JP2001519473A5 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- JP2001519473A5 JP2001519473A5 JP2000515036A JP2000515036A JP2001519473A5 JP 2001519473 A5 JP2001519473 A5 JP 2001519473A5 JP 2000515036 A JP2000515036 A JP 2000515036A JP 2000515036 A JP2000515036 A JP 2000515036A JP 2001519473 A5 JP2001519473 A5 JP 2001519473A5
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron
- furnace
- bath
- direct reduced
- reduced iron
- 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.)
- Granted
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 144
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 72
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 241001088417 Ammodytes americanus Species 0.000 description 11
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 11
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N oxygen atom Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron(II) oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000630 rising Effects 0.000 description 3
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910000499 pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N CTK2H8874 Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001183012 Modified Vaccinia Ankara virus Species 0.000 description 1
- XCWPUUGSGHNIDZ-UHFFFAOYSA-N Oxypertine Chemical compound C1=2C=C(OC)C(OC)=CC=2NC(C)=C1CCN(CC1)CCN1C1=CC=CC=C1 XCWPUUGSGHNIDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 230000001568 sexual Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Description
【書類名】 明細書
【発明の名称】 電気アーク放電炉内における微粒状直接還元鉄の溶解方法
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄浴とこの鉄浴上の泡状鉱滓層とを含む電気アーク放電炉内における、80重量%以上について3mm以下の粒度を有する微粒状直接還元鉄の、溶解方法であって、前記炉の運転中に、前記炉の蓋を貫通しており冷却されている一つ以上のランスを通り、上から前記ランスの開口部を通って前記泡状鉱滓層内で且つ前記鉄浴上へ、前記直接還元鉄が送り込まれる、方法において、
前記直接還元鉄が重力のみにより搬送ガスを使用しないで前記ランスを通って前記鉄浴上へ落下し、その際に前記ランスの開口部の各々が前記泡状鉱滓層内にあり、前記ランスを通して前記鉄浴に送り込まれる前記直接還元鉄の分担分が鉄材料の全装填量に対して85〜100重量%である、ことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記ランスの各々は垂直に移動可能なように形成されており、その開口部が前記炉の運転中に3〜100cmの一定の距離で前記鉄浴の表面上方に維持される、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記炉が炭素含有材料とO2含有ガスとの導入のための羽口を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記直接還元鉄が300〜1000℃の範囲内の温度で前記炉内へ導入されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記鉄浴が溶銑又は溶鋼であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鉄の浴と溶鉄上の泡状鉱滓層とを含む電気アーク放電炉内における、80重量%以上について3mm以下の粒度を有する微粒状直接還元鉄の、溶解方法であって、炉の運転中に、炉の蓋を貫通している一つ以上のランスを通り、上からランスの開口部を通って泡状鉱滓層内で且つ鉄浴上へ、直接還元鉄が送り込まれる、方法に関する。直接還元鉄は、当業者には鉄スポンジ又はDRIとも呼ばれている。
【0002】
【従来の技術】
このような方法はDE196 08 530 A1に記述されており、主にCO2からなる搬送ガスによってランスを通して鉄浴上へ直接還元鉄が吹き込まれる。これによって、搬送ガスとしての空気の使用のために生じるFeOの形成と、これに関連する鉱滓の不十分な発生と、鋼溶解物中への空中窒素の吹き入れに起因する鋼品質の低化とが、回避されている。
【0003】
