammige Eisen 8 in den mittleren Bereich des Ofens 1 zwischen die Elektroden zu leiten, wie aus F i g. 3 deutlich hervorgeht.Each feed device 7 has a horizontal feed pipe 9 (Figs. 1 and 3), which through the side wall of the associated furnace 1 (only one of which is shown in Fig. 3) to to guide the granular, spongy iron 8 into the middle area of the furnace 1 between the electrodes, as in Fig. 3 clearly shows.

Entsprechende selbsttätige vorgesteuerte Bemessungsvorrichtungen 10 führen das gekörnte, schwammige Eisen 8 den jeweiligen Zufuhrvorrichtungen 7 zu, die den Körnern 8 mechanisch eine so große horizontale Beschleunigung geben, daß sie durch die entsprechenden Beschickungsrohre 9 mitten in die zugehörigen öfen 1 geschleudert werden.Corresponding automatic pilot-operated sizing devices 10 lead the granular, spongy Iron 8 to the respective feed devices 7, which mechanically give the grains 8 such a large give horizontal acceleration that they are through the corresponding feed pipes 9 in the middle of the associated ovens 1 are spun.

Jede Zufuhrvorrichtung 7 (F i g. 4 und 5) umfaßt einen Drehkörper 11 mit Schaufeln, der innerhalb eines feststehenden Gehäuses 12 um eine senkrechte Achse drehbar ist. Das Gehäuse 12 ist mit einer tangentialen Abgabeöffnung 13 versehen, die mit dem entsprechenden Beschickungsrohr 9 verbunden ist. Je ein Einfülltrichter 14 ist unter den beiden Bemessungsvorrichtungen 10 vorgesehen und derartig angeordnet, daß er dem Gehäuse 12 durch einen horizontalen Deckel 15 desselben gekörntes Eisen 8 zuführt. Each feed device 7 (Figs. 4 and 5) comprises a rotating body 11 with blades, the inside a fixed housing 12 is rotatable about a vertical axis. The housing 12 is tangential with a Dispensing opening 13 which is connected to the corresponding feed pipe 9 is provided. Ever a hopper 14 is provided under the two measuring devices 10 and arranged in such a way that that it supplies the housing 12 with its granulated iron 8 through a horizontal cover 15.

Der Deckel 15 des Gehäuses 12 wird mittels Federn 16 nachgiebig nach unten im Eingriff mit dem restlichen Gehäuse 12 gedrückt. Der Deckel 15 kann nachgeben, falls es zu einer Verstopfung des Gehäuses 12 durch die Masse kommt, so daß eine Beschädigung oder Verformung des Drehkörpers 11 vermieden wird.The cover 15 of the housing 12 is resiliently downwardly engaged with the by means of springs 16 remaining housing 12 pressed. The cover 15 can yield if the housing becomes clogged 12 comes through the mass, so that damage or deformation of the rotating body 11 is avoided.

Der Drehkörper 11 ist antriebsmäßig mit einem Elektromotor 17 verbunden, und zwar über einen Antrieb mit einer Reibungskupplung 18, die schlupfen und dadurch den Motor 17 im Fall eines Festklemmens des Drehkörpers 11 schützen kann.The rotating body 11 is drivingly connected to an electric motor 17 via a drive with a friction clutch 18 which will slip and thereby the motor 17 in the event of jamming of the rotating body 11 can protect.

Ein in der Mitte vorgesehener Fülltrichter 19 (F i g. 1 und 2) ist in erhöhter Stellung zwischen den beiden öfen 1 angebracht und wird mit Hilfe eines Förderbandes 21 und eines Kübelaufzugs 22 mit schwammigem Eisen von einer nicht gezeigten Homogenisierungsvorratsstelle versorgt. Der Trichter 19 ist mit zwei Abgabeöffnungen 23 ausgebildet, die das schwammige Eisen über entsprechende Schütteltransportvorrichtungen 24 zu den vorgesteuerten Bemessungsvorrichtungen 10 weiterbefördern.A filling funnel 19 (FIGS. 1 and 2) provided in the middle is in an elevated position between the two ovens 1 attached and is with the help of a conveyor belt 21 and a bucket elevator 22 with spongy iron supplied from a homogenization storage point, not shown. The funnel 19 is formed with two discharge openings 23, which the spongy iron via appropriate shaking transport devices 24 convey on to the pilot-operated measuring devices 10.

