JP4481653B2 - 金属の装入材料を装入しつつ連続的なスチール製造をするための方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明の特に好ましい更なる発展形によれば、再燃焼させるべきプロセスガスの少なくとも一部分は、装入材料柱から抜き取られ、その再燃焼は、装入材料柱の外側で、特に溶解容器の外側で、行なわれる。引き続き、再燃焼させられたプロセスガスは、再び装入材料柱内へ、排出面よりも高く位置する面を介して戻される。
2 溶解容器
3 処理容器
4 シャフト
5 内部シャフト
6 下の部分
7 容器壁部
8 スクラップ柱
9 溶湯
10 出湯口
11 下の溶解浴容器部分
12 上の容器部分
13 排気
14 バーナ装置
15 内部シャフトの先端部
16 溶湯
17 内部空間
18 供給ライン
19 供給ライン
20 壁部
21 流入口
22 酸化剤
23 化石燃料
24 熱交換ユニット
25 底部
26 旋回軸
27 出湯口
28 回転装置
29 電極
30 電極
31 保持装置
32 ランス
34 装入装置
42 流入口
E1 面
E2 面
E3 面
E4 面
Claims (25)
- 金属の装入材料(8)を装入しつつ連続的なスチール製造をするための方法であって、装入材料(8)が、溶解容器(2)の上の部分において予熱され、引き続き溶解容器(2)の下の部分(9)において化石燃料(23)で溶解され、溶解物(16)が連続的に処理容器(3)内へと導出され、この処理容器内で、所望のスチール品質が調整され、その際、溶解容器(2)内へと、外から、プロセスガス(13)を再燃焼させるための再燃焼ガス(22)が導入される方法において、
プロセスガス(13)が、溶解容器(2)内を上昇する際に、段階的に、上下に配設された再燃焼ガス(22)を導入するための流入口(21,42)によって構成される複数の再燃焼面(E1〜E4)内で再燃焼されること、このため、装入材料柱内に、再燃焼ガス(22)が、溶解容器(2)の容器壁(7)内の再燃焼面(E3,E4)を構成する流入口(42)を経て外から導入され、材料柱内へと突出する内部シャフト(5)の壁部(20)内の再燃焼面(E1,E2)を構成する流入口(21)を経て内から導入されることを特徴とする方法。 - 再燃焼ガス(22)の量、種類及び/又は組成が、溶解容器(2)の高さに関するプロセスガス(13)の特性に依存して調整されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 化石燃料(23)の量、種類及び/又は組成、並びに内部シャフト(5)内に移動可能に配設されている少なくとも1つのバーナ装置(14)の位置が、溶解容器(2)の高さに関するプロセスガスの特性に依存して調整されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 再燃焼面が、高さにおいて溶解容器(2)に対する内部シャフト(5)の配設を変更することによって、及び/又はその長手方向軸を中心として内部シャフト(5)を回転させることによって調整されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
- 個々の再燃焼面(E1〜E4)に対する再燃焼ガス(22)の配分が、酸化層を形成する酸化鉄の溶解温度の90%の温度以上の装入材料の表面の局所的な過熱が回避され、再燃焼度が、溶解容器の上の出口において100%であるように調整されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
- プロセスガス(13)として、溶解排気以外に、スチール品質の調整をする際に処理容器(3)内に生じる、容器(2,3)のガス空間を接続することによって溶解容器(2)の下の部分へと流れる処理排気も、溶解容器内を上昇している間に装入材料(8)を予熱し、段階的に再燃焼されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法。
- 溶湯(16)を処理するために処理容器(3)内に必要なエネルギが、少なくとも一部分が化石燃料によって提供されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。
- 再燃焼ガス(22)及び/又は溶解のために必要なガスが予熱されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。
- 再燃焼させるべきプロセスガス(113)の少なくとも一部分が抜き取られ、その再燃焼が装入材料柱の外側で行なわれ、引き続き、再燃焼させられたプロセスガス(113’)が、再び装入材料柱内へ、排出面よりも高く位置する面へと戻されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。
- 再燃焼させるためのプロセスガス(113)が、溶解容器の容器壁(107)に沿って又は溶解容器の外側に及び/又は内部シャフト壁内に又は内部シャフト内に配設された再燃焼空間(146)内に案内され、これらの再燃焼空間(146)内へと、再燃焼ガス(122)が導入されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 再燃焼ガス(122)が、再燃焼空間(146)内へと適切に吸引効果によって導入されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 化石燃料(23)の燃焼が、装入材料を溶解するために化学量論の下に行なわれることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1つに記載の方法。