米国特許第5,433,767号には、少なくとも二つの流動床内での微粒状鉄鉱石の直接還元が記述されており、高温還元ガスが流動化ガスとしても使用されている。微粒状鉄スポンジが製造され、これがその後に溶解反応炉内で1500〜1700℃の温度で溶融され更に還元される。微粒状鉄スポンジの製造は、米国特許第5,603,748号にも記述されている。
【0004】
本発明の根底には、高温状態においても、簡単な方法で、十分に損失がなく、形成される排ガス量が少ない状態で、炉の運転中に鉄浴に微粒状直接還元鉄を供給すること、という課題がある。本発明によれば、このことは、直接還元鉄が重力のみにより搬送ガスを使用しないでランスを通って鉄浴上へ落下するという冒頭に述べた方法によって、成就する。微粒状直接還元鉄の他に、その他の粒状又は塊状の鉄材料、例えば、クズ鉄、高圧ブリケット状の鉄又は銑鉄もまた、鉄浴中へ与えることができる。ランスを通して供給される微粒状直接還元鉄の分担分は、全装填量に対して、通常は85〜100重量%である。
【0005】
炉の運転中は、鉄浴からガスが絶えず上昇しており、このガスは排ガスとして炉の蓋を通して上方へ運び去られる。排ガス量を少なく維持することが経済性の理由から望ましい。取り入れられた直接還元鉄は、まず、多かれ少なかれ泡状である鉱滓層に達し、そこで直接に溶かされるか又はその重量と電流で発生する浴の運動とによって鉄浴内へ埋没する。泡状鉱滓層は、ランスを経て運び込まれた微粒状直接還元鉄が上昇ガスによって運び去られ炉から流出されて鉄の損失が増加することを、防止する。ランスを通して吹き込まれる搬送ガスをやめることによって、この損失が少なく維持される。運び去られた鉄は、付着物として炉の上部領域内又は排ガス導管内に付着し従って炉の運転を中断させる可能性もある。
【0006】
電気アーク放電炉は、直流又は交流による公知の方法で運転することができる。浴の表面までの電極の距離がバッチ運転中に略一定のままであるように、炉の蓋を通して挿入されている電極を垂直に移動可能なように形成することと炉の運転中に徐々に引き上げることとも、公知である。
【0007】
微粒状直接還元鉄は一つ又は複数のランスによって上から炉の蓋を通して鉄浴に与えられ、その際もし必要であれば、ランスに水冷装置を装備することができる。ランスの開口部が鉄浴の溶鉄と接触することを防止することが好ましい。各ランスは垂直に調整可能なように形成されており、その開口部が炉の運転中に略一定の距離で鉄浴の表面上方に維持される。ランスは、電極と同様に、上昇する鉄浴面に依存して上方へ引き上げることができる。鉄浴の表面からの各ランスの開口部の距離は3〜100cmであって大抵の場合は5〜50cmであることが好ましい。その際に、直接還元鉄が上昇ガスによって炉の蓋へ向かって上方へ極力運び去られないように、ランス開口部が常に泡状鉱滓層内に維持されるよう配慮されている。
【0008】
炭素と酸素との別個の付加によって、それ自体としては公知な方法で、安定な泡状鉱滓層が鉄浴上で発達しそこで炉の運転中は維持されたままであるよう、配慮することができる。この層は、微粒状直接還元鉄を再酸化から保護する反応区域である。同時に、電極を酸化から保護し且つアーク放電から溶解物への熱伝達を改善するために、鉱滓層が電極の浸漬を可能にしている。
【0009】
鉄浴には、浴下羽口を通して炭素含有材料とO2含有ガスとが供給される。炭素含有材料は固体、液体又はガス状であることができ、O2含有ガスとして通常は工業純粋酸素が用いられる。浴下羽口は、任意に例えば炉底又は側壁に配置することができる。COの部分的な後燃焼を引き起こすために、O 2含有ガスの導入のための一つ又は複数の注入ポンプを、泡状鉱滓の上方のガス空間が有していることが、好ましい。
【0010】
炉の鉄浴は、通常は少なくとも90重量%について溶鉄からなっている。溶銑又は溶鋼を製造するために炉を使用することができる。溶融金属は、炉から、1300〜1700℃の範囲内の温度で、好ましくは銑鉄の場合には少なくとも1350℃及び鋼の場合には少なくとも1550℃で、取り出される。
【0011】
本方法の形態の可能性が、図面を参照して説明される。
【0012】
【発明を実施するための最良の形態】
図1及び2の電気アーク放電炉(1)は、内張りをされた炉床(2)と取り外し可能な蓋(3)とを有している。炉床は少なくとも一つの底電極(4)を備えている。上部電極(5)と三つの内側中空ランス(6)とが、蓋(3)の開口を通って敷設されて、上から炉の内部へ突出しており、三つのランスのうちの二つのみが図1中に見えている。上部電極(5)及びランス(6)の数も、図面中とは異なって選択することができる。ランス(6)は、図面中に示されていない水冷装置を備えている。
【0013】
運転中は、炉(1)内で鉄浴(8)が浴面(8a)まで達している。浴面(8a)上には、炉の運転中に泡状鉱滓からなる層(9)が発生し、このことは望ましい。浴下羽口(10)及び(11)を通して炭素含有材料及び/又はO2含有ガスが鉄浴(8)内へ導入される。二重ランス(12)−図2参照−によって、酸素及び炭素含有材料を、開放されている炉扉(13)を通して鉱滓層(9)内へ吹き込み、それによって、それ自体としては公知な方法で泡の形成を増加させることができる。浴上方に斜めに配置されている横方向注入ポンプ(14)によって公知な方法で酸素を浴上へ吹き込むことができる。水平注入ポンプ(15)が、COを後燃焼させるために、酸素供給に、同様に公知な方法で、役に立つ。
【0014】
上部電極(5)は、同様に公知であるように、鉄浴の上昇する液体位置にも拘らず浴面(8a)までのその距離が略一定に維持されるように、垂直に調整することができる。ランス(6)を通して微粒状直接還元鉄が、大した損失もなく鉄浴(8)によって受け入れられるように、図示されていない貯蔵容器から炉(1)内へ運び入れられる。この目的のために、ランス(6)の開口部(6a)が泡状鉱滓層(9)内の浴面(8a)上方の比較的短い距離にある。上部電極(5)と同様にランス(6)も垂直に上方へ移動させることができ、これによって浴面(8a)からのランス(6)の開口部(6a)の所望の一定の距離が守られる。この距離は、通常は3〜100cm、好ましくは5〜50cmの範囲内にあり、炉の運転中は一定に維持されることが好ましい。直接還元鉄は、高温ででも、例えば還元設備から来ている300〜1000℃の温度ででも、ランス(6)を通して炉内へ取り入れることができる。
【0015】
炉(1)はバッチ式に運転され、溶解段階の最後に、閉鎖可能な湯出し開口(16)を通して溶銑又は溶鋼が取り出される(図2を参照)。
