RU2576213C1

RU2576213C1 - Device for loading metallized pellets into the arc furnace

Info

Publication number: RU2576213C1
Application number: RU2014128487/02A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Эдгарович Меркер; Оксана Ивановна Малахова
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-02-27

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, in particular to devices for loading metallized pellets into the arc furnace. Device is supplied mounted on the receiving funnel photo element sensor fixing top-level loading of pellets in her unit automatically switching on and off of said supply unit metallized pellets, speed control loading metallized pellets and actuator loading of pellets in the axial hole electrodes. Wherein said control unit is connected to the regulator loading speed metallized pellets, which is arranged to act on the actuator loading pellets into the axial hole of the electrodes of the furnace, and the control computer is adapted to calculate the parameters of the heating and melting of the metallized pellets in the bath furnace setting device flow metallized pellets smelted.

EFFECT: invention enables a cyclic flow metallized pellets in the bath furnace by continuously passing them through the axial openings of the electrodes in the contact region with the electric arc melt.

5 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к устройствам загрузки шихты или сыпучих материалов, например металлизованных окатышей (брикетов) и других сыпучих материалов, в плавильные агрегаты, например, в дуговые печи для выплавки стали.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to devices for loading a charge or bulk materials, for example metallized pellets (briquettes) and other bulk materials, into melting units, for example, in arc furnaces for steel smelting.

Известно изобретение по загрузке шихты, в том числе металлизованных окатышей, в плавильную емкость, например в дуговую сталеплавильную печь (ДСП), через загрузочную трубу под принудительным давлением [Патент Франции №1385224, кл. В22d, 1964 г. Способ загрузки шихты в плавильную емкость]. Недостатком изобретения является сложность конструктивного исполнения данного устройства.The invention is known for loading a charge, including metallized pellets, into a melting tank, for example, in an arc steel-smelting furnace (DSP), through a loading pipe under forced pressure [French Patent No. 1385224, class. B22d, 1964. The method of loading the mixture into a melting tank]. The disadvantage of the invention is the complexity of the design of this device.

Кроме того, известно другое устройство, основанное на применении способа (Авт. Свид. СССР (II) 711336. БИ №3 от 25.01.1980 г. // Способ загрузки металлизованных окатышей в плавильную емкость. Авторы: Н.А. Маняк и др.) загрузки металлизованных окатышей, например, в дуговую печь. Недостатком этих известных устройств (Патент Франции №1385224, кл. В22d, 1964 г. Способ загрузки шихты в плавильную емкость; Авт. Свид. СССР (II) 711336. БИ №3 от 25.01.1980 г. // Способ загрузки металлизованных окатышей в плавильную емкость. Авторы: Н.А. Маняк и др.) является их громоздкость и сложное конструктивное исполнение, не позволяющие эффективно осуществлять процесс загрузки шихты (металлизованных окатышей и др.) в автоматическом режиме в зависимости от хода технологических процессов плавки стали.In addition, another device is known based on the application of the method (Auth. St. USSR (II) 711336. BI No. 3 of January 25, 1980 // Method for loading metallized pellets into a smelting tank. Authors: N. A. Manyak et al. .) loading metallized pellets, for example, into an arc furnace. The disadvantage of these known devices (French Patent No. 1385224, class B22d, 1964, the Method of loading the mixture into the melting tank; Auth. Certificate of the USSR (II) 711336. BI No. 3 from 01/25/1980 // Method of loading metallized pellets in Authors: N.A. Manyak et al.) are their bulkiness and complex design, which do not allow to efficiently carry out the process of loading the charge (metallized pellets, etc.) in automatic mode, depending on the course of technological processes of steel melting.

