ES2560451T3 - Equipo de medición y control del suministro de material de carga o chatarra en un horno y procedimiento correspondiente - Google Patents

Equipo de medición y control del suministro de material de carga o chatarra en un horno y procedimiento correspondiente Download PDF

Info

Publication number
ES2560451T3
ES2560451T3 ES06742598.3T ES06742598T ES2560451T3 ES 2560451 T3 ES2560451 T3 ES 2560451T3 ES 06742598 T ES06742598 T ES 06742598T ES 2560451 T3 ES2560451 T3 ES 2560451T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
furnace
supply
metal
scrap
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES06742598.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Silvio Reali
Paolo Argenta
Mauro Bianchi Ferri
Claudio Lodati
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tenova SpA
Original Assignee
Tenova SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=36658625&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2560451(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tenova SpA filed Critical Tenova SpA
Application granted granted Critical
Publication of ES2560451T3 publication Critical patent/ES2560451T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/0035—Devices for monitoring the weight of quantities added to the charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/12—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • 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
    • C21C5/527—Charging of the electric furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
    • C21C5/567—Manufacture of steel by other methods operating in a continuous way
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/18—Arrangements of devices for charging
    • F27B3/183—Charging of arc furnaces vertically through the roof, e.g. in three points
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/28—Arrangement of controlling, monitoring, alarm or the like devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/28—Arrangements of linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0024—Charging; Discharging; Manipulation of charge of metallic workpieces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • 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
    • C21C2005/5288—Measuring or sampling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C2300/00—Process aspects
    • C21C2300/02—Foam creation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0028—Regulation
    • F27D2019/0075—Regulation of the charge quantity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Equipo de medición y control del suministro de material de carga y chatarra metálica a un horno de arco eléctrico, comprendiendo dicho equipo un dispositivo de control automático para suministrar material de carga o chatarra según la energía suministrada al baño; un dispositivo de medición para el material de carga añadido, correlacionado con el dispositivo de control automático, que comprende un dispositivo de pesado para pesar la cuba del horno, su contenido y cualquier otro componente que pueda soportar, estando dicho dispositivo de pesado acoplado con una estructura que soporta la cuba del horno, y un sistema de obtención de datos de una lectura de la medición proporcionada por el dispositivo de pesado.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Equipo de medicion y control del suministro de material de carga o chatarra en un horno y procedimiento correspondiente.
La presente invencion se refiere al equipamiento de medicion y control del suministro de material de carga y chatarra en un horno y al procedimiento respectivo, en particular de medicion y control de suministro continuo.
El uso de sistemas continuos para cargar chatarra de metal en un horno, en particular en un horno de arco electrico (EAF) para la produccion de acero, sistemas como CONSTEEL® por ejemplo, y/o la adicion de material reducido previamente al bano, implica la necesidad de mantener el control directo del flujo de material de carga en su entrada en el horno.
De hecho, si la adicion continua de material de carga en estado solido no se controla de manera continua y correcta, puede provocar problemas que reducen la eficiencia general del ciclo productivo.
Entre dichos problemas, el mas importante es la formacion de material solido engrosado en la zona de descarga de chatarra en el horno, ya que mantiene esta consistencia durante un periodo de tiempo largo, lo que prolonga el tiempo de fundicion en el horno y, como resultado de ello, prolonga la totalidad del ciclo productivo.
Este control resulta de igual importancia para poder garantizar que el suministro de energfa electrica a los electrodos sea tan homogeneo como sea posible, evitando tambien el contacto directo entre material solido y los electrodos, un contacto que podrfa provocar la ruptura de los electrodos.
En el funcionamiento normal, dicho control lo lleva a cabo un operario, el controlador de lfnea, que regula manualmente la velocidad del sistema de carga de chatarra segun su experiencia personal y su impresion sobre la cantidad de material de carga o chatarra cargado en el horno. Obviamente, dicho operario debe estar muy familiarizado con el proceso y la instalacion y, en cualquier caso, sus decisiones todavfa se pueden ver afectadas por una lectura de datos dudosos y no muy fiables.
Una solucion para resolver dichos problemas era proporcionar la inclusion de medios de control de peso de la cuba del horno continuo.
Para conseguir ese objetivo, se desarrollaron dos tipos de mediciones: un procedimiento de control de peso de la cuba de horno indirecto basado en el nivel del metal lfquido, tal como se describe en el documento US 6.004.504 A, y un procedimiento de control mas directo basado en detectores que miden el peso del sistema.
El procedimiento de control indirecto se basa en procedimientos geometricos que, empezando con una lectura del nivel de lfquido, convierten dichos datos en datos de volumen (y, por lo tanto, de peso), una conversion que depende claramente del supuesto perfil del deposito refractario en el interior de la cuba del horno.