【0016】
図3及び4の交流で運転される電気アーク放電炉(1a)は三つの上部電極(5)を有しており、それらのうちで図3には一つだけが見えている。その他の点では、関連符号は既に図1及び2と一緒に説明された意味を有している。
【0017】
【実施例】
図3及び4に示されているように、これは、三相交流で運転される電気アーク放電炉でできている。炉は傾斜可能に形成されている。炉床(2)は150tの鉄溶解物の収容能力を有しており、電流は100MVAのトランスから供給される。三つの電極(5)は黒鉛からなっており、鉄浴からのそれらの距離は5cmのところで一定に維持される。
【0018】
より長い停止後に最初の直接還元鉄が炉内へ与えられる前に、まず40tのクズ鉄の部分的な溶解によって1560℃の溶融浴が作られる。1.2mmの上限粒度を有する直接還元鉄が三つの水冷ランス(6)を通してこの浴に送り込まれ、この直接還元鉄は微粒鉱石直接還元設備から来ており650℃の温度を有している。この直接還元鉄は、金属鉄の他に7重量%のFeO、4重量%のSiO2、2重量%のAl2O3及び1重量%のCを更に含んでいる。ランス(6)の開口部(6a)は浴面(8a)から8cmの距離を有しており、この距離は制御されて全溶解段階に亘って一定に維持される。直接還元鉄の供給速度は、ランス当たり1.2t/分である。
【0019】
浴下羽口(11)を通して、1分当たり5Nm3の工業純粋酸素と軽重油の形態の25kgの炭素とが炉内へ導入され、更に1分当たり300kgの石灰が供給される。更に、安定な泡状鉱滓層の形成を助けるために、それ自体としては公知な方法で調整可能なように形成されており且つ鉱滓層(9)内へ浸っている二重ランス(12)を通して、少量の酸素と炭素とが吹き入れられる。1630℃の鋼溶解物が製造され、この鋼溶解物は1時間の運転時間後に炉から取り出される。炉に供給された直接還元鉄、炭素、酸素及び石灰の量は、1630℃の温度で、0.1重量%のC含量を有する150tの鋼量になる。形成された鉱滓は、2.5の塩基度(重量比CaO/SiO2)を有している。湯出し後、30tの鋼が炉内に留まっており、これによって、クズ鉄が溶かされなくても、次の溶解の際に直接還元鉄の供給を直ちに開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
概略表示されている、直流で運転される電気アーク放電炉を貫いている、図2中の線I−Iによる垂直断面図である。
【図2】
図1中の線II−IIによる水平断面図である。
【図3】
図4中の線III−IIIによって切断されている、交流で運転される電気アーク放電炉の、図1に類似する図である。
【図4】
図3中の線IV−IVに沿う水平断面図である。
【符号の説明】
1 アーク炉
2 炉床
3 蓋
4 底電極
6 ランス
【発明の名称】 電気アーク放電炉内における微粒状直接還元鉄の溶解方法
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄浴とこの鉄浴上の泡状鉱滓層とを含む電気アーク放電炉内における、80重量%以上について3mm以下の粒度を有する微粒状直接還元鉄の、溶解方法であって、前記炉の運転中に、前記炉の蓋を貫通しており冷却されている一つ以上のランスを通り、上から前記ランスの開口部を通って前記泡状鉱滓層内で且つ前記鉄浴上へ、前記直接還元鉄が送り込まれる、方法において、
前記直接還元鉄が重力のみにより搬送ガスを使用しないで前記ランスを通って前記鉄浴上へ落下し、その際に前記ランスの開口部の各々が前記泡状鉱滓層内にあり、前記ランスを通して前記鉄浴に送り込まれる前記直接還元鉄の分担分が鉄材料の全装填量に対して85〜100重量%である、ことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記ランスの各々は垂直に移動可能なように形成されており、その開口部が前記炉の運転中に3〜100cmの一定の距離で前記鉄浴の表面上方に維持される、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記炉が炭素含有材料とO2含有ガスとの導入のための羽口を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記直接還元鉄が300〜1000℃の範囲内の温度で前記炉内へ導入されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記鉄浴が溶銑又は溶鋼であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鉄の浴と溶鉄上の泡状鉱滓層とを含む電気アーク放電炉内における、80重量%以上について3mm以下の粒度を有する微粒状直接還元鉄の、溶解方法であって、炉の運転中に、炉の蓋を貫通している一つ以上のランスを通り、上からランスの開口部を通って泡状鉱滓層内で且つ鉄浴上へ、直接還元鉄が送り込まれる、方法に関する。直接還元鉄は、当業者には鉄スポンジ又はDRIとも呼ばれている。
【0002】
【従来の技術】
このような方法はDE196 08 530 A1に記述されており、主にCO2からなる搬送ガスによってランスを通して鉄浴上へ直接還元鉄が吹き込まれる。これによって、搬送ガスとしての空気の使用のために生じるFeOの形成と、これに関連する鉱滓の不十分な発生と、鋼溶解物中への空中窒素の吹き入れに起因する鋼品質の低化とが、回避されている。
【0003】
米国特許第5,433,767号には、少なくとも二つの流動床内での微粒状鉄鉱石の直接還元が記述されており、高温還元ガスが流動化ガスとしても使用されている。微粒状鉄スポンジが製造され、これがその後に溶解反応炉内で1500〜1700℃の温度で溶融され更に還元される。微粒状鉄スポンジの製造は、米国特許第5,603,748号にも記述されている。
【0004】
本発明の根底には、高温状態においても、簡単な方法で、十分に損失がなく、形成される排ガス量が少ない状態で、炉の運転中に鉄浴に微粒状直接還元鉄を供給すること、という課題がある。本発明によれば、このことは、直接還元鉄が重力のみにより搬送ガスを使用しないでランスを通って鉄浴上へ落下するという冒頭に述べた方法によって、成就する。微粒状直接還元鉄の他に、その他の粒状又は塊状の鉄材料、例えば、クズ鉄、高圧ブリケット状の鉄又は銑鉄もまた、鉄浴中へ与えることができる。ランスを通して供給される微粒状直接還元鉄の分担分は、全装填量に対して、通常は85〜100重量%である。