Известно устройство, основанное на применении способа (Авт. Свид. СССР №523142, кл. С21С 5/52, 1976 г. // Способ управления процессом плавки губчатого железа в электрической печи. Авторы: Л.С. Фридлянд и др.) загрузки шихты в дуговую печь. Сущность данного изобретения заключается в том, что устройство по загрузке металлизованных окатышей предусматривает непрерывную подачу окатышей в печь по информации зависимости скорости загрузки окатышей от электрической мощности, забираемой из сети, и коррекции скорости загрузки окатышей пропорционально отклонению температуры металла от заданного значения. Основным недостатком данного изобретения (Авт. Свид. СССР №523142, кл. С21С 5/52, 1976 г. // Способ управления процессом плавки губчатого железа в электрической печи. Авторы: Л.С. Фридлянд и др.), как и других, является то, что конструктивное исполнение устройств предусматривает загрузку металлизованных окатышей в пространство дуговой печи вне пределов воздействия электрических дуг, т.е. металлизованные окатыши в этом случае попадают в шлак, где они окисляются и ошлаковываются, что не позволяет достигнуть высоких скоростей плавки этих окатышей в ДСП.A device based on the application of the method (Auth. St. USSR No. 523142, class C21C 5/52, 1976 // Method of controlling the process of melting sponge iron in an electric furnace. Authors: LS Fridlyand et al.) charge in an arc furnace. The essence of this invention lies in the fact that the device for loading metallized pellets involves the continuous supply of pellets into the furnace according to the information of the dependence of the loading speed of the pellets on the electric power taken from the network and the correction of the loading speed of the pellets in proportion to the deviation of the metal temperature from the set value. The main disadvantage of this invention (Auth. St. USSR No. 523142, class C21C 5/52, 1976 // Method of controlling the process of melting sponge iron in an electric furnace. Authors: LS Fridlyand et al.), As well as others , is that the design of the devices provides for the loading of metallized pellets into the space of the arc furnace outside the limits of exposure to electric arcs, i.e. metallized pellets in this case fall into the slag, where they are oxidized and slagged, which does not allow to achieve high melting rates of these pellets in chipboard.

Особенностью этого устройства, основанного на способе (Авт. Свид. СССР №523142, кл. С21С 5/52, 1976 г. // Способ управления процессом плавки губчатого железа в электрической печи. Авторы: Л.С. Фридлянд и др.), является то, что при электроплавке окатышей период непрерывной загрузки разбивается на несколько интервалов (периодов), где каждому из которых ставится в соответствие определенный уровень мощности ДСП Р (МВт), т.е. устанавливаются ступени напряжения в печи при определенной скорости загрузки окатышей V_oк [кг/МВт·мин].A feature of this device based on the method (Auth. St. USSR No. 523142, class C21C 5/52, 1976 // Method for controlling the process of melting sponge iron in an electric furnace. Authors: L. S. Fridlyand and others), It is that during the pellet electric smelting, the continuous loading period is divided into several intervals (periods), where each of them is associated with a certain power level of chipboard R (MW), i.e. voltage steps are set in the furnace at a certain speed of loading pellets V _o [kg / MW · min].