Sin embargo, el perfil de la cuba del horno esta ligada estrictamente a los fenomenos erosivos que provoca el metal lfquido en el refractario, fenomenos que, a menudo, resultan violentos e impredecibles. Inevitablemente, con el paso del tiempo, esto tiene como resultado una falta de precision en la curva de tara utilizada para comparar la lectura de nivel y el calculo del volumen. Considerando dicha falta de precision y el elevado peso especffico del hierro, los datos medidos revelaran un error bastante amplio y, por lo tanto, esta tecnica no se puede utilizar para un control de precision.
En el caso del procedimiento de control directo, un procedimiento que se basa en un pesado directo de la estructura de la cuba del horno, los sistemas de lectura de peso se deben situar en zonas especfficas, como los montantes y los travesanos de soporte que, sin embargo, no solo soportan el peso de la cuba del horno, sino tambien todas las estructuras de soporte, los sistemas y los subsistemas del horno. Por lo tanto, la cantidad de material de carga o chatarra metalica incluida solo constituye una fraccion del porcentaje limitada del peso medido, lo que implica todos los diversos aspectos de falta de precision. Esta falta de precision resulta tan importante que cualquier medicion realizada solo se puede considerar fiable en lo que respecta a la calidad.
En el caso de hornos basculantes montados en ruedas (y con sistema de pesado en las ruedas) el peso del sistema basculante de la cuba del horno debe ser capaz de resistir tensiones mecanicas fuertes, para elevar el peso total lefdo sacrificando la precision de la medicion.
Por lo tanto, el objetivo general de la presente invencion es resolver los problemas mencionados anteriormente de una manera sencilla, economica y particularmente funcional.
Un objetivo de la presente invencion es un equipo para la medicion y el control de material de carga o chatarra metalica en un horno de arco electrico, comprendiendo dicho equipo un dispositivo automatico para controlar el suministro del material de carga o chatarra metalica segun la energfa suministrada al bano, mas un dispositivo para
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
medir la cantidad de material de carga anadido, en correlacion con el dispositivo de control automatico, que comprende un dispositivo para pesar la cuba del horno, su contenido y cualquier otro componente que pueda soportar, estando dicho dispositivo de pesado acoplado con una estructura que soporta la cuba del horno, y un sistema de obtencion de datos de una lectura de la medicion realizada por el dispositivo de pesado.
Otro objetivo de la presente invencion es un procedimiento para medir y controlar el suministro del material de carga y chatarra metalica en un horno de arco electrico que incluye las etapas siguientes:
- pesar el material de carga o chatarra metalica anadidos al bano, proporcionado por un dispositivo que pesa la cuba del horno, su contenido y cualquier otro componente que pueda soportar;
- obtener datos de una lectura de medicion de la cantidad de material de carga o chatarra metalica anadidos al bano, proporcionada por el dispositivo de pesado, siendo dicha lectura diferencial en un periodo de tiempo, por ejemplo;
- optimizar el flujo de carga de acuerdo con unos algoritmos adecuados mediante la regulacion de la velocidad de suministro del material de carga o chatarra metalica, segun la energfa suministrada al bano;
Preferentemente, el suministro del material de carga o chatarra metalica en el horno de arco electrico deberfa ser continuo.
En particular, el dispositivo de pesado de la cuba del horno y otros componentes que pueda soportar preve una estructura de soporte para la cuba del horno compuesta de rodillos de soporte.
La funcion de dichos rodillos es recuperar cualquier desviacion de la forma inducida por el ciclo de calor.
Ademas, el dispositivo de pesado funciona con redundancia dual, por lo menos en dos de los rodillos de soporte que comprenden los rodillos de medicion. Por lo tanto, preferentemente, por lo menos dos rodillos de soporte montados en el equipo segun la presente invencion actuan como rodillos de medicion.
Los rodillos de medicion estan equipados con detectores para la lectura directa o indirecta del peso.
Un tercer rodillo de soporte tambien puede actuar como un rodillo de medicion equipado con detectores para la lectura directa o indirecta del peso.
En particular, tambien el dispositivo automatico para controlar el suministro del material de carga o chatarra metalica incluye sistemas de conexion y control para los medios utilizados para suministrar o cargar el material de carga o chatarra metalica.
Basicamente, el dispositivo o sistema automatico para gestion y control obtiene una lectura de la medicion precisa proporcionada por el dispositivo de pesado, diferencial durante un periodo de tiempo, que mide de un modo continuo la cantidad de material de carga o chatarra metalica anadida al bano, mediante el pesado de la cuba del horno, su contenido y todos los componentes que pueda soportar.
De acuerdo con los algoritmos para optimizar el flujo de carga, el sistema automatico de gestion y control actua sobre la velocidad de suministro de chatarra metalica para evitar que cualquier aglomerado solido que se forme sea enviado de ningun modo al bano en cualquier nivel de energfa (electrica y/o qufmica).