【0005】
炉の運転中は、鉄浴からガスが絶えず上昇しており、このガスは排ガスとして炉の蓋を通して上方へ運び去られる。排ガス量を少なく維持することが経済性の理由から望ましい。取り入れられた直接還元鉄は、まず、多かれ少なかれ泡状である鉱滓層に達し、そこで直接に溶かされるか又はその重量と電流で発生する浴の運動とによって鉄浴内へ埋没する。泡状鉱滓層は、ランスを経て運び込まれた微粒状直接還元鉄が上昇ガスによって運び去られ炉から流出されて鉄の損失が増加することを、防止する。ランスを通して吹き込まれる搬送ガスをやめることによって、この損失が少なく維持される。運び去られた鉄は、付着物として炉の上部領域内又は排ガス導管内に付着し従って炉の運転を中断させる可能性もある。
【0006】
電気アーク放電炉は、直流又は交流による公知の方法で運転することができる。浴の表面までの電極の距離がバッチ運転中に略一定のままであるように、炉の蓋を通して挿入されている電極を垂直に移動可能なように形成することと炉の運転中に徐々に引き上げることとも、公知である。
【0007】
微粒状直接還元鉄は一つ又は複数のランスによって上から炉の蓋を通して鉄浴に与えられ、その際もし必要であれば、ランスに水冷装置を装備することができる。ランスの開口部が鉄浴の溶鉄と接触することを防止することが好ましい。各ランスは垂直に調整可能なように形成されており、その開口部が炉の運転中に略一定の距離で鉄浴の表面上方に維持される。ランスは、電極と同様に、上昇する鉄浴面に依存して上方へ引き上げることができる。鉄浴の表面からの各ランスの開口部の距離は3〜100cmであって大抵の場合は5〜50cmであることが好ましい。その際に、直接還元鉄が上昇ガスによって炉の蓋へ向かって上方へ極力運び去られないように、ランス開口部が常に泡状鉱滓層内に維持されるよう配慮されている。
【0008】
炭素と酸素との別個の付加によって、それ自体としては公知な方法で、安定な泡状鉱滓層が鉄浴上で発達しそこで炉の運転中は維持されたままであるよう、配慮することができる。この層は、微粒状直接還元鉄を再酸化から保護する反応区域である。同時に、電極を酸化から保護し且つアーク放電から溶解物への熱伝達を改善するために、鉱滓層が電極の浸漬を可能にしている。
【0009】
鉄浴には、浴下羽口を通して炭素含有材料とO2含有ガスとが供給される。炭素含有材料は固体、液体又はガス状であることができ、O2含有ガスとして通常は工業純粋酸素が用いられる。浴下羽口は、任意に例えば炉底又は側壁に配置することができる。COの部分的な後燃焼を引き起こすために、O 2含有ガスの導入のための一つ又は複数の注入ポンプを、泡状鉱滓の上方のガス空間が有していることが、好ましい。
【0010】
炉の鉄浴は、通常は少なくとも90重量%について溶鉄からなっている。溶銑又は溶鋼を製造するために炉を使用することができる。溶融金属は、炉から、1300〜1700℃の範囲内の温度で、好ましくは銑鉄の場合には少なくとも1350℃及び鋼の場合には少なくとも1550℃で、取り出される。
【0011】
本方法の形態の可能性が、図面を参照して説明される。
【0012】
【発明を実施するための最良の形態】
図1及び2の電気アーク放電炉(1)は、内張りをされた炉床(2)と取り外し可能な蓋(3)とを有している。炉床は少なくとも一つの底電極(4)を備えている。上部電極(5)と三つの内側中空ランス(6)とが、蓋(3)の開口を通って敷設されて、上から炉の内部へ突出しており、三つのランスのうちの二つのみが図1中に見えている。上部電極(5)及びランス(6)の数も、図面中とは異なって選択することができる。ランス(6)は、図面中に示されていない水冷装置を備えている。
【0013】
運転中は、炉(1)内で鉄浴(8)が浴面(8a)まで達している。浴面(8a)上には、炉の運転中に泡状鉱滓からなる層(9)が発生し、このことは望ましい。浴下羽口(10)及び(11)を通して炭素含有材料及び/又はO2含有ガスが鉄浴(8)内へ導入される。二重ランス(12)−図2参照−によって、酸素及び炭素含有材料を、開放されている炉扉(13)を通して鉱滓層(9)内へ吹き込み、それによって、それ自体としては公知な方法で泡の形成を増加させることができる。浴上方に斜めに配置されている横方向注入ポンプ(14)によって公知な方法で酸素を浴上へ吹き込むことができる。水平注入ポンプ(15)が、COを後燃焼させるために、酸素供給に、同様に公知な方法で、役に立つ。
【0014】
上部電極(5)は、同様に公知であるように、鉄浴の上昇する液体位置にも拘らず浴面(8a)までのその距離が略一定に維持されるように、垂直に調整することができる。ランス(6)を通して微粒状直接還元鉄が、大した損失もなく鉄浴(8)によって受け入れられるように、図示されていない貯蔵容器から炉(1)内へ運び入れられる。この目的のために、ランス(6)の開口部(6a)が泡状鉱滓層(9)内の浴面(8a)上方の比較的短い距離にある。上部電極(5)と同様にランス(6)も垂直に上方へ移動させることができ、これによって浴面(8a)からのランス(6)の開口部(6a)の所望の一定の距離が守られる。この距離は、通常は3〜100cm、好ましくは5〜50cmの範囲内にあり、炉の運転中は一定に維持されることが好ましい。直接還元鉄は、高温ででも、例えば還元設備から来ている300〜1000℃の温度ででも、ランス(6)を通して炉内へ取り入れることができる。
【0015】
炉(1)はバッチ式に運転され、溶解段階の最後に、閉鎖可能な湯出し開口(16)を通して溶銑又は溶鋼が取り出される(図2を参照)。
【0016】
図3及び4の交流で運転される電気アーク放電炉(1a)は三つの上部電極(5)を有しており、それらのうちで図3には一つだけが見えている。その他の点では、関連符号は既に図1及び2と一緒に説明された意味を有している。
【0017】
【実施例】
図3及び4に示されているように、これは、三相交流で運転される電気アーク放電炉でできている。炉は傾斜可能に形成されている。炉床(2)は150tの鉄溶解物の収容能力を有しており、電流は100MVAのトランスから供給される。三つの電極(5)は黒鉛からなっており、鉄浴からのそれらの距離は5cmのところで一定に維持される。
