DE2160239B2 - Process for melting sponge iron pellets - Google Patents

Process for melting sponge iron pellets

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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
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Description

4040

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschmelzen von Eisenschwamm-Pellels, die während des Betriebs in einen mit Elektrodenregelung versehenen Lichtbogenofen eingegeben werden.The invention relates to a method for melting sponge iron pellets, which during the Operation can be entered into an electric arc furnace provided with electrode control.

Es sind Verfahren zur Erzeugung von Stahl aus festem eisenhaltigem Material, wie z. B. Schrott, in Lichtbogenofen mit hohen Leistungen bekannt, bei denen aus geschmolzenem Schrott ein Metallbad gebildet wird und in dieses Eisenschwammpartikeln eingegeben werden. wThere are methods for producing steel from solid ferrous material, such as. B. scrap, in Known electric arc furnace with high performance, in which a metal bath is formed from molten scrap is formed and entered into this sponge iron particles. w

Es hat sich jedoch unerwarteterweise gezeigt, daß die Lebensdauer der Ofenausmauerung bei diesem Verfahren erheblich geringer als beim Arbeiten ohne Eisenschwammpartikeln ist. Aus diesem Grunde wurde die vom Einsatz des an sich billigen Eisenschwamms « erhoffte Verbesserung der Wirtschaftlichkeit nicht in dem erwünschten Maße erreicht.However, it has unexpectedly been found that the The service life of the furnace lining with this method is considerably shorter than when working without it Sponge iron particles is. For this reason, the use of the inherently cheap sponge iron " Hoped for improvement in profitability not achieved to the desired extent.

Man gelangte nämlich zu der Erkenntnis (elektrowärme international, 29/1971/Seite 336—344), daß sich die Betriebsverhältnisse des Ofens verändern, und zwar «> wird der Wert des Leistungsfaktors größer, weil sich der Lichtbogen ändert. Diese Änderung des Lichtbogens verursacht örtliche Überhitzungen, insbesondere an der Ausmauerung, deren Haltbarkeit infolgedessen stark vermindert wird. nsOne came to the realization (elektrowärme international, 29/1971 / page 336-344) that the The operating conditions of the furnace change, namely «> the value of the power factor increases because the Arc changes. This change in the arc causes local overheating, especially on the Lining, the durability of which is greatly reduced as a result. ns

Die Ursache der Erhöhung des Leistungsfaktors ist bisher ungeklärt geblieben, möglicherweise ist es die Folge der Ionisierung der Ofenatmosphäre. Es ist erforderlich, den Leistungsfaktor an einem dem Prozeß angepaßten Wert zu bringen.The cause of the increase in the power factor has not yet been clarified, it may be this Result of the ionization of the furnace atmosphere. It is required the power factor on one of the process to bring adjusted value.

Die bekannten Elektrodenregelungen werden in etwas ungenauer Ausdrucksweise ate Impedanzregelungen bezeichnet Sie arbeiten in der Weise, daß Elektrodenspannung und -strom gemessen werden und daß im Regler die Differenz der geeignet umgeformten Meßwerte gebildet und durch Verstellung der Elektroden auf Null gebracht wird; auf diese Weise wird das Verhältnis von Spannung zu Strom, d. h. die Impedanz konstant gehalten. Der Impedanzsollwert wird für jede Spannungsstufe des Ofentransformators unterschiedlich gewählt Aus dem Zusammenwirken von Elektrodenregelung und Lichtbogenbedingungen (unterschiedlich für Schrott-, Pellet-, Feinbetrieb) ergeben sich Wirk- und Blindleistung und somit auch der Leistungsfaktor. Hierbei handelt es sich demnach um eine automatische Sollwertverstellung bei Änderung der Ofenschalterstufe. The known electrode regulations are, in somewhat imprecise terminology, ate impedance regulations means they work in such a way that electrode voltage and current are measured and that the difference between the suitably converted measured values is formed in the controller and by adjusting the electrodes is brought to zero; in this way the ratio of voltage to current, i.e. H. the impedance kept constant. The impedance setpoint is different for each voltage level of the furnace transformer chosen from the interaction of electrode control and arc conditions (different for Scrap, pellet, fine operation) results in active and reactive power and thus also the power factor. This is therefore an automatic setpoint adjustment when the oven switch level is changed.

