RU2787926C2

RU2787926C2 - Equipment for measuring and control of the load material introduced to the furnace

Info

Publication number: RU2787926C2
Application number: RU2020141103A
Authority: RU
Inventors: Дарио ЛОКАТЕЛЛИ; Сильвио Мариа РЕАЛИ; Паоло АРДЖЕНТА
Original assignee: ТЕНОВА С.п.А.
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2023-01-13

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: inventions group relates to equipment for measuring and controlling the introduction of feed material and scrap metal into a furnace. The system and equipment for measuring and controlling the introduction of feed material into an electric arc furnace (EAF) contains an automatic control device that introduces the feed material; a measuring device located between the EAF and an oscillating platform, which contains an upper plate slidable relative to the EAF, a lower plate attached to the oscillating platform, and an annular structure located between them and having a peripheral annular wall, the annular plate extending along the entire annular structure, and a contact element associated with the annular plate, which at the top comes into contact with the top plate and below approaches without coming into contact with the bottom plate; and one or more sensors measuring the deformation of the annular plate after a load is applied to the top plate.

EFFECT: increasing the accuracy of measurement and control of the introduction of feed material and scrap metal into the furnace.

19 cl, 16 dwg

Description

Область техники настоящего изобретенияTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

[0001] Настоящее изобретение относится к оборудованию для измерения и контроля введения загрузочного материала и металлолома в печь и к соответствующему способу, предназначенному, в частности, для измерения и контроля непрерывного введения.[0001] The present invention relates to equipment for measuring and controlling the introduction of charging material and scrap metal into a furnace and to a corresponding method, especially for measuring and controlling continuous introduction.

Уровень техники, настоящего изобретенияState of the art, the present invention

[0002] Применение систем, предназначенных для непрерывной загрузки металлолома в печь, в частности, в электрическую дуговую печь (ЭДП) в целях производства стали, таких как, например, системы Consteel®, и/или для добавления предварительно обработанного материала в ванну, предусматривает необходимость непосредственного контроля потока загрузочного материала, который поступает в печь.[0002] The use of systems designed to continuously feed scrap metal into a furnace, in particular an electric arc furnace (EAF) for steel production, such as, for example, Consteel® systems, and/or to add pre-treated material to a bath, provides the need to directly control the flow of feed material that enters the furnace.

[0003] По существу, если непрерывное добавление загрузочного материала в твердом состоянии не контролируется в непрерывном режиме надлежащим образом, это может вызывать проблемы, которые снижают общую эффективность производственного цикла. В числе указанных проблем наиболее значительная проблема представляет собой образование уплотненного твердого материала в зоне загрузки металлолома в печи, поскольку это уплотнение остается устойчивым в течение продолжительного периода времени, что, таким образом, увеличивает продолжительность плавления в печи, и в результате этого увеличивается продолжительность производственного цикла.[0003] As such, if the continuous addition of feed material in the solid state is not properly controlled on a continuous basis, it can cause problems that reduce the overall efficiency of the production cycle. Among these problems, the most significant problem is the formation of densified solid material in the scrap loading area of the furnace, since this densification remains stable for an extended period of time, thus increasing the melting time in the furnace, and as a result, the cycle time is increased. .

[0004] Этот контроль в такой же степени важен для гарантии того, что поступление электроэнергии на электроды является однородным, насколько это является возможным, и что предотвращается непосредственный контакт между твердым материалом и электродами, поскольку этот контакт мог бы привести к разрушению электродов.[0004] This control is equally important to ensure that the supply of electricity to the electrodes is as uniform as possible, and that direct contact between the solid material and the electrodes is prevented, since this contact could lead to the destruction of the electrodes.

[0005] В обычной практике указанный контроль осуществляет оператор, линейный контролер, который вручную регулирует скорость системы загрузки металлолома согласно своему личному опыту и своему восприятию количества загрузочного материала или металлолома, вводимого в печь. Разумеется, этот оператор должен быть очень хорошо знаком с процессом и установкой, и все же в любом случае на его решения всегда может влиять неопределенное и не очень надежное считывание данных.[0005] In normal practice, this control is performed by an operator, a line controller, who manually adjusts the speed of the scrap loading system according to his personal experience and his perception of the amount of feed material or scrap metal introduced into the furnace. Of course, this operator must be very familiar with the process and installation, and yet, in any case, his decisions can always be influenced by vague and not very reliable data readings.