Известно также устройство, основанное на способе (Меркер Э.Э. и др. Пат. РФ №2374582 от 27.11.2009 г. БИ №3, кл. С21С 5/48), использующее принцип подачи металлизованных окатышей в ванну ДСП через полые электроды (Мартыненко А.К. и др. Устройство для подвода газа в полый электрод. Авт. Свид. СССР №293443, кл. С21С 5/52, 1978 г.), причем через эти полые электроды подают одновременно в ванну ДСП металлизованные окатыши, сыпучие материалы и газовые смеси под давлением. Однако это изобретение и другие вышеизложенные устройства обладают также существенным недостатками, заключающимися в том, что эти устройства для загрузки окатышей в печь являются конструктивно несовершенными, что не позволяет это и все известные устройства для загрузки металлизованных окатышей и других сыпучих материалов, в настоящее время, эффективно использовать в технологиях плавки окатышей в ДСП с целью достижения высоких энерготехнологических и технико-экономических показателей в сталеплавильном производстве.Also known is a device based on the method (Merker E.E. et al. Pat. RF No. 2374582 of 11/27/2009 BI No. 3, class C21C 5/48) using the principle of supplying metallized pellets to the particleboard bath through hollow electrodes (Martynenko A.K. et al. A device for supplying gas to a hollow electrode. Aut. St. USSR No. 293443, class C21C 5/52, 1978), moreover, through these hollow electrodes, metallized pellets are simultaneously fed into the chipboard bath, bulk materials and gas mixtures under pressure. However, this invention and the other devices described above also have significant drawbacks in that these devices for loading pellets into a furnace are structurally imperfect, which does not allow this and all known devices for loading metallized pellets and other bulk materials, at present, effectively use in the technology of smelting pellets in chipboard in order to achieve high energy-technological and technical and economic indicators in steelmaking.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является устройство (Меркер Э.Э. и др. патент РФ №2487306 от 10.07.2013 г. Бюл. №19 // Устройство для загрузки металлизованных окатышей в дуговую печь) загрузки металлизованных окатышей в дуговую печь, основанное на применении непрерывной подачи железорудных металлизованных окатышей (ЖМО) в ванну ДСП через полые электроды, а конкретнее через осевые отверстия в этих электродах, что позволяет осуществлять непрерывную подачу ЖМО непосредственно в зону высоких температур расплава, т.е. под электрические дуги в ванне агрегата, причем подача металлизованных окатышей в ванну ДСП осуществляется по информации зависимости скорости загрузки ЖМО от электрической мощности и других данных по ходу электроплавки окатышей в ДСП с помощью управляющей ЭВМ и узла подачи ЖМО в ванну агрегата.The closest analogue of the invention is a device (Merker E.E. et al. RF patent No. 2487306 dated July 10, 2013 Bull. No. 19 // Device for loading metallized pellets into an arc furnace) loading metallized pellets into an arc furnace based on the use of a continuous supply of iron ore metallized pellets (LMO) into the chipboard bath through hollow electrodes, and more specifically through axial holes in these electrodes, which allows continuous LMO feed directly to the zone of high melt temperatures, i.e. under electric arcs in the bath of the unit, and the supply of metallized pellets to the bath of the chipboard is carried out according to the dependence of the LMO loading speed on electric power and other data along the course of the electric melting of the pellets in the chipboard using the control computer and the unit for supplying the LMO to the bath of the unit.

Основным недостатком данного изобретения является то, что конструктивное исполнение устройства непрерывной подачи не предусматривает загрузку металлизованных окатышей в пространство ванны, где электрические дуги контактируют с поверхностью расплава, по принципу V_ок≤V_пл, где V_ок - скорость загрузки ЖМО, кг/с, а V_пл - скорость их плавления, кг/с. Дело в том, что для плавления какой-либо порции окатышей в зоне контакта дуги с поверхностью металла (поверхностью мениска) требуется время τ_пл, с, и для того, чтобы порция ЖМО могла расплавиться за время τ_пл, требуется некоторый перерыв в подаче окатышей в зону плавления, т.е. необходимо осуществлять циклическую подачу ЖМО в ванну, например, подавать определенный расход окатышей на данную поверхность мениска и прерывать на время τ_пл эту подачу ЖМО в ДСП, чтобы данная порция окатышей успела бы расплавиться, а затем подавать следующую порцию ЖМО в ДСП в зависимости от параметров теплоэнергетического состояния ванны дуговой печи, т.е. от установленной ступени напряжения в ДСП, при которой каждая ступень в печи характеризует подводимую тепловую мощность и оценивается коэффициентом мощности (cos φ=f(T_в; V_ок)), где T_в - температура металла в ванне печи, °С, а V_ок - расход окатышей в ванну агрегата, кг/с. К недостатку прототипа можно отнести то, что каждая мощность в печи в периоды плавки не привязывается к технологическим локальным условиям в зоне контакта электрических дуг с расплавом, где осуществляется плавление каждой данной порции окатышей.The main disadvantage of this invention is that the design of the continuous feed device does not provide for the loading of metallized pellets into the space of the bath, where the electric arcs are in contact with the surface of the melt, according to the principle V _ok ≤V _pl , where V _ok is the LMO loading speed, kg / s, and V _PL - the rate of their melting, kg / s. The fact is that melting any portion of pellets in the zone of contact of the arc with the metal surface (meniscus surface) requires time τ _pl , s, and in order for the LMO portion to melt during time τ _pl , some interruption in the supply of pellets is required to the melting zone, i.e. necessary to carry out cyclic pitch LMO in the bath, for example, apply a specific flow rate of pellets on the given surface of the meniscus and the interrupt for the duration τ _mp this pitch LMO EAF to this portion of the pellets have time to melt and then fed further portion LMO EAF depending on the parameters the heat and power state of the arc furnace bath, i.e. from the installed voltage level in the chipboard, at which each stage in the furnace characterizes the supplied heat power and is estimated by a power factor (cos φ = f (T _in ; V _ok )), where T _in is the temperature of the metal in the furnace bath, ° C, and V _ok - the consumption of pellets in the unit bath, kg / s. The disadvantage of the prototype can be attributed to the fact that each capacity in the furnace during melting periods is not tied to the technological local conditions in the zone of contact of the electric arcs with the melt, where each given portion of pellets is melted.