【0018】
より長い停止後に最初の直接還元鉄が炉内へ与えられる前に、まず40tのクズ鉄の部分的な溶解によって1560℃の溶融浴が作られる。1.2mmの上限粒度を有する直接還元鉄が三つの水冷ランス(6)を通してこの浴に送り込まれ、この直接還元鉄は微粒鉱石直接還元設備から来ており650℃の温度を有している。この直接還元鉄は、金属鉄の他に7重量%のFeO、4重量%のSiO2、2重量%のAl2O3及び1重量%のCを更に含んでいる。ランス(6)の開口部(6a)は浴面(8a)から8cmの距離を有しており、この距離は制御されて全溶解段階に亘って一定に維持される。直接還元鉄の供給速度は、ランス当たり1.2t/分である。
【0019】
浴下羽口(11)を通して、1分当たり5Nm3の工業純粋酸素と軽重油の形態の25kgの炭素とが炉内へ導入され、更に1分当たり300kgの石灰が供給される。更に、安定な泡状鉱滓層の形成を助けるために、それ自体としては公知な方法で調整可能なように形成されており且つ鉱滓層(9)内へ浸っている二重ランス(12)を通して、少量の酸素と炭素とが吹き入れられる。1630℃の鋼溶解物が製造され、この鋼溶解物は1時間の運転時間後に炉から取り出される。炉に供給された直接還元鉄、炭素、酸素及び石灰の量は、1630℃の温度で、0.1重量%のC含量を有する150tの鋼量になる。形成された鉱滓は、2.5の塩基度(重量比CaO/SiO2)を有している。湯出し後、30tの鋼が炉内に留まっており、これによって、クズ鉄が溶かされなくても、次の溶解の際に直接還元鉄の供給を直ちに開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
概略表示されている、直流で運転される電気アーク放電炉を貫いている、図2中の線I−Iによる垂直断面図である。
【図2】
図1中の線II−IIによる水平断面図である。
【図3】
図4中の線III−IIIによって切断されている、交流で運転される電気アーク放電炉の、図1に類似する図である。
【図4】
図3中の線IV−IVに沿う水平断面図である。
【符号の説明】
1 アーク炉
2 炉床
3 蓋
4 底電極
6 ランス
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19744151A DE19744151C5 (de) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Verfahren zum Schmelzen von feinkörnigem, direkt reduziertem Eisen in einem Elektrolichtbogenofen |
DE19744151.3 | 1997-10-07 | ||
PCT/EP1998/006276 WO1999018245A1 (de) | 1997-10-07 | 1998-10-02 | Verfahren zum schmelzen von feinkörnigem, direkt reduziertem eisen in einem elektrolichtbogenofen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001519473A JP2001519473A (ja) | 2001-10-23 |
JP2001519473A5 true JP2001519473A5 (ja) | 2009-01-22 |
JP4287044B2 JP4287044B2 (ja) | 2009-07-01 |
Family
ID=7844768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000515036A Expired - Fee Related JP4287044B2 (ja) | 1997-10-07 | 1998-10-02 | 電気アーク放電炉内における微粒状直接還元鉄の溶解方法 |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6524362B1 (ja) |
EP (1) | EP1025267B2 (ja) |
JP (1) | JP4287044B2 (ja) |
KR (1) | KR100578464B1 (ja) |
AR (1) | AR016951A1 (ja) |
AT (1) | ATE209698T1 (ja) |
AU (1) | AU734802B2 (ja) |
BR (1) | BR9812880A (ja) |
DE (2) | DE19744151C5 (ja) |
ES (1) | ES2168801T5 (ja) |
ID (1) | ID28236A (ja) |
RU (1) | RU2205233C2 (ja) |
UA (1) | UA60347C2 (ja) |
WO (1) | WO1999018245A1 (ja) |
ZA (1) | ZA989098B (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000038612A (ja) * | 1998-07-17 | 2000-02-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶鋼製造方法 |
AUPP554098A0 (en) * | 1998-08-28 | 1998-09-17 | Technological Resources Pty Limited | A process and an apparatus for producing metals and metal alloys |
LU90327B1 (fr) * | 1998-12-16 | 2000-07-18 | Wurth Paul Sa | Proc-d- pour l'enfournement de fines dans un four - arc |
AT407752B (de) * | 1999-04-22 | 2001-06-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und einrichtung zum einschmelzen von metallhältigem material |