Una ventaja principal del equipo y el procedimiento segun la presente invencion es el hecho de que, controlando la razon entre la energfa suministrada y el peso del material cargado (chatarra), se puede controlar la temperatura del metal lfquido, manteniendola proxima al valor ideal para el ciclo, y pudiendo actuar constantemente a la energfa maxima cedida al bano y, por lo tanto, contribuir a elevar la eficiencia productiva.
Ademas, esto ayuda a evitar errores humanos provocados por la falta de precision en los calculos de las condiciones de funcionamiento. Ademas, una ventaja adicional es la reduccion de las solicitudes de informacion tecnica por parte del operario jefe de la lfnea que tendra el soporte de un sistema capaz de analizar condiciones en tiempo real y, asf, ayudarle a tomar las decisiones adecuadas automaticamente y a tiempo real.
En lo que respecta al dispositivo de pesado, la solucion adoptada de acuerdo con la presente invencion resulta particularmente ventajosa, ya que se basa en una seleccion de configuracion de horno general derivada de un diseno y un esquema constructivo bien comprobados, pero con la adicion de un procedimiento de obtencion de datos que es absolutamente innovador.
El esquema constructivo del horno propuesto se basa en la separacion de las distintas funciones: la funcion de contener el material fundido requiere una estructura compacta, lo mas ligera posible, que solo comprenda la cuba del horno y cualquier otro componente que pueda soportar.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
El soporte y el basculado de la cuba del horno (durante el sangrado, el vaciado completo de la cuba del horno para mantenimiento o reconstruccion) requieren una estructura de soporte desde abajo. Esta configuracion ha mostrado ser la mas adecuada para la aplicacion del sistema de pesado debido a que es la que proporciona la mejor razon entre el material tratado, dicho de otro modo, el material de carga o chatarra metalica que se va a suministrar en el horno y el peso total aplicado en el sistema de peso.
De hecho, en la solucion segun la presente invencion, la cuba del horno descansa sobre la estructura de soporte mediante los rodillos, cuya funcion adicional es recuperar cualquier desviacion de la forma inducida por el ciclo de calor. Dichos rodillos soportan la estructura implicada en la fundicion tan poco como sea posible y, por lo tanto, son la mejor solucion para proporcionar la instrumentacion eficiente prevista y para supervisar el peso de la chatarra metalica que se va a anadir.
Sin embargo, dada la geometrfa del acoplamiento entre la cuba del horno y la estructura de soporte, son posibles otras formas de realizacion, como los sistemas de medicion de precision para calcular la distancia entre el cuerpo de la cuba del horno y la estructura de soporte o cualquier sistema de pesado de cuba del horno adecuado para controlar el suministro de chatarra metalica o de material de carga.
El equipo y el procedimiento segun la presente invencion tambien se pueden aplicar a todos los procedimientos de funcionamiento que impliquen la adicion de metal lfquido o solido, de un modo mas o menos continuo, durante el ciclo de funcionamiento.
Aunque el equipo y el procedimiento en particular de medicion y control de material de carga y chatarra metalica para el suministro de hornos para la produccion de acero estan estrechamente ligados con el esquema constructivo especffico de la cuba del horno, tambien se pueden aplicar a otros procedimientos.
Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un procedimiento para refinacion del acero, que comprende:
- precalentar continuamente el material de carga;
- suministrar dicho material que contiene hierro, hierro obtenido por reduccion directa, o una mezcla de ambos en un horno de arco electrico, con el fin de llevar a cabo las operaciones de fundicion y de refinacion;
- suministrar elementos para formar escoria en el bano para la produccion de acero;
- introducir elementos de carburizacion en el horno para la produccion de acero;
- calentar electricamente la carga utilizando electrodos para fundir la carga y formar un bano de metal fundido en el horno con una capa de escoria fundida sobre dicho bano de metal fundido;
- mantener dicha escoria en un estado espumoso durante el proceso de produccion de acero;
- suministrar elementos metalicos, como formadores de escoria, y de elementos de carburizacion en dicho horno;
- mantener la capacidad de potencia electrica completa en dicho horno durante la totalidad del tiempo de carga, fundicion y refinacion;
- vaciar intermitentemente desde el horno manteniendo un resto de metal lfquido en el interior de la cuba del horno, representando dicho resto de metal lfquido aproximadamente un peso que varfa entre el 10 % y el 30 % del peso antes del vaciado;
estando dicho procedimiento caracterizado por que la etapa de suministro del material de carga o chatarra metalica, es decir, los materiales que contienen hierro, hierro obtenido por reduccion directa, o una mezcla de ambos, en un horno de arco electrico, comprende las subetapas siguientes:
- pesar el material de carga o chatarra metalica anadido al bano, proporcionado por un dispositivo de pesado mediante el pesado de la cubeta del horno, su contenido y cualquier componente que pueda soportar;
- obtener datos de una lectura de medicion de la cantidad de material de carga o chatarra metalica anadido al bano, y proporcionado por el dispositivo de pesado, diferencial en el tiempo, por ejemplo.
