ES2328603T3 - Instalacion para la produccion de acero liquido. - Google Patents
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Abstract
Instalación para la producción de acero líquido (1) a base de chatarra en un horno de cuba, a modo de recipiente de fusión (3), que está dispuesto por delante de un recipiente de sobrecalentamiento (6), con instalación del quemador, que está dispuesta en la parte inferior (3b) del recipiente de fusión (3), para portadores de energía fósiles (4), así como un recipiente de sobrecalentamiento (6), que está conectado con la parte inferior (3b) del recipiente de fusión (3) a través de un orificio de sangría, caracterizada porque el horno eléctrico de arco voltaico (6) está subdividido en el horno inferior (6a) en dos zonas (14; 15) por medio de una pared intermedia (13), estando orientada una zona de sobrecalentamiento (17) y una zona de análisis (19) - que está separada o que puede ponerse en comunicación a través de un cierre de corredera (18) -, en el sentido de flujo (16) del acero líquido (1).
Description
Instalación para la producción de acero
líquido.
La invención se refiere a una instalación para
la producción de acero líquido a base de chatarra en un horno de
cuba como recipiente de fusión, que está dispuesto por delante de un
recipiente de sobrecalentamiento, sometiéndose a un calentamiento
previo a los materiales de partida en una parte superior del
recipiente de fusión, a continuación se funden en una parte
inferior con portadores de energía fósiles y la fusión se evacua
hasta el recipiente de sobrecalentamiento, en el que se regulan los
análisis del acero y la temperatura del sobrecalentamiento.
La publicación EP 0 240 485 describe una planta
para la producción de acero a partir de chatarra con una parte de
horno de cuba y con una parte de horno de solera, hasta la que puede
transferirse la fusión previa procedente de la parte del horno de
cuba. La parte del horno de solera requiere, al menos, otro
dispositivo de calentamiento, que se hace trabajar con energía
eléctrica, para el tratamiento de la fusión previa.
En la publicación AT 398 487 se describe un
horno eléctrico de arco voltaico para la producción de acero
mediante la fusión de chatarra, en el que penetra lateralmente en
una parte inferior del recipiente del horno, al menos, un electrodo
de grafito.
Se conoce por la publicación US 5 238 484 una
planta, con la que se producen metales líquidos, especialmente
acero. La planta presenta un recipiente de fusión y un recipiente
metalúrgico, para el tratamiento final de la fusión. El orificio de
sangría para la fusión se encuentra al nivel del fondo del
recipiente de fusión y está por encima de un orificio de colada del
recipiente metalúrgico.
Las plantas para la fundición de acero, de este
tipo, sirven para la preparación de cargas de fusión, tales como,
por ejemplo, en el caso de la colada continua de acero para producir
desbastes planos de diversos espesores hasta barras delgadas con
espesores situados en el intervalo comprendido entre 40 y 150 mm.
Tras la sangría de la fusión a partir de un horno eléctrico de arco
voltaico, a modo de recipiente de sobrecalentamiento, se requiere
un aporte de energía considerablemente reducido o una desconexión
del aporte de energía, como consecuencia de la pequeña cantidad de
fusión residual, que permanece en el recipiente, con objeto de
evitar un elevado sobrecalentamiento de la fusión residual y un
excesivo desgaste por rozamiento del fondo de la solera.
Relacionado con esto se encuentra un aprovechamiento oscilante de la
energía eléctrica. Así mismo, constituye un inconveniente el que el
horno eléctrico de arco voltaico y un horno de cuchara se encuentran
considerablemente alejados entre sí, en el espacio, de tal modo,
que se presentan, de manera correspondiente, elevadas pérdidas de
energía durante el transporte. Para los hornos eléctricos de arco
voltaico y para los hornos de cuchara tienen que estar previstos
aportes de energía eléctrica independientes.