LU90735B1 (fr) * | 2001-02-23 | 2002-08-26 | Wurth Paul Sa | Proc-d- de production de fonte liquide |
LU90788B1 (fr) * | 2001-06-13 | 2002-12-16 | Wurth Paul Sa | Procédé de production de fonte liquide dans un four électrique |
JP4212895B2 (ja) * | 2001-02-23 | 2009-01-21 | ポール ヴルス エス.エイ. | 電気炉内溶融鉄生成方法 |
US6875251B2 (en) * | 2002-05-15 | 2005-04-05 | Hatch Ltd. | Continuous steelmaking process |
DE10333764B3 (de) * | 2003-07-23 | 2004-12-30 | Outokumpu Oy | Verfahren zum Chargieren von feinkörnigen Metallen in einen Elektrolichtbogenofen |
AT502904B1 (de) | 2005-12-07 | 2008-02-15 | Voest Alpine Ind Anlagen | Förderanlage, anlagenverbund und verfahren zur kopplung von metallurgischen verfahren |
RU2510671C2 (ru) * | 2009-10-08 | 2014-04-10 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се | Устройство для производства расплавленного металла |
JP5330185B2 (ja) * | 2009-10-08 | 2013-10-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶融金属製造装置 |
RU2476601C1 (ru) * | 2011-07-14 | 2013-02-27 | Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Способ электродугового углетермического восстановления железа из титаномагнетита с получением металлопродукта в виде порошка и гранул и устройство для его осуществления |
KR101312061B1 (ko) | 2011-12-27 | 2013-09-25 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 초전도 전력을 이용한 직접 저항가열식 전기로 |
RU2511419C2 (ru) * | 2012-08-21 | 2014-04-10 | Генрих Алексеевич Дорофеев | Способ жидкофазного получения железа прямого восстановления |
RU2612330C2 (ru) * | 2014-12-30 | 2017-03-07 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники" (ОАО "ВНИИМТ") | Способ прямого восстановления материалов, содержащих оксиды металлов, с получением расплава металла и устройство для осуществления способа |
CN108842032B (zh) * | 2018-09-14 | 2023-09-29 | 辽宁科技大学 | 一种还原处理废钢的装置及方法 |
RU2757772C2 (ru) * | 2020-01-27 | 2021-10-21 | Адель Талгатович Мулюков | Способ прямого извлечения металлов из оксидных форм металлосодержащего сырья, различных видов руд, техногенных отходов и устройство для прямого извлечения металлов из различных форм в металлическую или другие оксидные фазы |
CN114107779A (zh) * | 2020-08-26 | 2022-03-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超薄热轧宽带钢的制造方法 |
LU102322B1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-21 | Wurth Paul Sa | Green production route for low carbon, low nitrogen steel |
US20230287528A1 (en) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | Midrex Technologies, Inc. | Hot Metal Production from DRI with Electric Arc Heating |
US20240026476A1 (en) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | Hertha Metals, Inc. | Method and apparatus for metals, alloys, mattes, or enriched and cleaned slags production from predominantly oxide feeds |