- optimizar el flujo de carga de acuerdo con unos algoritmos adecuados mediante la regulacion de la velocidad de suministro del material de carga o chatarra metalica, segun la energfa suministrada al bano.
Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un equipo para la refinacion de acero, que comprende:
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
- un horno de arco electrico para la produccion de acero, para la fundicion y la refinacion de una carga de metal en el interior del horno;
- unos electrodos que se extienden en el interior del horno hasta el nivel de escoria intermedio y el nivel de material fundido contenido en el bano;
- unos medios de suministro conectados a dicho horno para la introduccion de materiales de carga en el interior de dicho horno sin la retirada de los electrodos;
- unos medios de postcombustion asociados para cooperar con dichos medios de suministro, con el fin de precalentar los materiales de carga en el interior de dichos medios de suministro;
- unos medios de medicion y control del suministro del material de carga o chatarra metalica compuestos por unos medios de control automatico para el material de carga o chatarra metalica y medios de medicion del material de carga anadido, en correlacion con el dispositivo de control automatico;
- un dispositivo mecanico sellado hermeticamente situado en la seccion de entrada de los medios de suministro del material de carga o chatarra metalica;
- unos medios de inyeccion de gas que se comunican con dicho horno por encima y/o por debajo del nivel de metal fundido normal en el bano; y
- unos medios para inclinar dicho horno para operaciones de escorificacion y de vaciado, estando los medios de vaciado situados de un modo que dicha inclinacion de dicho horno mantenga un resto de material lfquido fundido en el interior de dicho bano, presentando dicho resto un peso comprendido entre el 10 % y el 30 % aproximadamente del peso antes del vaciado.
Las caracterfsticas estructurales y funcionales de la presente invencion, asf como sus ventajas con respecto a la tecnica anterior se pondran mas claramente de manifiesto a partir de la descripcion siguiente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
las figuras 1 y 2 son unas vistas en alzado laterales de soluciones tecnicas segun el estado de la tecnica;
las figuras 3 y 4 son unas vistas en alzado laterales de una forma de realizacion del sistema segun la presente invencion;
la figura 5 es un diagrama de bloques del procedimiento segun la presente invencion.
En particular, la figura 1 muestra un horno tipo EAF cuya plataforma basculante (5) (para operaciones de escorificacion, sangrado o vaciado) se soporta con ruedas (3) situadas en las bases de soporte (6).
La cuba del horno (1) se dispone mediante soportes adecuados (2) en la plataforma de basculante (5).
La abertura lateral (4') se utiliza para suministrar la chatarra metalica, mediante un transportador (4) si resulta necesario, con un procedimiento de suministro continuo como el que proporciona el sistema CONSTEEL®, por ejemplo. La configuracion tradicional en ocasiones esta equipada con instrumentos para la lectura del peso mediante detectores situados en los ejes de las ruedas de soporte del horno tipo EAF (3).
Por otra parte, la forma de realizacion que se muestra en las figuras 3 y 4 hace referencia a la invencion segun la presente invencion. La plataforma basculante (5) se monta en la base de soporte (6) y la cuba del horno (1) se dispone en soportes adecuados (2) sobre dicha plataforma. Con el fin de permitir el asentamiento estructural debido a la temperatura, el sistema de soporte de la cuba del horno esta compuesto de por lo menos dos rodillos (7). Los lectores o detectores de peso se montan en el interior de dichos rodillos (7). Meramente a tftulo de ejemplo, y de ningun modo de forma limitativa, dichos detectores se pueden montar con redundancia dual en los ejes del rodillo (7) y pueden estar compuestos de detectores de tension de corte. La porcion de peso esta compuesta solo por la cuba del horno (1), tal como 1 se muestra en la figura 3, que pesa mucho menos que la que se muestra en la figura 1 (cuba del horno (1) mas plataforma basculante (5)) y, por lo tanto, los detectores en los rodillos (7), bajo menos esfuerzo, se pueden concebir con una capacidad de precision mucho mayor.
La lectura de obtencion de datos (vease la figura 5) junto con un algoritmo de calculo adecuado, permite la etapa de supervision del suministro de chatarra metalica en la cuba del horno (1) a tiempo real a traves de la abertura (4') por medio del transportador (4). El sistema de obtencion de datos (figura 5) procesa entonces dicha informacion, tambien segun la energfa en la entrada del horno, poniendola a disposicion del operario de lfnea, asf como del sistema de control de suministro continuo de chatarra metalica (4), tal como se describe en la figura 5 (como el sistema Consteel®, por ejemplo).
De forma alternativa, en el caso de hornos basculantes sin ruedas (como en el tipo que se muestra en la figura 2 en la version segun el estado de la tecnica actual) cuyo peso no se puede medir tan facilmente, la aplicacion de la solucion segun la presente invencion permite la medicion a tiempo real (figura 4) del material de carga y presenta 5 una influencia considerable en la simplificacion de la construccion de sistemas de hornos tipo EAF con posible equipo de suministro continuo (el sistema Consteel®, por ejemplo).