Техническим результатом данного изобретения является решение задачи по разработке более совершенного устройства для загрузки металлизованных окатышей и других сыпучих материалов в дуговую печь, позволяющего, с одной стороны, устранить недостатки прототипа и других вышеизложенных устройств, а с другой, обеспечивать работу устройства с более высокими энергосберегающими и технологическими показателями работы агрегата, например дуговой печи, для плавки металлизованных окатышей с периодической (циклической) непрерывной их подачей через осевые отверстия в электрические дуги агрегата.The technical result of this invention is to solve the problem of developing a more advanced device for loading metallized pellets and other bulk materials into an arc furnace, which allows, on the one hand, to eliminate the disadvantages of the prototype and other of the above devices, and on the other, to ensure the operation of the device with higher energy-saving and technological indicators of the operation of the unit, for example, an arc furnace, for melting metallized pellets with periodic (cyclic) continuous feed through axial holes in the electric arc unit.

Технический результат достигается следующим образом.The technical result is achieved as follows.

Устройство для загрузки металлизованных окатышей в дуговую печь, включающее приемную воронку, узел подачи металлизованных окатышей в нее, исполнительный механизм загрузки окатышей в осевые отверстия электродов печи и управляющую ЭВМ, отличается тем, что управляющая ЭВМ имеет в своем составе систему расчета параметров нагрева и плавления окатышей в ванне печи с задающим устройством от ЭВМ, а узел подачи металлизованных окатышей в приемную воронку имеет блок автоматического включения или отключения работы узла подачи и при этом указанный блок соединен с регулятором скорости загрузки окатышей, причем этот регулятор скорости загрузки выполнен с возможностью воздействовать на исполнительный механизм загрузки окатышей в осевые отверстия электродов печи и, кроме того, устройство отличается тем, что приемная воронка снабжена фотоэлементным датчиком, сигнал от которого воспринимается регулятором скорости загрузки окатышей и блоком включения или отключения узла подачи окатышей в приемную воронку, причем устройство отличается еще тем, что система расчета в составе управляющей ЭВМ выполнена с возможностью определить текущий непрерывный или периодический расход окатышей (G_ок(i, k, j и др.)) в ванну печи в соответствии с выражениемA device for loading metallized pellets into an arc furnace, including a receiving funnel, a node for supplying metallized pellets to it, an actuator for loading pellets into the axial holes of the furnace electrodes and a control computer, characterized in that the control computer incorporates a system for calculating the parameters of heating and melting of pellets in the bathtub of the furnace with a host device from the computer, and the site for supplying metallized pellets to the receiving funnel has a unit for automatically turning on or off the operation of the site of supply, and the th block is connected to the pellet feed speed controller, and this load speed controller is configured to act on the actuator for loading the pellets into the axial holes of the furnace electrodes and, moreover, the device is characterized in that the receiving funnel is equipped with a photocell sensor, the signal from which is sensed by the speed controller loading the pellets and the unit for turning on or off the unit for supplying pellets to the receiving funnel, moreover, the device is also characterized in that the calculation system as part of the control The mainframe computer is capable of determining the current continuous or periodic consumption of pellets (G _ok (i, k, j, etc.)) in the furnace bath in accordance with the expression