La invención tiene como tarea reducir
considerablemente las citadas pérdidas de energía eléctrica en el
horno eléctrico de arco voltaico y en el horno de cuchara, que son
producidas por sobrecalentamientos excesivos en el horno eléctrico
de arco voltaico, y que son producidas por las pérdidas en el aporte
de energía dependiente en el horno de cuchara.
Una instalación destinada a la producción de
acero líquido a base de chatarra en un horno de cuba, como
recipiente de fusión, que está dispuesto por delante de un
recipiente de sobrecalentamiento, con una instalación del quemador,
que está dispuesta en la parte inferior del recipiente de fusión,
para portadores de energía fósiles así como un recipiente de
sobrecalentamiento, que está conectado con la parte inferior del
recipiente de fusión a través de un orificio de sangría, resuelve
la tarea porque el horno eléctrico de arco voltaico está subdividido
en el horno inferior en dos zonas por medio de una pared
intermedia, estando orientada una zona de sobrecalentamiento y una
zona de análisis - que está separada o que puede ponerse en
comunicación a través de un cierre de corredera - en el sentido de
flujo del acero líquido. El recipiente puede alojar una gran
cantidad del peso de la sangría. En la primera zona puede tener
lugar el sobrecalentamiento en el sentido de flujo del acero y en la
segunda zona puede tener lugar el tratamiento metalúrgico, tal como
un tratamiento en el horno de cuchara.
De conformidad con otras características, se
homogeneiza todavía mas la distribución de la energía, debido a que
el recipiente de sobrecalentamiento está dispuesto sobre células de
pesada y se determina la corriente de acero aportada procedente del
recipiente de fusión teniéndose en consideración los otros flujos
másicos, mediante la substracción de los valores de medición y se
aplica para el control de la instalación del quemador en el
recipiente de fusión.
La conexión del tramo de regulación entre el
recipiente de fusión y el recipiente de sobrecalentamiento puede
conseguirse porque son conducidos hasta el ordenador los datos
eléctricos, que proceden de las células de pesada a través de una
línea de medición de los medios para la detección del flujo másico,
y los datos eléctricos de la instalación de ensilaje y de
dosificación son conducidos hasta el ordenador a través de una línea
de medición y porque el ordenador controla, a través de un tramo de
regulación de un aporte de gas natural y de agentes oxidantes, la
potencia de fusión de la instalación del quemador, que es empleada
en el recipiente de fusión y, de este modo, controla la corriente
másica del acero de la corriente de fusión, que fluye a partir del
recipiente de fusión hasta el recipiente de sobrecalentamiento.
La capacidad de la planta del horno puede ser de
tal naturaleza, que las dos zonas alojen aproximadamente una
cantidad dos veces igual al peso de la sangría normal de un horno
eléctrico de arco voltaico comparable.
Con esta forma de construcción se dotan además a
las dos zonas del recipiente de sobrecalentamiento respectivamente,
de manera independiente, con una unidad de electrodos propia.
La descripción va acompañada de un dibujo, en el
que
la figura 1A muestra una sección perpendicular
a través de un horno eléctrico de arco voltaico configurado con dos
zonas; y
la figura 1B muestra la vista en planta desde
arriba correspondiente a la figura 1A.
En el dibujo se han representado ejemplos de
realización de la invención, que se explican a continuación con
mayor detalle.
En las figuras 1A y 1B se ha mostrado una
configuración del recipiente de sobrecalentamiento 6 o bien del
horno eléctrico de arco voltaico y del recipiente de fusión 3: con
esta finalidad está subdividido el recipiente de sobrecalentamiento
6 en el horno inferior 6a por medio de una pared intermedia 13 en
dos zonas, una primera zona (derecha) 14 y una segunda zona
(izquierda) 15, estando separadas o conectadas entre sí las dos
zonas 14, 15 en el sentido de flujo 16 del acero líquido 1 por
medio de un cierre de corredera 18. La zona derecha 14 forma una
zona de sobrecalentamiento 17. La segunda zona 15, izquierda, forma
una zona de análisis 19. En las dos zonas 14 y 15 del recipiente de
sobrecalentamiento 6 se han previsto unidades de electrodos 10
independientes con electrodos 10a, que pueden hacerse ascender y
descender, de manera alternativa, y que pueden ser basculables.