El termino material de carga o “chatarra metalica” utilizado en la presente descripcion y en las reivindicaciones subordinadas hace referencia al material de carga para la fundicion continua, que comprende chatarra de hierro, 10 hierro fundido, hierro obtenido por reduccion directa en la forma de granallado o fragmentos y/o una mezcla de ambos.
En particular, mediante la lectura de la medicion de la obtencion de datos de la cantidad de material de carga o chatarra metalica anadida al bano mediante el dispositivo de pesado, diferencial en el tiempo, por ejemplo, se puede 15 calcular la optimizacion del flujo de carga de acuerdo con algoritmos adecuados. Segun dichos datos, el dispositivo de control y gestion del equipo y el procedimiento regulan la velocidad de suministro del material de carga o chatarra metalica.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Equipo de medicion y control del suministro de material de carga y chatarra metalica a un horno de arco electrico, comprendiendo dicho equipo un dispositivo de control automatico para suministrar material de carga o chatarra segun la energfa suministrada al bano; un dispositivo de medicion para el material de carga anadido, correlacionado con el dispositivo de control automatico, que comprende un dispositivo de pesado para pesar la cuba del horno, su contenido y cualquier otro componente que pueda soportar, estando dicho dispositivo de pesado acoplado con una estructura que soporta la cuba del horno, y un sistema de obtencion de datos de una lectura de la medicion proporcionada por el dispositivo de pesado.
  2. 2. Equipo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el dispositivo de pesado para pesar la cuba del horno, su contenido y cualquier otro componente soportado por el mismo esta acoplado con una estructura de soporte de la cuba del horno mediante unos rodillos de soporte.
  3. 3. Equipo segun la reivindicacion 2, caracterizado por que por lo menos dos rodillos de soporte estan compuestos por unos rodillos de medicion.
  4. 4. Equipo segun la reivindicacion 3, caracterizado por que los rodillos de medicion estan equipados con unos detectores para la lectura directa o indirecta del peso.
  5. 5. Equipo segun la reivindicacion 3, caracterizado por que un tercer rodillo de soporte tambien es un rodillo de medicion equipado con unos detectores para la lectura directa o indirecta del peso.
  6. 6. Equipo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el dispositivo de control automatico para el suministro de material de carga o chatarra metalica preve unos sistemas de conexion y control sobre los medios de suministro o carga para el material de carga o chatarra metalica.
  7. 7. Equipo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de control para suministrar el material de carga en el horno esta dispuesto para suministrarlo en el horno de manera continua.
  8. 8. Uso del equipo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores en procedimientos de funcionamiento que preven la adicion de metal lfquido o solido de una manera continua durante el ciclo de funcionamiento.
  9. 9. Procedimiento de medicion y control de un suministro de material de carga o chatarra metalica a un horno de arco electrico, que comprende las etapas siguientes:
    - pesar el material de carga o chatarra metalica anadidos al bano, proporcionado por un dispositivo de pesado, mediante el pesado de la cuba del horno, su contenido y cualquier otro componente que pueda soportar;
    - obtener datos de una lectura de la medicion de la cantidad de material de carga o chatarra metalica anadida al bano, proporcionada por el dispositivo de pesado, por ejemplo, diferencial en el tiempo;
    - optimizar el flujo de suministro segun unos algoritmos, mediante la regulacion de la velocidad de suministro del material de carga o chatarra metalica segun la energfa suministrada al bano.
  10. 10. Procedimiento segun la reivindicacion 9, caracterizado por que el pesado del material de carga se lleva a cabo mediante cualquier procedimiento de medicion de peso.
  11. 11. Procedimiento para la refinacion de acero, que comprende:
    - precalentar continuamente el material de carga;
    - suministrar dicho material que contiene hierro, hierro obtenido por reduccion directa o una mezcla de los mismos, en un horno de arco electrico, para su fundicion y refinacion;
    - suministrar unos elementos formadores de escoria al bano para la produccion de acero;
    - introducir unos elementos de carburizacion en el horno para la produccion de acero;
    - calentar electricamente la carga por medio de electrodos para fundir la carga y formar un bano de metal fundido en el interior del horno, que presenta una capa de escoria fundida en dicho bano de metal fundido;
    - mantener dicha escoria en un estado espumoso durante el procedimiento de produccion de acero;
    - suministrar unos formadores de escoria de elementos metalicos y unos elementos de carburizacion en dicho horno;
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    - mantener la capacidad completa de potencia electrica en dicho horno durante todo el tiempo de carga, fundicion y refinacion;
    - vaciar intermitentemente el horno, manteniendo un resto de metal fundido en el interior de la cuba del horno, siendo dicho resto de metal lfquido igual a un peso comprendido entre el 10 % y el 30 % del peso antes del vaciado;
    estando dicho procedimiento caracterizado por que la etapa de suministro del material de carga o chatarra metalica (de materiales que contienen hierro), hierro obtenido por reduccion directa, o una mezcla de ambos en un horno de arco electrico comprende las subetapas siguientes:
    - pesar el material de carga o chatarra metalica anadidos al bano, proporcionado por un dispositivo de pesado mediante el pesado de la cubeta del horno, su contenido y cualquier otro componente posible que pueda soportar;
    - obtener datos de una lectura de medicion de la cantidad de material de carga o chatarra metalica anadida al bano, proporcionada por el dispositivo de pesado, diferencial en el tiempo;
    - optimizar el flujo de carga de acuerdo con unos algoritmos mediante la regulacion de la velocidad del material de carga o chatarra metalica, segun la energfa suministrada al bano.