G_ок(i, k, j и др.)=V_ок·τ_пл(i, k, j и др.), кг/с, где V_ок - расход окатышей (кг/с), равный V_oк=(Δq_в/(c·ν_t)-G₀)/τ, причем здесь теплоусвоение ванны печи Δq_в=G_τ·с·ν_t, где G_τ - текущий вес металла в ванне печи, кг; с - средняя теплоемкость металла, Дж/(кг·с); ν_t - скорость нагрева ванны, °С/мин; τ - время по ходу электроплавки окатышей в печи, мин, а индексы i, k, j и др. относятся к ступеням напряжения в дуговой сталеплавильной печи; τ_пл(i, k, j и др.) - время плавления порции окатышей в ванне печи и, в то же время, устройство отличается также тем, что система расчета в составе управляющей ЭВМ выполнена с возможностью определять время периода отключения (τ_пер, с) регулятора скорости и исполнительного механизма загрузки окатышей в осевые отверстия электродов по зависимости τ_пер(i, k, j и др.) = τ_пл(i, k, j и др.) = (3·S_мен·k/S_ок)·m_ок/V_ок, с, где S_мен=2π(L_д+r_э)·h_мен, м²; S_ок=π·r_ок ², м²; h_мен=r_ок/2, м; L_д - длина дуги, м; r_ок - радиус окатыша, м; r_э - радиус электрода, м; m_ок - масса окатыша, кг; k - коэффициент плотности (равный 0,9069) размещения порций окатышей на поверхности мениска (S_мен, м²) в ванне печи, а также предлагаемое устройство отличается еще тем, что система расчета в составе управляющей ЭВМ выполнена с возможностью определять время плавления порции окатышей (τ_пл(i, k, j и др.), кг/с) по зависимости τ_пл(i, k, j и др.) = N·m_ок/V_пл, где N - количество окатышей в данной порции (шт.); V_пл - скорость плавления окатышей (кг/с), равная значению V_ок, кг/с, для данного момента электроплавки окатышей в ванне печи.G _ok (i, k, j, etc.) = V _ok · τ _pl (i, k, j, etc.), kg / s, where V _ok - pellet consumption (kg / s), equal to V _ok = ( Δq _in / (c · ν _t ) -G ₀ ) / τ, and here the heat absorption of the furnace bath Δq _in = G _τ · s · ν _t , where G _τ is the current weight of the metal in the furnace bath, kg; C is the average heat capacity of the metal, J / (kg · s); ν _t is the bath heating rate, ° C / min; τ is the time along the course of the electric melting of the pellets in the furnace, min, and the indices i, k, j, and others relate to the voltage steps in the arc steel furnace; τ _pl (i, k, j, etc.) is the melting time of a portion of pellets in the furnace bath and, at the same time, the device also differs in that the calculation system in the control computer is configured to determine the time of the shutdown period (τ _per , c) a speed controller and an actuator for loading pellets into the axial holes of the electrodes according to the dependence of τ _per (i, k, j, etc.) = τ _pl (i, k, j, etc.) = (3 · S _men · k / S _ok ) · m _ok / V _ok , s, where _Smen = 2π (L _d + r _e ) · _hmen , m ² ; S _ok = π · r _ok ² , m ² ; h _men = r _approx / 2, m; L _d - the length of the arc, m; r _ok - the radius of the pellet, m; r _e is the radius of the electrode, m; m _ok - the weight of the pellet, kg; k is the density coefficient (equal to 0.9069) of the placement of portions of pellets on the meniscus surface ( _Smen , m ² ) in the furnace bath, and the proposed device is also characterized in that the calculation system in the control computer is configured to determine the melting time of the portion of pellets (τ _pl (i, k, j, etc.), kg / s) according to the dependence of τ _pl (i, k, j, etc.) = N · m _ok / V _pl , where N is the number of pellets in a given portion ( PC.); V _PL - the melting rate of pellets (kg / s), equal to the value of V _ok , kg / s, for a given moment of electric melting of pellets in the furnace bath.