[0006] Одно решение указанных проблем заключается в том, чтобы обеспечить установку устройства для непрерывного контроля массы кожуха печи.[0006] One solution to these problems is to provide a device for continuously monitoring the mass of the furnace casing.

[0007] Для достижения этой цели были разработаны меры двух типов: способ косвенного контроля на основе уровня жидкого металла и способ более непосредственного контроля на основе датчиков, которые измеряют массу системы.[0007] To achieve this goal, two types of measures have been developed: an indirect control method based on the level of liquid metal and a more direct control method based on sensors that measure the mass of the system.

[0008] Основу способа непосредственного контроля представляют собой геометрические методы, в которых используются показания уровня жидкости, и эти данные преобразуются в показания объема (и, таким образом, массы), причем это преобразование, очевидно, зависит от предполагаемого профиля огнеупорного резервуара внутри кожуха печи.[0008] The basis of the method of direct control are geometric methods that use liquid level readings, and these data are converted into volume (and thus mass) readings, and this conversion obviously depends on the intended profile of the refractory reservoir inside the furnace shell .

[0009] Однако профиль кожуха печи профиль жестко связан с явлением эрозии, которое вызывает жидкий металл в огнеупорном материале, причем это явление зачастую оказывается интенсивным и непредсказуемым. С течением времени это неизбежно вызывает снижение точности калибровочной кривой, используемой для сопоставления показаний уровня и вычисления объема. С учетом указанного снижения точности и высокой плотности железа, в результатах измерений будет возникать весьма значительная ошибка, и, таким образом, эта технология не может быть использована для прецизионного контроля.[0009] However, the profile of the furnace shell profile is strongly associated with the erosion phenomenon that causes liquid metal in the refractory material, and this phenomenon is often intense and unpredictable. Over time, this inevitably causes a decrease in the accuracy of the calibration curve used to compare level readings and volume calculations. Given this reduction in accuracy and the high density of iron, a very significant error will occur in the measurement results, and thus this technology cannot be used for precision control.

[0010] В случае способа непосредственного контроля, основу которого представляет собой непосредственное взвешивание конструкции кожуха печи, измеряющие массу системы должны быть расположены в конкретных зонах, таких как опорные стойки и балки, которые, однако, поддерживают не только массу кожуха печи, но также все опорные конструкции, системы и подсистемы печи. Таким образом, количество вводимого загрузочного материала или металлолома составляет лишь ограниченную процентную долю измеренной массы, и это включает все разнообразные аспекты снижения точности. Это снижение точности становится настолько значительным, что любые осуществляемые измерения можно считать надежными только в том случае, если они рассматриваются как качественные.[0010] In the case of a direct control method based on direct weighing of the furnace shell structure, the mass measuring systems must be located in specific areas, such as support posts and beams, which, however, support not only the mass of the furnace shell, but also all supporting structures, systems and subsystems of the furnace. Thus, the amount of feed material or scrap introduced is only a limited percentage of the measured mass, and this includes all the various aspects of accuracy degradation. This reduction in accuracy becomes so significant that any measurements made can only be considered reliable if they are considered to be of good quality.

[0011] В случае установленных на колеса качающихся печей (содержащих систему взвешивания на колесах) именно масса системы качающегося кожуха печи должна быть способной выдерживать сильные механические напряжения, чтобы повышать точность измерения, жертвуя показаниями полной массы.[0011] In the case of wheel-mounted oscillating ovens (incorporating a weighing system on wheels), it is the mass of the oscillating furnace shell system that must be able to withstand high mechanical stresses in order to improve measurement accuracy at the expense of gross weight readings.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

[0012] Таким образом, общая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы решить указанные проблемы простым, экономичным и особенно функциональным способом.[0012] Thus, the general purpose of the present invention is to solve these problems in a simple, economical and especially functional way.