  12. 12. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el suministro del material de carga en el horno es continua.
  13. 13. Equipo para la refinacion de acero, que comprende:
    - un horno de arco electrico para la produccion de acero para la fundicion y la refinacion de una carga de metal en el interior del horno;
    - unos electrodos que se extienden en el interior del horno hasta el nivel intermedio entre el nivel de escoria y el nivel de material fundido contenido en el bano;
    - unos medios de suministro conectados a dicho horno para la introduccion de materiales de carga en el interior de dicho horno sin la retirada de los electrodos;
    - unos medios de postcombustion asociados para cooperar con dichos medios de suministro, con el fin de precalentar los materiales de carga en el interior de dichos medios de suministro;
    - unos medios de medicion y control del suministro del material de carga o chatarra metalica, que comprenden un dispositivo de control automatico del suministro del material de carga o chatarra metalica, y un dispositivo para la medicion de material de carga anadido, correlacionado con el dispositivo de control automatico y que comprende un dispositivo de pesado para pesar la cubeta del horno, su contenido y cualquier otro componente que pueda soportar, estando dicho dispositivo de pesado acoplado con una estructura que soporta la cuba del horno, y un sistema de obtencion de datos de una lectura de la medicion proporcionada por dicho dispositivo de pesado;
    - un dispositivo mecanico sellado hermeticamente situado en la seccion de entrada del material de carga a los medios de suministro;
    - unos medios de inyeccion de gas que se comunican con dicho horno por encima y/o por debajo del nivel normal de metal fundido en el bano; y
    - unos medios para inclinar dicho horno para operaciones de escorificacion y de vaciado, estando dichos medios de vaciado situados de modo que dicha inclinacion de dicho horno mantenga un resto de material lfquido fundido en el interior de dicho bano, presentando dicho resto un peso comprendido entre el 10 % y el 30 % del peso antes de la etapa de vaciado.
  14. 14. Equipo segun la reivindicacion 13, caracterizado por que el dispositivo de control para el suministro del material de carga en el horno esta dispuesto para suministrarlo en el horno de manera continua.
ES06742598.3T 2005-04-13 2006-04-07 Equipo de medición y control del suministro de material de carga o chatarra en un horno y procedimiento correspondiente Active ES2560451T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI20050626 2005-04-13
ITMI20050626 ITMI20050626A1 (it) 2005-04-13 2005-04-13 Apparato per la misura e il controllo dell'alimentazione di materiale di carica o rottame ad un forno e relativo procedimento
PCT/EP2006/003529 WO2006108691A1 (en) 2005-04-13 2006-04-07 Equipment for measurement and control of load material or scrap feeding into a furnace and relative method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2560451T3 true ES2560451T3 (es) 2016-02-19

Family

ID=36658625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES06742598.3T Active ES2560451T3 (es) 2005-04-13 2006-04-07 Equipo de medición y control del suministro de material de carga o chatarra en un horno y procedimiento correspondiente

Country Status (23)

Country Link
US (2) US9170050B2 (es)
EP (1) EP1872074B1 (es)
JP (1) JP5449766B2 (es)
KR (1) KR101368078B1 (es)
CN (1) CN101006314B (es)
AR (1) AR054437A1 (es)
AU (1) AU2006233738B2 (es)
BR (1) BRPI0609116A2 (es)
CA (1) CA2604767C (es)
DE (1) DE102005023133B4 (es)
EG (1) EG24763A (es)
ES (1) ES2560451T3 (es)
IT (1) ITMI20050626A1 (es)
MA (1) MA29445B1 (es)
MX (1) MX2007012522A (es)
MY (1) MY144261A (es)
NO (1) NO20075189L (es)
PL (1) PL1872074T3 (es)
RU (1) RU2417346C2 (es)
TW (1) TWI356153B (es)
UA (1) UA90891C2 (es)
WO (1) WO2006108691A1 (es)
ZA (1) ZA200708746B (es)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20050626A1 (it) 2005-04-13 2006-10-14 Technit Compagnia Tecnica Inte Apparato per la misura e il controllo dell'alimentazione di materiale di carica o rottame ad un forno e relativo procedimento
ITUD20080019A1 (it) * 2008-02-01 2009-08-02 Danieli Officine Meccaniche Spa Procedimento di controllo per la fusione di una carica metallica e dispositivo di pesatura utilizzato in tale procedimento