Предлагаемое изобретение реализуется с помощью устройства (см. фиг. 1), включающего систему расчета расхода металлошихты (1) на электроплавку, датчик расхода сыпучих материалов (2), управляющую ЭВМ (3), бункер расхода металлизованных окатышей (4) на процесс их плавки, а также систему конвейеров (5) для загрузки окатышей и сыпучих материалов (6) в дуговую сталеплавильную печь.The present invention is implemented using a device (see Fig. 1), including a system for calculating the consumption of metal charge (1) for electric melting, a flow sensor for bulk materials (2), a control computer (3), a hopper for the consumption of metallized pellets (4) for the process of melting , as well as a system of conveyors (5) for loading pellets and bulk materials (6) into an electric arc furnace.

Работа по предлагаемому изобретению осуществляется следующим образом. Для осуществления электроплавки стали в приемную воронку (7) загружаются металлизованные окатыши из бункера (4), которые затем поступают через гибкие шланги (25), конусные воронки (26) и полые электроды (16) в ванну с металлом и шлаком (17) дуговой печи (8). На электроплавку металлизованных окатышей потребляемая мощность электроэнергии фиксируется датчиком (9), а расход окатышей и сыпучих материалов регулируется исполнительным механизмом (10) с обеспечением контроля температуры металла (11) в печи, а также контролем активной мощности датчиком (12), фиксацией сигналов от датчиков расхода окатышей (13), а также сигналов датчиков тока (14) и напряжения (15) в электрической цепи. При этом блок включения или отключения (24) через исполнительный механизм (10) влияет на расход подачи окатышей в приемную воронку (7). При этом с помощью системы контроля температуры металла (11) осуществляется расчет величины теплоусвоения шлакометаллической ванны (18) в дуговой печи, а сигнал этот поступает на исполнительный механизм загрузки окатышей и сыпучих (10). При этом напряжение (фиг. 1) от электрической сети (9, 12, 14, 15) передается через электрододержатели на полые электроды (16), в которые через осевые отверстия (27) в электродах подаются порциями или непрерывно металлизованные окатыши из приемной воронки (7). Управляющая ЭВМ (3) имеет в своем составе систему расчета параметров нагрева и плавления окатышей (19), т.е. для расчета таких параметров, как V_ок, V_пл, τ_пл и другие. Причем система расчета (19) вырабатывает данные для задающего устройства (20) и регулятора скорости загрузки окатышей (21), который воздействует на исполнительный механизм (22) подачи окатышей в осевые отверстия (27) графитовых электродов (16) печи. Приемная воронка (7) снабжена фотоэлементным датчиком (23), который фиксирует верхний уровень загрузки окатышей в воронке, а сигнал от датчика поступает в регулятор (21) и подачи окатышей через конвейерную систему (4, 5 и 6), а затем и на конусные воронки (26), установленные в осевых отверстиях электродов печи. Эффективность предлагаемого изобретения вытекает из принципа осуществления непрерывной загрузки окатышей в ванну дуговой печи (фиг. 1) прерывистыми порционными потоками металлизованных окатышей (фиг. 2), т.е. каждая порция этих окатышей с расходом, например, G_ок (i), кг, должна находиться на поверхности металла (менисков) столько, сколько эта порция плавится, т.е. время равное τ_пл(i, k, j и др.) Причем время прерывания подачи окатышей (равное периоду отключения) τ_пер(i, k, j и др.) для циклов порционной загрузки (А) и времени τ_пл (Б)) изменяются в зависимости от ступеней напряжения (i, k, j и др.) по ходу электроплавки (В, фиг. 2). Для каждой ступени напряжения (фиг. 3) устанавливается определенная тепловая мощность печи, при которой рассчитываются параметры Δq_в, V_ок, V_пл, τ_пл и другие, т.