Tal como muestra la figura 1A, el nivel 9 de la
segunda zona (izquierda) 15 en el sentido de flujo 16, en cuya zona
tiene lugar el tratamiento metalúrgico igual que en un horno de
cuchara, en el caso de que sea completo el peso de la sangría, se
encuentra a la misma altura o por debajo del nivel 9 en la primera
zona 14. De este modo puede seguir siendo aprovechada la primera
zona 14 para la fusión de la carga correspondiente en paralelo con
la alimentación de la fusión a través de un canal 33 a partir del
recipiente de fusión 3 - figura 1B -. Otra ventaja consiste en la
posibilidad de almacenamiento de la segunda zona 15, a partir de la
cual puede ser retirado acero líquido 1 en cualquier momento con
sobrecalentamiento correspondiente. La parte retirada puede ser
considerada también como almacén de acero líquido por ejemplo en el
caso de perturbaciones en la secuencia de operaciones del
dispositivo de colada continua a partir de un depósito de acero 1,
hasta ahora desconocido.
- 1
- Acero líquido
- 3
- Recipiente de fusión
- 6
- Recipiente de sobrecalentamiento (horno eléctrico de arco voltaico)
- 6a
- Horno inferior
- 9
- Nivel
- 10
- Unidad de electrodos
- 10a
- Electrodos
- 13
- Pared intermedia
- 14
- Primera zona
- 15
- Segunda zona
- 16
- Sentido de flujo
- 17
- Zona de sobrecalentamiento
- 18
- Cierre de corredera
- 19
- Zona de análisis
- 33
- Canal
Claims (4)
1. Instalación para la producción de acero
líquido (1) a base de chatarra en un horno de cuba, a modo de
recipiente de fusión (3), que está dispuesto por delante de un
recipiente de sobrecalentamiento (6), con instalación del quemador,
que está dispuesta en la parte inferior (3b) del recipiente de
fusión (3), para portadores de energía fósiles (4), así como un
recipiente de sobrecalentamiento (6), que está conectado con la
parte inferior (3b) del recipiente de fusión (3) a través de un
orificio de sangría, caracterizada porque el horno eléctrico
de arco voltaico (6) está subdividido en el horno inferior (6a) en
dos zonas (14; 15) por medio de una pared intermedia (13), estando
orientada una zona de sobrecalentamiento (17) y una zona de análisis
(19) - que está separada o que puede ponerse en comunicación a
través de un cierre de corredera (18) -, en el sentido de flujo (16)
del acero líquido (1).
2. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque el recipiente de sobrecalentamiento (6)
está dispuesto sobre células de pesada y se determina la corriente
de fusión aportada, procedente del recipiente de fusión (3),
teniendo en consideración los otros flujos másicos mediante la
substracción de los valores de medición y se emplea para el control
de la instalación del quemador en el recipiente de fusión (3).
3. Instalación según la reivindicación 2,
caracterizada porque
son conducidos hasta el ordenador los datos
eléctricos, que proceden de las células de pesada a través de una
línea de medición de los medios para la detección del flujo másico,
y los datos eléctricos de la instalación de ensilaje y de
dosificación son conducidos hasta el ordenador a través de una línea
de medición y porque el ordenador controla, a través de un tramo de
regulación de un aporte de gas natural y de agentes oxidantes, la
potencia de fusión de la instalación del quemador, que es empleada
en el recipiente de fusión (3) y, de este modo, controla la
corriente másica del acero de la corriente de fusión, que fluye a
partir del recipiente de fusión (3) hasta el recipiente de
sobrecalentamiento (6).
4. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque ambas zonas (14; 15) del recipiente de
sobrecalentamiento (6) están dotadas, respectivamente, de manera
independiente, con una unidad de electrodos propia (10).
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