- 金属の装入材料(8)を装入しつつスチールの連続的な製造をするための装置(1)であって、この装置が、金属の装入材料に溶解容器(2)の下の部分(9)において作用可能な少なくとも1つの化石燃料(23)のためのバーナ装置(14)を有する溶解容器(2)、並びに溶解容器(2)の下の部分(9)と出湯口(10)を介して接続された処理容器(3)を有し、この処理容器内へと、溶解物(16)が連続的に導出され、この処理容器内で、所望のスチール品質が調整され、その際、装入材料(8)が、溶解容器(2)の上の部分においてプロセスガス(13)によって予熱され、溶解容器(2)内へと、外から、プロセスガス(13)を再燃焼させるための再燃焼ガス(22)が導入される装置において、
溶解容器(2)が、中心に中空の内部シャフト(5)を備え、この内部シャフトが、溶解容器(2)の長手方向軸に沿って、この溶解容器内へと上から突出すること、
溶解容器(2)が、その容器壁(7)内に、再燃焼面(E3,E4)を構成する、再燃焼ガス(22)を導入するための複数の流入口(42)を備え、内部シャフト(5)が、その壁部(20)内に、再燃焼面(E1,E2)を構成する、再燃焼ガス(22)を導入するための複数の流入口(21)を備え、これらの流入口(21,42)が、上下に配設された複数の再燃焼面(E1〜E4)においてプロセスガス(13)を段階的に再燃焼させるために、溶解容器(2)の容器壁(7)及び内部シャフト(5)の壁部(20)に沿って上下に配設されていることを特徴とする装置。 - 装置が、溶解容器(2)の高さに関するプロセスガス特性を設定するための手段(35)及び一定の再燃焼度でプロセスガス(13)を段階的に再燃焼させるための再燃焼ガス(22)の種類、量及び組成を調整するための手段(39)を有することを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 内部シャフト(5)の周囲に沿ってそれぞれ一定の高さで再燃焼ガス(22)のための独立した供給ライン(18)を有する多数の流入口(21)が配設されていることを特徴とする請求項13又は14に記載の装置。
- それぞれの面(E3,E4)に配設された溶解容器(2)の流入口(42)が、上下に配設された内部シャフト(5)の流入口(21)の2つの面(E1,E2)に対してずらされて配設されていることを特徴とする請求項13〜15のいずれか1つに記載の装置。
- 溶解容器(2)の長手方向軸に沿って内部シャフトを変位させるための手段(40)及び/又はその長手方向軸を中心として内部シャフト(5)を回転させるための手段(41)が設けられていることを特徴とする請求項13〜16のいずれか1つに記載の装置。
- 内部シャフト(5)が、その装入材料柱(8)内に突出する端部(15)に、少なくとも1つのバーナ装置(14)を備えることを特徴とする請求項13〜17のいずれか1つに記載の装置。
- 内部シャフト(5)内でそれぞれのバーナ装置(14)を変位させるための手段(43)が設けられており、化石燃料(23)及び酸化剤の種類、量及び組成を調整するための手段(39)が設けられていることを特徴とする請求項13〜18のいずれか1つに記載の装置。
- 内部シャフト(5)が、それぞれのバーナ装置(14)に化石燃料(23)及び酸化剤を導くための供給ライン(19)を備えることを特徴とする請求項13〜19のいずれか1つに記載の装置。
- 処理容器(3)の上の容器部分(12)が、ガス流出ラインを備え、このガス流出ラインが、気密に溶解容器の下の部分(6)と接続しており、その際、スチール品質を調整する際に処理容器(3)内に生じるプロセスガス(13)が、溶解容器(2)の下の部分内へと流れ、溶解容器内を上昇している間に装入材料(8)を予熱することを特徴とする請求項13〜20のいずれか1つに記載の装置。
- 溶解容器(2)の容器壁(7)内の流入口(42)が、内部シャフト(5)内に配設された流入口(21)に対して0.5φまでの角度ズレで配設されており、その際、φが、頂点としての内部シャフトの中心とした再燃焼面における容器壁(7)内の相並んで配設された2つの流入口(42)の間の角度であることを特徴とする請求項13〜21のいずれか1つに記載の装置。
- プロセスガス(113)を再燃焼させるために、装入材料柱の外側に配設された再燃焼空間(146)が、溶解容器の容器壁(107)に沿って又は溶解容器の外側に及び/又は内部シャフト壁内に又は内部シャフト内に配設されており、その際、再燃焼ガス(122)もしくは酸化剤のための流入口(142)が、燃焼空間(146)内へと合流することを特徴とする請求項13〜22のいずれか1つに記載の装置。
- 装置が、熱交換ユニット(24)を備え、この熱交換ユニットによって、再燃焼を支援するガス(22)並びにバーナ装置(14)のためのガス(23)が、プロセスガス(13)に対して逆流で流れることを特徴とする請求項13〜23のいずれか1つに記載の装置。
- 処理容器(3)が、この処理容器が全体として又は部分として移動可能及び交換可能であり、溶解容器(2)と、連続鋳造装置内の次のプロセス部分との間の冶金学上のプロセスラインのためのバッファとして使用されるように形成されていることを特徴とする請求項13〜24のいずれか1つに記載の装置。
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