е. представляется необходимым соблюдать (см. фиг. 2 поз. б) при ступенях напряжения (i, k, j и др.) принцип V_ок≤V_пл, кг/с, а параметры нагрева и плавления металлизованных окатышей рассчитываются в системе расчета параметров нагрева и плавления (фиг. 1. поз. 19) в составе управляющей ЭВМ. Основные технологические показатели плавки показаны на фиг. 3 поз. а: V_ок, [С] и температура металла t, °C.The work according to the invention is as follows. For electric steel melting, metallized pellets from the hopper (4) are loaded into a receiving funnel (7), which then enter through a flexible hose (25), conical funnel (26) and hollow electrodes (16) into a bath with metal and slag (17) arc furnaces (8). For electric smelting of metallized pellets, the power consumption of electricity is recorded by the sensor (9), and the consumption of pellets and bulk materials is regulated by the actuator (10) with the control of the temperature of the metal (11) in the furnace, as well as the monitoring of the active power by the sensor (12), recording signals from the sensors pellet flow rate (13), as well as signals from current sensors (14) and voltage (15) in the electrical circuit. In this case, the on or off unit (24) through the actuator (10) affects the flow rate of the pellets to the receiving funnel (7). In this case, using the metal temperature control system (11), the heat absorption of the slag metal bath (18) in the arc furnace is calculated, and this signal is sent to the actuator for loading pellets and bulk (10). In this case, the voltage (Fig. 1) from the electric network (9, 12, 14, 15) is transmitted through the electrode holders to the hollow electrodes (16), into which through the axial holes (27) in the electrodes are fed portions or continuously metallized pellets from the receiving funnel ( 7). The host computer (3) incorporates a system for calculating the heating and melting parameters of pellets (19), i.e. for calculating such parameters as V _ok , V _pl , τ _pl and others. Moreover, the calculation system (19) generates data for the driver (20) and the pellet feed speed controller (21), which acts on the actuator (22) for feeding the pellets into the axial holes (27) of the graphite electrodes (16) of the furnace. The receiving funnel (7) is equipped with a photocell sensor (23), which detects the upper level of pellet loading in the funnel, and the signal from the sensor enters the regulator (21) and feeding the pellets through the conveyor system (4, 5 and 6), and then to the cone funnels (26) installed in the axial holes of the furnace electrodes. The effectiveness of the invention follows from the principle of the continuous loading of pellets into the bath of the arc furnace (Fig. 1) in intermittent batch flows of metallized pellets (Fig. 2), i.e. each portion of these pellets with a flow rate, for example, G _ok (i), kg, should be on the surface of the metal (menisci) as long as this portion melts, i.e. time equal to τ _pl (i, k, j, etc.) Moreover, the time of interruption of the pellet supply (equal to the shutdown period) τ _lane (i, k, j, etc.) for batch loading cycles (A) and time τ _pl (B) ) vary depending on the voltage levels (i, k, j, etc.) along the course of the electric melting (B, Fig. 2). For each voltage step (Fig. 3), a certain thermal power of the furnace is established, at which the parameters Δq _in , V _ok , V _pl , τ _pl and others are calculated, i.e. it seems necessary to observe (see Fig. 2 pos. b) at voltage levels (i, k, j, etc.) the principle of V _ok ≤V _pl , kg / s, and the heating and melting parameters of metallized pellets are calculated in the heating parameter calculation system and melting (Fig. 1. pos. 19) as part of the control computer. The main technological indicators of the heat are shown in FIG. 3 poses a: V _ok , [C] and metal temperature t, ° C.

Результаты опытных данных (таблица) свидетельствуют об улучшении энерготехнологических и технико-экономических показателей электроплавки окатышей в 150 т ДСП при соблюдении технологии плавки стали на основе приближенного равенства параметров V_ок≈V_пл, кг/с, с соблюдением (фиг. 2) равенства τ_пл(i, k, j и др.) = τ_пер(i, k, j и др.) по ходу подачи ЖМО в ванну дуговой печи.The results of the experimental data (table) indicate an improvement in the energy technological and technical and economic indicators of pellet electric smelting in 150 tons of chipboard while observing the steel melting technology based on the approximate equality of parameters V _ok ≈ V _pl , kg / s, observing (Fig. 2) the equality τ _pl (i, k, j, etc.) = τ _per (i, k, j, etc.) in the course of supplying LMOs to the bath of the arc furnace.