[0013] Задача настоящего изобретения представляет собой оборудование для измерения и контроля введения загрузочного материала или металлолома в электрическую дуговую печь, содержащее автоматическое устройство для контроля введения загрузочного материала или металлолома согласно энергии, поступающей в ванну, а также устройство для измерения количества вводимого загрузочного материала, находящееся в корреляции с автоматическим управляющим устройством, включая устройство для взвешивания кожуха печи, его содержимого и любых других компонентов, которые он может поддерживать.[0013] An object of the present invention is an equipment for measuring and controlling the introduction of charge material or scrap metal into an electric arc furnace, comprising an automatic device for controlling the introduction of charge material or scrap metal according to the energy entering the bath, as well as a device for measuring the amount of feed material introduced, in correlation with an automatic control device, including a device for weighing the oven casing, its contents, and any other components it may support.

[0014] Другая задача настоящего изобретения представляет собой способ измерения и контроля введения загрузочного материала или металлолома в электрическую дуговую печь, который включает следующие стадии:[0014] Another object of the present invention is a method for measuring and controlling the introduction of feed material or scrap metal into an electric arc furnace, which includes the following steps:

[0015] взвешивание вводимого в ванну загрузочного материала или металлолома, осуществляемое посредством устройства, которое взвешивает кожух печи, его содержимое и любые другие компоненты, которые он может поддерживать;[0015] weighing feed material or scrap introduced into the bath by means of a device that weighs the furnace shell, its contents, and any other components that it may support;

[0016] сбор данных о показаниях измерений количества вводимого в ванну загрузочного материала или металлолома, которые передает взвешивающее устройство, причем указанные показания изменяются, например, в течение периода времени;[0016] collecting data on the indications of measurements of the amount of feed material or scrap introduced into the bath, which are transmitted by the weighing device, and these indications change, for example, over a period of time;

[0017] оптимизация потока нагрузки с применением подходящих алгоритмов, получаемая посредством регулирования скорости введения загрузочного материала или металлолома согласно энергии, поступающей в ванну.[0017] optimization of the load flow using suitable algorithms, obtained by adjusting the rate of introduction of feed material or scrap metal according to the energy entering the bath.

[0018] Предпочтительно введение загрузочного материала или металлолома в электрическую дуговую печь должно быть непрерывным.[0018] Preferably, the introduction of feed material or scrap into the electric arc furnace should be continuous.

[0019] В частности, устройство для измерения массы кожуха печи и любых других компонентов, которые он может поддерживать, обеспечивает опорную конструкцию для кожуха печи, состоящую из опорных роликов.[0019] In particular, a device for measuring the mass of the furnace shell and any other components that it may support provides a supporting structure for the furnace shell, consisting of support rollers.

[0020] Функция таких роликов заключается в том, чтобы улавливать любое отклонение формы, вызываемое термическим циклом.[0020] The function of such rollers is to capture any shape deviation caused by thermal cycling.

[0021] Кроме того, взвешивающее устройство работает с двойным резервом по меньшей мере на двух из опорных роликов, которые представляют собой измерительные ролики. Таким образом, предпочтительно по меньшей мере два опорных ролика, установленных на оборудование согласно настоящему изобретению, выступают в качестве измерительных роликов.[0021] In addition, the weighing device operates with double redundancy on at least two of the support rollers, which are the measuring rollers. Thus, preferably at least two support rollers mounted on the equipment according to the present invention act as measuring rollers.

[0022] Измерительные ролики оборудованы датчиками для непосредственного или косвенного измерения массы.[0022] Measuring rollers are equipped with sensors for direct or indirect mass measurement.

[0023] Третий опорный ролик также может выступать в качестве измерительного ролика, оборудованного датчиками для непосредственного или косвенного измерения массы.[0023] The third support roller can also act as a measuring roller equipped with sensors for direct or indirect mass measurement.

