JP2021514031A - 電気アーク炉内での融解方法及び対応する装置 - Google Patents
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Abstract
Description
− 通常スクラップである金属材料を、上方から中身を投入するバスケットを用いて又はスクラップ及び/若しくは直接還元鉄(DRI)が供給される連続投入用輸送装置を用いて、炉内に投入する。
− 電気アークを発生させる。この工程中、電極が電極の端部と融解される材料との間に融解電気アークを生じさせるまで、電極は金属材料に向かって下げられる。
− 発生した電気アークによって金属材料の層に穴を開ける。この工程中、スクラップの実際の融解によって、金属材料の完全が融合が開始される。
− 融解金属浴を形成する。
− 浴の温度及びスチールの炭素含量を調整するために融解材料を精錬する及び/又は化学成分を添加することでスチールの所望の組成を定める。
− 考え得る排滓の後に、電気炉内に存在する融解材料を出湯(タッピング)する。
− 電気融解炉内に固体金属材料を投入する工程。
− 少なくとも1つの電極と前記金属材料との間に電気アークを発生させる工程。
− 前記金属材料に穴を開ける工程。この工程では、前記電極が前記金属材料の中に移動される。
− 融解材料を得るために前記固体金属材料を融解させる工程。融解させる工程では、前記電気アークの電源電流は、第1電流値にて、経時的にほぼ一定に維持される。
− 反応化合物を添加することによって前記融解材料を精錬する工程。
Claims (11)
- 電気炉(11)内に固体金属材料(M)を投入する工程と、
少なくとも1つの電極(13)と前記金属材料(M)との間に電気アークを発生させる工程と、
前記電極(13)を前記金属材料(M)の中に移動させることを伴う、前記金属材料に穴を開ける工程と、
融解材料を得るために前記固体金属材料(M)を融解させる工程と、
反応化合物を添加することによって前記融解材料を精錬する工程と、を有する融解方法であって、
前記融解させる工程において、前記電気アークの電源電流(Ia)は、第1電流値(I1)にて、経時的にほぼ一定に維持され、
前記電気炉(11)への電力供給は、少なくとも1つの変圧器(15)を用いて、幹線交流電圧及び幹線交流電流をベース交流電圧及びベース交流電流に変えることを伴い、
前記融解方法は、
直流電圧及び直流電流を得るために整流器(19)を用いて前記ベース交流電圧及び前記ベース交流電流を整流する工程と、
コンバータ(20)を用いて、前記直流電圧及び前記直流電流を電源電圧及び電源電流に変換する工程と、をさらに有し、
前記精錬する工程において、前記電気アークの前記電源電流(Ia)を、前記第1電流値(I1)の1.04〜1.2倍である第2電流値(I2)まで増大させ、
前記整流器(19)は、直流で機能する少なくとも1つの中間回路(23)によって前記コンバータ(20)に接続され、
前記中間回路(23)は、電気エネルギーを連続的に蓄えるとともに、前記電極(13)と前記整流器(19)との間の分離、即ち幹線電気ネットワーク(16)との分離をもたらすよう構成されている、融解方法。 - 前記第2電流値(I2)は、前記第1電流値(I1)の1.05〜1.15倍である、請求項1に記載の方法。
- 前記電源電圧(Ua)が前記少なくとも1つの電極(13)に加えられ、
前記電源電圧(Ua)を、前記融解させる工程では第1電圧値(U1)に維持し、前記精錬する工程では前記第1電圧値(U1)の0.6〜0.85倍である第2電圧値(U2)に維持する、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記精錬する工程において、前記電極(13)に供給される電力を、前記融解させる工程中に前記電極(13)に供給される電力の7%〜15%に相当する値だけ減少させる、請求項3に記載の方法。
- 前記精錬する工程中の前記電気アークの長さは、前記融解させる工程中の前記電気アークの長さの0.6〜0.85倍である、請求項3又は4に記載の方法。
- 前記融解材料の上にスラグの層が生成され、
前記精錬する工程において、前記スラグの層の厚さは、前記融解させる工程中に提供される前記スラグ層の厚さの0.5〜0.85倍である、請求項3〜5の何れか一項に記載の方法。 - 前記精錬する工程中に前記電極(13)に与えられる電力が前記融解させる工程中に前記電極(13)に与えられる電力の0.9〜1.1倍となるように、前記少なくとも1つの電極(13)の前記電源電圧(Ua)を調整する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記精錬する工程中の前記電気アークの長さは、前記融解させる工程中の前記電気アークの長さの0.8〜0.95倍である、請求項7に記載の方法。
- 前記精錬する工程中の前記スラグの層の厚さは、前記融解させる工程中の前記スラグの層の厚さの0.8〜0.95倍である、請求項7又は8に記載の方法。
- 前記穴を開ける工程中において、前記電源電流(Ia)を前記第1電流値(I1)と実質的に等しくなるよう維持し、かつ、前記電源電圧(Ua)の値は、前記融解させる工程中に加えられる前記電源電圧(Ua)の0.3〜0.7倍である、請求項1〜9の何れか一項に記載の方法。
- 中に金属材料(M)が導入される電気アーク炉(11)であって、前記金属材料(M)に向けて電気アークを発生させるよう構成された少なくとも1つの電極(13)が設けられた電気アーク炉(11)と、
前記電気アークの少なくとも電源電流(Ia)を調整するよう構成された制御及び命令ユニット(21)と、を備えた融解装置であって、
前記融解装置は、さらに、
幹線交流電圧及び幹線交流電流を供給するために電気ネットワーク(16)に接続されるとともに、前記幹線交流電圧及び前記幹線交流電流をベース交流電圧及びベース交流電流にそれぞれ変えるよう構成された変圧器(15)と、
前記変圧器(15)に接続され、前記ベース交流電圧及び前記ベース交流電流を直流電圧及び直流電流に変えるよう構成された複数の整流器(19)と、
前記整流器(19)に接続され、直流電圧及び直流電流を交流電源電圧及び交流電源電流に変換するよう構成された複数のコンバータ(20)と、を備え、
前記融解装置は、さらに、
前記電源電流(Ia)が、融解させる工程中に第1電流値(I1)に維持されるとともに精錬する工程中に前記第1電流値(I1)の1.04〜1.2倍である第2電流値(I2)に維持されるように、少なくとも前記融解させる工程及び前記精錬する工程中に前記電気アークの少なくとも前記電源電流(Ia)を調整するよう構成された調整デバイス(22)と、
前記整流器(19)を前記コンバータ(20)に接続するとともに、直流で機能する少なくとも1つの中間回路(23)と、を備え、
前記中間回路(23)は、電気エネルギーを連続的に蓄えるとともに、前記電極(13)と前記整流器(19)との間の分離、即ち前記電気ネットワーク(16)との分離をもたらすよう構成されている、融解装置。
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