DE102022118640A1 (de) | 2022-07-26 | 2024-02-01 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zur Herstellung einer Eisenschmelze in einem elektrischen Einschmelzer |
WO2024023571A1 (en) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | Arcelormittal | A method for manufacturing pig iron in an electrical smelting furnace and associated electrical smelting furnace |
WO2024023570A1 (en) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | Arcelormittal | A method for manufacturing pig iron in an electrical smelting furnace and associated electrical smelting furnace |
WO2024023559A1 (en) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | Arcelormittal | A method for manufacturing molten pig iron into an electrical smelting furnace |
WO2024023565A1 (en) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | Arcelormittal | A method for manufacturing pig iron in an electrical smelting furnace and associated electrical smelting furnace |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE508C (de) * | 1877-07-03 | Th Haeusler | Doppelsteppstich - Nähmaschine | |
GB1104693A (en) * | 1964-02-25 | 1968-02-28 | Nat Res Dev | Improvements in or relating to the manufacture of superconducting solenoids |
US3472650A (en) * | 1965-09-03 | 1969-10-14 | Canada Steel Co | Electric-arc steelmaking |
DE3326505C2 (de) * | 1983-07-21 | 1986-06-19 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Beschickungsvorrichtung für metallurgische Öfen |
US4564388A (en) * | 1984-08-02 | 1986-01-14 | Intersteel Technology, Inc. | Method for continuous steelmaking |
DE3931392A1 (de) * | 1989-09-20 | 1991-03-28 | Fuchs Systemtechnik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum zumindest zeitweise gleichzeitigen beaufschlagen einer metallschmelze mit einem gas und feinkoernigen feststoffen |
US5218617A (en) * | 1990-06-01 | 1993-06-08 | Hylsa S.A. De C.V. | Apparatus for feeding iron-bearing materials to metallurgical furnaces |
DE4307484A1 (de) * | 1993-03-10 | 1994-09-15 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Direktreduktion von eisenoxidhaltigen Materialien mit festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln |
DE59403432D1 (de) * | 1993-06-19 | 1997-08-28 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Direktreduktion von Eisenoxide enthaltenden Stoffen |
ATA155793A (de) | 1993-08-04 | 1996-04-15 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum herstellen einer metallschmelze und anlage zur durchführung des verfahrens |
AT400245B (de) | 1993-12-10 | 1995-11-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zum herstellen einer eisenschmelze |
US5407462A (en) * | 1994-05-10 | 1995-04-18 | Premelt Systems, Inc. | Mass flow gravity feed method for charging metal-melting furnaces and apparatus therefor |