[0024] Другое устройство для измерения массы кожуха согласно настоящему изобретению выполнено с возможностью расположения между электрической дуговой печью (ЭДП) и качающейся платформой и содержит верхнюю плиту, имеющую верхнюю поверхность, выполненную с возможностью скольжения по отношению к нижней поверхности ЭДП, нижнюю плиту, имеющую нижнюю поверхность, выполненную с возможностью соединения с качающейся платформой, кольцевую конструкцию, связанную с нижней плитой и имеющую периферическую кольцевую стенку с продольной осью, перпендикулярной по отношению к верхней и нижней плитам, кольцевую плиту, связанную с внутренней стороной кольцевой стенки и проходящую по всей кольцевой конструкции, и контактный элемент, связанный с кольцевой плитой и проходящий в направлении продольной оси кольцевой конструкции, который вступает вверху в контакт с нижней поверхностью верхней плиты и внизу подходит, без вступления в контакт, к верхней поверхности нижней плиты, и дополнительно содержит один или несколько датчиков, связанных с кольцевой плитой, которые измеряют деформацию кольцевой плиты после приложения нагрузки к верхней поверхности верхней плиты.[0024] Another device for measuring the mass of the casing according to the present invention is arranged between an electric arc furnace (EAF) and an oscillating platform and includes a top plate having an upper surface slidable with respect to the lower surface of the EAF, a bottom plate having a bottom surface capable of being connected to a swing platform, an annular structure connected to the bottom plate and having a peripheral annular wall with a longitudinal axis perpendicular to the upper and lower plates, an annular plate connected to the inner side of the annular wall and extending along the entire annular structure, and a contact element associated with the annular plate and extending in the direction of the longitudinal axis of the annular structure, which comes into contact at the top with the lower surface of the upper plate and below comes, without coming into contact, to the upper surface of the lower plate, and additionally contains one or a plurality of sensors associated with the annular plate that measure the deformation of the annular plate after a load is applied to the top surface of the top plate.

[0025] Датчики могут представлять собой тензометрические датчики, которые измеряют деформацию, приложенную к кольцевой плите.[0025] The sensors may be strain gauge sensors that measure the strain applied to the annular plate.

[0026] Автоматическое устройство для контроля введения загрузочного материала или металлолома согласно настоящему изобретению дополнительно содержит системы соединения и контроля для приспособлений, используемых в целях введения или загрузки загрузочного материала или металлолома. Как правило, автоматический устройство или система для управления и контроля принимает показания точных измерений, которые передает взвешивающее устройство, и которые изменяются с течением времени, причем в непрерывном режиме осуществляются измерения количества загрузочного материала или металлолома, вводимого в ванну, посредством взвешивания кожуха печи, его содержимого и всех компонентов, которые он может поддерживать.[0026] The automatic device for controlling the introduction of feed material or scrap metal according to the present invention further comprises connection and control systems for devices used for the purpose of introducing or loading feed material or scrap metal. Typically, an automatic control and monitoring device or system takes accurate measurement readings, which are transmitted by a weighing device, and which change over time, and continuously measure the amount of feed material or scrap metal introduced into the bath, by weighing the furnace shell, its content and all components it can support.

[0027] Согласно алгоритмам для оптимизации потока нагрузки автоматическая система управления и контроля, таким образом, воздействует на скорость введения металлолома, чтобы предотвращать направление любых образующихся твердых агломератов, в ванну на любом уровне энергии любого рода (электрической и/или химической).[0027] According to the algorithms to optimize the load flow, the automatic command and control system thus affects the rate of introduction of scrap metal to prevent any solid agglomerates formed from being directed into the bath at any energy level of any kind (electrical and/or chemical).

[0028] Основное преимущество оборудования и способа согласно настоящему изобретению заключается в том, что посредством контроля соотношения между поступающей энергией и массой загружаемого материала (металлолома) можно контролировать температуру жидкого металла, поддерживая ее вблизи идеального значения для цикла, а также можно постоянно работать при максимальной энергии, поступающей в ванну, и, таким образом, способствовать повышению эффективности производства.[0028] The main advantage of the equipment and method according to the present invention is that by controlling the ratio between the input energy and the mass of the feed material (scrap metal), the temperature of the liquid metal can be controlled, keeping it near the ideal value for the cycle, and it is also possible to constantly work at maximum energy entering the bath, and thus help improve production efficiency.

[0029] Кроме того, это позволяет предотвращать любые ошибки обслуживающего персонала, вызываемые недостаточной точностью вычисления технологических условий.[0029] In addition, this prevents any operator errors caused by insufficient accuracy in the calculation of process conditions.

[0030] Следующее преимущество представляет собой сокращение технической информации, требуемой от главного оператора на линии, который будет иметь поддержку системы, способной анализировать условия в режиме реального времени, и, таким образом, помогать ему в выработке соответствующих решений автоматически и в режиме реального времени.[0030] A further advantage is the reduction in technical information required from the main operator on the line, who will have the support of a system capable of analyzing conditions in real time, and thus assist him in making appropriate decisions automatically and in real time.