DE102009016774A1 (de) 2009-04-07 2010-10-14 Fuchs Technology Holding Ag Chargiervorrichtung
DE202009011798U1 (de) 2009-09-01 2009-11-19 Schmidt Verwaltungs Gmbh Vorrichtung zum Wiegen einer Schmelze in einem Ofen
DE202010003092U1 (de) 2010-03-02 2010-05-27 Schmidt Verwaltungs Gmbh Vorrichtung zum Wiegen einer Schmelze in einem Ofen
IT1401529B1 (it) 2010-08-18 2013-07-26 Tenova Spa Metodo e sistema di controllo e tracking della carica di materiale trasportata da un convogliatore continuo di alimentazione di un forno metallurgico, particolarmente un forno elettrico per la produzione di acciaio
DE102010047516A1 (de) 2010-10-05 2012-04-05 Fuchs Technology Holding Ag Chargiervorrichtung
JP5652953B2 (ja) * 2011-02-25 2015-01-14 東邦チタニウム株式会社 金属溶製用溶解炉およびこれを用いた合金インゴットの溶製方法
DE102011017443B4 (de) 2011-04-18 2015-12-24 Schenck Process Gmbh Lagerpunktvorrichtung für eine Wägeeinrichtung
KR101488145B1 (ko) * 2012-01-03 2015-01-29 에이비비 리써치 리미티드 강의 용융 방법
CN102969484A (zh) * 2012-10-29 2013-03-13 宜兴市前锦炉业设备有限公司 一种锂离子正极材料全自动生产线
CN102967150B (zh) * 2012-11-26 2014-08-13 罕王实业集团有限公司 Plc控制的节能环保型红土镍矿冶炼竖炉上料控制系统
US10935320B2 (en) 2013-04-12 2021-03-02 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Method for determining the state of a refractory lining of a metallurgical vessel for molten metal in particular
ES2716202T3 (es) * 2013-04-12 2019-06-11 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co Kg Procedimiento para determinar el estado de un revestimiento refractario de un recipiente de fundido metalúrgico
ITUD20130052A1 (it) * 2013-04-23 2014-10-24 Danieli Off Mecc Procedimento per la fusione di materiale metallico in un impianto di fusione e relativo impianto di fusione
ITUD20130148A1 (it) * 2013-11-12 2015-05-13 Danieli Off Mecc Procedimento per la fusione di minerali contenenti ferro, titanio e vanadio
DE102016209238A1 (de) 2016-05-27 2017-11-30 Sms Group Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Förderrate eines flüssigen Materials
US11390927B2 (en) * 2017-12-15 2022-07-19 Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. Melting furnace for metallurgical plant and operating method therefor
IT201800007649A1 (it) * 2018-07-31 2020-01-31 Tenova Spa Apparato per la misura e il controllo dell’alimentazione di materiale di carica ad un forno
DE102018216539A1 (de) 2018-09-27 2020-04-02 Sms Group Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Elektrolichtbogenofens
KR102163848B1 (ko) * 2018-11-07 2020-10-12 에이블맥스(주) 스크랩 밀도를 이용한 전기로 조업방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT332432B (de) 1972-03-06 1976-09-27 Wurth Anciens Ets Paul Dosierungsanlage fur schachtofen, insbesondere hochofen und verfahren zum messen des mollergewichtes
JPS59189282A (ja) * 1983-03-31 1984-10-26 新日鐵化学株式会社 高温溶融物の定量排出方法
JPS60222908A (ja) * 1984-04-20 1985-11-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶融金属の流量制御方法
US4609400A (en) * 1984-08-02 1986-09-02 Intersteel Technology, Inc. Method and apparatus for preheating charge materials for continuous steelmaking
US4543124A (en) * 1984-08-02 1985-09-24 Intersteel Technology, Inc. Apparatus for continuous steelmaking
JPS63201484A (ja) * 1987-02-17 1988-08-19 石川島播磨重工業株式会社 製鋼用ア−ク炉
LU88494A1 (fr) 1994-06-08 1996-02-01 Wurth Paul Sa Dispositif de chargement à goulotte rotative pour un four à cuve
JP3529160B2 (ja) * 1994-06-21 2004-05-24 東京電力株式会社 電気溶融炉の制御方法
JP3239691B2 (ja) 1994-10-27 2001-12-17 日本鋼管株式会社 アーク炉溶解法
CN1188232A (zh) 1996-05-09 1998-07-22 通用信号公司 检验计重给料机和带秤校准状态的系统
US5686653A (en) * 1996-05-09 1997-11-11 General Signal Corporation System for checking the calibration of gravimetric feeders and belt scales
RU2118372C1 (ru) 1997-04-09 1998-08-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственный и коммерческий центр "ТОТЕМ" Устройство для загрузки шахтной печи
US6004504A (en) * 1998-03-12 1999-12-21 Techint Compagnia Tecnica Internazionale Method and apparatus for controlling bath level and measurement of bath characteristics
US6473446B2 (en) * 2000-12-13 2002-10-29 Sms Demag, Inc. Electric furnace for steel making
US6719944B2 (en) * 2000-12-16 2004-04-13 Sms Demag, Inc. Method and apparatus for deslagging and tapping an integrated electric steel making furnace
ITUD20030231A1 (it) * 2003-11-27 2005-05-28 Danieli Off Mecc Procedimento di pre-riscaldo, trasformazione e fusione di una carica metallica e relativo impianto.