US5705123A (en) * | 1994-12-15 | 1998-01-06 | Hayes Wheels International, Inc. | Metal chip reclamation system |
DE19608530C2 (de) * | 1996-02-09 | 1999-01-14 | Eisenbau Essen Gmbh | Verwendung von reinem CO¶2¶-Gas oder einem im wesentlichen CO¶2¶ enthaltenden Gas als Trägergas bei der Behandlung von Stahl in einem Lichtbogenofen |
-
1997
- 1997-10-07 DE DE19744151A patent/DE19744151C5/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-10 UA UA2000052620A patent/UA60347C2/uk unknown
- 1998-10-02 ES ES98952689T patent/ES2168801T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-02 US US09/509,182 patent/US6524362B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-02 JP JP2000515036A patent/JP4287044B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-02 ID IDW20000617A patent/ID28236A/id unknown
- 1998-10-02 AT AT98952689T patent/ATE209698T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-10-02 KR KR20007003643A patent/KR100578464B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-10-02 AU AU10291/99A patent/AU734802B2/en not_active Ceased
- 1998-10-02 EP EP98952689A patent/EP1025267B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-02 WO PCT/EP1998/006276 patent/WO1999018245A1/de active IP Right Grant
- 1998-10-02 BR BR9812880-9A patent/BR9812880A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-10-02 RU RU2000111547/02A patent/RU2205233C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-10-02 DE DE59802271T patent/DE59802271D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-05 AR ARP980104964A patent/AR016951A1/es active IP Right Grant
- 1998-10-06 ZA ZA9809098A patent/ZA989098B/xx unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2001519473A5 (ja) | ||
JP4287044B2 (ja) | 電気アーク放電炉内における微粒状直接還元鉄の溶解方法 | |
EP0190313B2 (en) | Method and apparatus for continuous steelmaking | |
CA1235905A (en) | Method for continuous steelmaking | |
JPH08226766A (ja) | 二重容器アーク炉を運転する方法及び装置 | |
JPS62227024A (ja) | 屑鉄および/または海綿鉄を連続的に溶融する方法および装置 | |
JP5236926B2 (ja) | 溶鋼の製造方法 | |
US4609400A (en) | Method and apparatus for preheating charge materials for continuous steelmaking | |
US6693948B2 (en) | Apparatus for arc-melting cold iron source and method thereof | |
US1934082A (en) | Reduction of ore | |
JPH0723494B2 (ja) | 溶融金属の精錬方法及びその装置 | |
JP2000017319A (ja) | アーク炉操業方法 | |
JPH11344287A (ja) | アーク炉操業方法 | |
JP2001074377A (ja) | 冷鉄源の溶解方法及び溶解設備 | |
JP2000111270A (ja) | 冷鉄源の溶解方法 | |
JP3521277B2 (ja) | 冷鉄源の溶解方法及び溶解設備 | |
JP2783894B2 (ja) | 鉄浴式の溶融還元法 | |
JP2760155B2 (ja) | 溶銑の製造方法 | |
JP2002327211A (ja) | 冷鉄源の溶解方法 | |
JP2000292064A (ja) | 冷鉄源の溶解方法及び溶解設備 | |
JP2002121613A (ja) | 冷鉄源の溶解方法及び溶解設備 | |
JP2000008115A (ja) | 冷鉄源の溶解方法 | |
JP2000345229A (ja) | 冷鉄源のアーク溶解方法 | |
JP2002339013A (ja) | 鋼ダライコ屑の溶解方法 | |
JP2001172713A (ja) | 冷鉄源の溶解方法 |