Приведенные опытные данные (таблица) и результаты работы дуговых сталеплавильных печей [7] с применением технологии подачи окатышей в ванну дуговой печи свидетельствуют об эффективности и перспективности применения новых технологических решений подобно предлагаемому изобретению.The given experimental data (table) and the results of the operation of arc steel-smelting furnaces [7] using the technology of feeding pellets into the bath of an arc furnace testify to the efficiency and prospects of using new technological solutions similar to the invention.

Claims

1. A device for loading metallized pellets into an arc furnace, comprising a node for supplying metallized pellets through a receiving funnel into the axial holes of the electrodes and an actuating mechanism for loading pellets into a receiving funnel associated with a control computer, characterized in that it is equipped with a photocell fixation sensor mounted on the receiving funnel the upper level of loading the pellets in it, the unit for automatically turning on and off the aforementioned site for supplying metallized pellets, the meta loading speed regulator lined pellets and an actuator for loading pellets into the axial holes of the electrodes, wherein said block is connected to a speed controller for loading metallized pellets, which is configured to affect the actuator for loading pellets into the axial holes of the furnace electrodes, and the control computer is configured to calculate heating parameters and melting metallized pellets in a furnace bath for a master device for consuming metallized pellets for melting.

2. The device according to claim 1, characterized in that the photocell sensor is configured to supply a signal to said speed controller and an on and off unit.

3. The device according to p. 1, characterized in that the control computer is configured to determine the current continuous or periodic consumption of pellets (G _ok (i, k, j)) in the furnace bath in accordance with the expression G _ok (i, k, j ) = V _ok · τ _pl (i, k, j), kg / s, where V _ok - pellet consumption (kg / s), equal to V _ok = (Δq _in / (c · ν _t ) -G ₀ ) / τ, where
Δq _in = G _τ · s · ν _t - heat absorption of the furnace bath, kW,
G _τ is the current weight of the metal in the furnace bath, kg;
G ₀ - the initial mass of the metal before feeding the pellets into the bath, kg;
C is the average heat capacity of the metal, J / (kg · s);
ν _t is the bath heating rate, ° C / min;
τ is the time in the course of electric smelting of pellets in the furnace, min
indices i, k, j refer to voltage levels in an arc steel furnace;
τ _pl (i, k, j) is the melting time of a portion of pellets in the furnace bath, s.

4. The device according to claim 1, characterized in that the control computer is configured to determine the time of the off period (τ _lane , s) of the speed controller and the actuator for loading the pellets into the axial holes of the electrodes, depending
τ _per (i, k, j) = τ _pl (i, k, j) = (3 · S _men · k / S _ok ) m _ok / V _ok , s, where
S _men = 2π (L _d + r _e ) · h _men , is the surface of the meniscus, m ² ;
S _ok = π · r _ok ² - the surface, which is one pellet, m ² ;
h _men = r _approx / 2, m;
L _d - the length of the arc, m;
r _ok - the radius of the pellet, m;
r _e is the radius of the electrode, m;
m _ok - the weight of the pellet, kg;
k is the density coefficient of the placement of portions of pellets on the surface of the meniscus (S _men , m ² ) in the furnace bath, equal to 0.9069.

5. The device according to claim 1, characterized in that the control computer is configured to determine the melting time of a portion of pellets (τ _pl (i, k, j), kg / s) according to the dependence of τ _pl (i, k, j) = N M _OK / V _PL , where
N is the number of pellets in a given portion (pcs.);
V _PL - the melting rate of pellets (kg / s), equal to the value of V _ok , kg / s, for a given moment of electric melting of pellets in the furnace bath.