Um die öfen 1 anzufahren, erhält zunächst jeder Ofen eine einzelne Teilbeschickung an Schrott, die etwa 30 bis 40 °/o des gesamten Fassungsvermögens ausmacht. Wenn diese Teilbeschickungen praktisch geschmolzen sind, werden die Zufuhrvorrichtungen 7 betätigt, um die Beschickung der öfen 1 mit gekörntem, schwammigem Eisen 8 zu vervollständigen, wobei die Zufuhrgeschwindigkeit der Körner mit Hilfe der Bemessungsvorrichtungen 10 eingestellt wird. Diese Einstellung wird so vorgenommen, daß die kalten Körner 8 des schwammigen Eisens sofort schmelzen, wenn sie in die öfen 1 eingeführt werden, ohne daß sie sich auf den Gestellen der öfen anhäufen.In order to start up the furnace 1, each furnace first receives a single partial load of scrap, which makes up about 30 to 40% of the total capacity. When these partial charges have practically melted, the feed devices 7 are actuated in order to complete the charging of the furnaces 1 with granular, spongy iron 8, the feed speed of the granules being adjusted with the aid of the metering devices 10. This adjustment is made so that the cold grains 8 of the spongy iron melt immediately when they are introduced into the furnaces 1 without ate d to a uf the racks of the ovens accumulate.

Auf diese Weise kann gleichzeitig mit dem Schmelzen eine kontinuierliche Schlackenbildung bewirkt werden, indem man durch Kippen der öfen 1 die geschmolzene Schlacke, gleich wenn sie sich abscheidet, überfließen läßt. Abgesehen davon, daß vermieden wird, daß die saure Schlacke die Ofenauskleidung angreift, erleichtert diese kontinuierliche Schlackenbildung auch noch die Verwendung von schwammigem Eisen, welches aus Eisenerz mit hohem Phosphorgehalt gewonnen wurde. Das kontinuierliche Beschicken der öfen 1 mit gekörntem Material 8 verursacht, daß die Schlackenbildung beim anfänglichen Schmelzstadium auftritt, wenn die Temperatur der Schmelzen in den öfen 1 verhältnismäßig niedrig ist, so daß das Metall in befriedigender Weise vom Phosphor befreit wird.In this way, continuous slag formation can be brought about simultaneously with the melting by tilting the furnaces 1 to remove the molten slag as soon as it is overflows. Apart from the fact that the acid slag is avoided from the furnace lining attacks, this continuous slag formation also facilitates the use of spongy Iron obtained from iron ore with a high phosphorus content. Continuous feeding the furnace 1 with granular material 8 causes the slag formation at the initial Melting stage occurs when the temperature of the melts in furnaces 1 is relatively low, so that the metal is freed from phosphorus in a satisfactory manner.

Die Art der in jedem Ofen 1 gebildeten Schlacke kann ohne Schwierigkeit kontinuierlich gesteuert werden, indem man Schlackenbildner und Zusätze in angemessener Menge und zur rechten Zeit zufügt und dadurch eine Beschädigung der Auskleidung des Ofens verhindert.The type of slag formed in each furnace 1 can be continuously controlled without difficulty, by adding slagging agents and additives in appropriate amounts and at the right time, and this prevents damage to the furnace lining.

Claims

Patent claims:

1. Device for continuously charging an arc furnace with grained Iron, in particular sponge iron, in the central area between the electrodes, characterized through a side opening into the oven (1) to the middle area between the Feed pipe (9) directed towards electrodes with a feed device (7) for centrifuging of the load, which is preceded by a controlled metering device (10).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the feed device (7) is a in a housing (12) rotatable paddle wheel (11) which has a filling funnel (14) is connected downstream, wherein the feed pipe (9) is eccentrically connected to the housing (12) is.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the hopper (14) is a controlled one Metering device (10) is connected upstream.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the housing (12) of the The paddle wheel (11) is provided with a resilient cover (15).

5. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that the paddle wheel (11) of an electric motor (17) is driven via a slip clutch (18).

For this purpose 2 sheets of drawings