WO2006024149A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-09 Hatch Ltd. System and method for minimizing loss of electrical conduction during input of feed material to a furnace
ITMI20050626A1 (it) 2005-04-13 2006-10-14 Technit Compagnia Tecnica Inte Apparato per la misura e il controllo dell'alimentazione di materiale di carica o rottame ad un forno e relativo procedimento

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI20050626A1 (it) 2006-10-14
EG24763A (en) 2010-08-02
NO20075189L (no) 2008-01-14
RU2417346C2 (ru) 2011-04-27
CA2604767C (en) 2013-06-11
JP5449766B2 (ja) 2014-03-19
US10060677B2 (en) 2018-08-28
MA29445B1 (fr) 2008-05-02
MX2007012522A (es) 2007-12-12
RU2007137567A (ru) 2009-05-20
BRPI0609116A2 (pt) 2010-11-16
TW200710361A (en) 2007-03-16
ZA200708746B (en) 2009-06-24
KR20080016998A (ko) 2008-02-25
CN101006314A (zh) 2007-07-25
US20080267250A1 (en) 2008-10-30
US9170050B2 (en) 2015-10-27
AU2006233738B2 (en) 2010-10-07
US20160061529A1 (en) 2016-03-03
KR101368078B1 (ko) 2014-03-14
DE102005023133A1 (de) 2006-10-19
EP1872074B1 (en) 2015-10-28
AR054437A1 (es) 2007-06-27
PL1872074T3 (pl) 2016-04-29
CA2604767A1 (en) 2006-10-19
EP1872074A1 (en) 2008-01-02
AU2006233738A1 (en) 2006-10-19
JP2008536083A (ja) 2008-09-04
WO2006108691A1 (en) 2006-10-19
MY144261A (en) 2011-08-29
UA90891C2 (ru) 2010-06-10
TWI356153B (en) 2012-01-11
DE102005023133B4 (de) 2016-05-19
CN101006314B (zh) 2011-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2560451T3 (es) Equipo de medición y control del suministro de material de carga o chatarra en un horno y procedimiento correspondiente
ES2691300T3 (es) Instalación de producción de acero
EA010006B1 (ru) Желоб для расплавленной меди
ES2707592T3 (es) Procedimiento y dispositivo para determinar el consumo de material de electrodo durante el funcionamiento de un horno de arco eléctrico
ES2373360T3 (es) Método y dispositivo para la determinación sin contacto de una temperatura t de un baño de metal fundido.
AU2008339930B2 (en) Arrangement for casting metal anodes in an anode casting plant
ES2653943T3 (es) Método y dispositivo para predecir, controlar y/o regular procesos de acería
BRPI0716772A2 (pt) processo para o vazamento de massa fundida de um recipiente metalérgico basculÁvel e instalaÇço para execuÇço do processo
BR112016001146B1 (pt) Método de tratamento de gás de escape e instalação de tratamento de gás de escape
NL8701283A (nl) Werkwijze en inrichting voor het electrisch smelten van glas.
ES2900126T3 (es) Método y aparato para controlar la operación y la posición de un conjunto de lanza y tobera en un baño de metal fundido en un recipiente
ES2300734T3 (es) Dispositivo de observacion de la carga de un horno de acereria.
ES2930036T3 (es) Horno metalúrgico convertible y planta metalúrgica modular que comprende dicho horno para llevar a cabo procesos de producción para producir metales en estado fundido, en particular acero o hierro fundido
US2039738A (en) Metallurgical furnace
ES2205836T3 (es) Metodo para estimar la posicion de la punta de un electrodo.
JP7536742B2 (ja) 炉内に供給された装入材料を測定および制御するための装置
US20090212470A1 (en) Melting or Holding Furnace
JPS6257917B2 (es)
KR100399219B1 (ko) 수강래들의폐열을이용한전로보열장치
SU750246A1 (ru) Съемный желоб дл выпуска металла из плавильной печи
US289143A (en) Office
KR20240014775A (ko) 전기로 설비 및 전기로 조업방법
KR20240098397A (ko) 전기로 공정 모사 장치 및 방법
ES2393415T3 (es) Procedimiento y dispositivo para la fabricación de cuerpos de fundición metálicos según el procedimiento de fundición de precisión
JPH0266110A (ja) 溶融金属精錬炉の炉底出湯口閉塞装置