Aufgabe der Erfindung ist es, die schädliche Auswirkung der Erhöhung des Leistungsfaktors beim Chargieren von Pellets zu verhindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der beim Eingeben der Pellets sich erhöhende Leistungsfaktor durch Eingriff in die Elektrodenregelung erniedrigt wird.The object of the invention is to reduce the detrimental effect of increasing the power factor when Prevent pellet charging. This object is achieved in that the when Entering the pellets, the increasing power factor is reduced by intervening in the electrode control will.

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn dsr Leistungsfaktor auf seinen ursprünglichen, d.h. bei dem Schrottschmelzen angewandten, oder auf einen unter diesem liegenden Wert gebracht wird.It has proven to be advantageous if dsr power factor on its original, i.e. applied to scrap smelting, or on one of its lower this lying value is brought.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird als Elektrodenregelung eine Impedanzregelung verwendet, und zur Erniedrigung des Leistungsfaktors wird der Impedanz-Sollwert erniedrigtAccording to a further development of the invention, an impedance control is used as the electrode control, and to lower the power factor, the impedance setpoint is decreased

Die vorgesehene Elektrodenregelung kann Schaltorgane aufweisen, mit deren Hilfe der Impedanz-Sollwert abhängig von der Materialeingabe oder Beschickung verändert wird.The provided electrode control can have switching elements, with the help of which the impedance setpoint value is changed depending on the material input or loading.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine Hilfsspannungsquelle als Zu- bzw. Gegenschaltung in den Spannungspfad der Impedanzregelung geschaltet, derart, daß eins Veränderung des Stromes und damit des Leistungsfaktors bewirkt wird.According to an advantageous development of the invention, an auxiliary voltage source is used as a supply or Opposite circuit connected in the voltage path of the impedance control, such that one change in the Current and thus the power factor is effected.

Nach einer anderen Ausbildungsform der Erfindung wird der Elektrodenstrom mit einem Stromwandler und einem Bürdenwiderstand gemessen und zur Erniedrigung des Impedanzsollwerts ein Teil des Bürdenwiderstands kurzgeschlossen.According to another embodiment of the invention, the electrode current with a current transformer and a load resistance measured and a part of the load resistance to lower the impedance setpoint shorted.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines Beispiels erläutert:The method according to the invention is explained using an example:

Ein Lichtbogenofen mit einem Fassungsvermögen von 50 t bei 30/36 MVA wurde mit gemischtem Stahlschrott beschickt. Während der Einschmelzperiode betrug der gemessene Wert des Leistungsfaktors 0,7. Nach Bildung der Metallschmelze wurden Eisenschwamm-Pellets kontinuierlich zugeführt. Der Leistungsfaktor vergrößerte sich auf 0,74. Durch Veränderung der Gewichtung des Strommeßwertes um einen bestimmten Betrag wurde der Leistungsfaktor wieder auf 0,7 gebrachtAn electric arc furnace with a capacity of 50 t at 30/36 MVA was mixed with Steel scrap loaded. During the meltdown period, the measured value of the power factor was 0.7. After the molten metal was formed, sponge iron pellets were continuously fed. The power factor increased to 0.74. By changing the weighting of the measured current value by one a certain amount the power factor was brought back to 0.7

Die Regelung wird mit Hilfe der in dem Schaltbild beispielsweise dargestellten Anordnung wie folgt vorgenommen:The regulation is carried out as follows with the aid of the arrangement shown in the circuit diagram, for example performed:

Die mit U bezeichneten Elektroden, die im Gefäß 10 eines Lichtbogenofens angeordnet sind, sind an einen elektrischen Meßkreis mit einem Stromwandler 1 angeschlossen. Vom Elektrodenstrom sowie der Elektrodenspannung abgeleitete Spannungen werden überThe electrodes labeled U, which are arranged in the vessel 10 of an electric arc furnace, are connected to a electrical measuring circuit connected to a current transformer 1. From the electrode current and the electrode voltage derived voltages are over

Widerstände 6, 6a, 7 auf den notwendigen Wert eingestellt, über Umwandler 2, 3 gleichgerichtet und über Widerstände 4 verglichen. Der bei der Regelabweichung auftretende Differenzstrom wird direkt oder verstärkt einem Stellglied 5 zugeführt. Ourch Kurzschließen mittels Schütz 26 eines bestimmten Betrages des Bürdenwiderstandes 6a wird der in Abhängigkeit von der Chargierung der Eisenschwamm-Pellets geänderte Leistungsfaktor durch Veränderung der Gewichtung des Strommeßwertes auf den gewünschten Wert gebracht Als Folge stellt sich ein anderes Verhältnis von Spannung zu Strom ein, und der Leistungsfaktor kann beibehalten bzw. in gewünschten Grenzen gehalten werden.Resistors 6, 6a, 7 to the necessary value set, rectified via converters 2, 3 and compared via resistors 4. The one at the control deviation Any differential current that occurs is fed directly or amplified to an actuator 5. Oby short-circuiting by means of a contactor 26 of a certain amount of the load resistor 6a is dependent The power factor changed from the charging of the sponge iron pellets by changing the weighting of the measured current value brought to the desired value. As a result, a different relationship arises from voltage to current, and the power factor can be maintained or within desired limits being held.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: t. Verfahren zum Einschmelzen von Eisenschwamm-Pellets, die während des Betriebs in einen s mit Elektrodenregelung versehenen Lichtbogenofen eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Eingeben der Pellets sich erhöhende Leistungsfaktor durch Eingriff in die Elektrodenregelung erniedrigt wird. ι οt. Process for melting sponge iron pellets that are in a s arc furnace provided with electrode control are entered, characterized in that that the increasing power factor when entering the pellets by intervening in the Electrode regulation is decreased. ι ο Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsfaktor auf seinen ursprünglichen, d.h. beim Schrottschmelzen angewandten, oder auf einen unter diesem liegenden Wert gebracht wird.Z Method according to Claim 1, characterized in that the power factor is reduced to its original, i.e. used in scrap smelting, or is brought to a value below this. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrodenregelung eine Impedanzregelung verwendet wird und daß zur Erniedrigung des Leistungsfaktors der Impedanz-Sollwert erniedrigt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one as an electrode control Impedance control is used and that the impedance setpoint value is used to lower the power factor is humiliated. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impedanz-Sollwert mit Hilfe eines Schaltorgans (26) abhängig von der Materialeingabe oder Beschickung verändert wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the impedance setpoint value using a Switching element (26) is changed depending on the material input or loading. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch 2·> gekennzeichnet, daß eine Hilfsspannungsquelle als Zu- bzw. Gegenschaltung in den Spannungspfad der Impedanzregelung geschaltet wird, derart, daß eine Veränderung des Stromes und damit des Leistungsfaktors bewirkt wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in 2 ·> characterized in that an auxiliary voltage source as a connection or counter connection in the voltage path of the Impedance control is switched in such a way that a change in the current and thus in the power factor is effected. 6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenstrom mit einem Stromwandler (1) und einem Bürdenwiderstand (6, 6a) gemessen wird und daß zur Erniedrigung des Impedanzsollwerts ein Teil des Bürdenwiderstands kurzgeschlossen wird.6. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the electrode current is measured with a current transformer (1) and a load resistor (6, 6a) and that part of the load resistor is short-circuited to lower the impedance setpoint.
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