[0031] Что касается взвешивающего устройства, решение, принятое согласно настоящему изобретению, приобретает особое преимущество, поскольку оно основано на выборе общей конфигурации печи, получаемой в результате хорошо исследованной проектной и конструктивной схемы, но с добавлением способа сбора данных, который является абсолютно инновационным.[0031] With regard to the weighing device, the solution adopted according to the present invention is of particular advantage, since it is based on the choice of the overall configuration of the furnace, resulting from a well-researched design and construction scheme, but with the addition of a data collection method that is completely innovative.

[0032] Конструкционная схема предложенной печи основана на разделении разнообразных функций: для функции содержания расплавленного материала требуется компактная конструкция, имеющая минимально возможную массу и состоящую только из кожуха печи и любых других компонентов, которые он может поддерживать. Для поддержки и возможности наклона кожуха печи (в течение выпуска металла полное опустошение кожуха печи для обслуживания или ремонта) требуется опорная конструкция снизу. Было продемонстрировано, что эта конфигурация является наиболее подходящей для применения взвешивающей системы, поскольку именно она обеспечивает наилучшее соотношение между обрабатываемым материалом, другими словами, загрузочным материалом или металлоломом, который поступает в печь, и полной массой, находящейся на взвешивающей системе.[0032] The construction of the proposed furnace is based on the separation of various functions: the function of containing molten material requires a compact design, having the lowest possible mass and consisting only of the furnace shell and any other components that it can support. To support and tilt the furnace shell (during metal tapping, complete emptying of the furnace shell for maintenance or repair) a support structure from below is required. This configuration has been shown to be the most suitable for the application of the weighing system, since it provides the best ratio between the material being processed, in other words, the feed material or scrap metal that enters the furnace, and the total mass on the weighing system.

[0033] По существу, в решении согласно настоящему изобретению кожух печи своим весом воздействует на опорную конструкцию посредством роликов или на другие различные взвешивающие устройства, дополнительная функция которых заключается в том, чтобы улавливать любое отклонение формы, вызываемое термическим циклом. Такие ролики или другие различные взвешивающие устройства поддерживают опорную конструкцию, участвующую в плавлении, в минимально возможной степени, и, таким образом, они представляют собой наилучшее решение для обеспечения эффективного средства, предназначенного для наблюдения массы вводимого металлолома.[0033] As such, in the solution according to the present invention, the weight of the furnace shell acts on the support structure via rollers or on various other weighing devices, the additional function of which is to capture any form deviation caused by the thermal cycle. Such rollers or other various weighing devices support the support structure involved in melting to the minimum extent possible, and thus they represent the best solution for providing an effective means for monitoring the mass of scrap metal introduced.

[0034] Однако, учитывая геометрию соединения между кожухом печи и опорной конструкции, являются возможными и другие варианты осуществления, такие как прецизионные измерительные системы, которые вычисляют расстояние между корпусом кожуха печи и опорной конструкцией или любой взвешивающей системой кожух печи, подходящей для контроля введения металлолома или загрузочного материала.[0034] However, given the geometry of the connection between the furnace shell and the support structure, other embodiments are possible, such as precision measurement systems that calculate the distance between the furnace shell body and the support structure, or any furnace shell weighing system suitable for controlling the introduction of scrap metal. or boot material.

[0035] Оборудование и способ согласно настоящему изобретению также являются применимыми ко всем технологическим методам, в которых предусмотрено добавление жидкого или твердого металла более или менее непрерывным образом в течение цикла эксплуатации.[0035] The equipment and method according to the present invention are also applicable to all technological methods in which the addition of liquid or solid metal is provided in a more or less continuous manner during the operation cycle.

[0036] Хотя конкретное оборудование и способ для измерения и контроля введения загрузочного материала и металлолома в печь для производства стали тесно связаны с конкретной конструкционной схемой кожуха печи, они также могут быть использованы для других способов. Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ рафинирования стали, включающий:[0036] Although the specific equipment and method for measuring and controlling the introduction of feed material and scrap metal into a steelmaking furnace is closely related to the specific design of the furnace shell, they can also be used for other methods. Another object of the present invention is to provide a steel refining process comprising:

[0037] непрерывное предварительное нагревание загрузочного материала;[0037] continuous preheating of the feed material;

[0038] введение указанного материала, содержащего железо, непосредственно восстановленное железо или их смесь в электрическую дуговую печь в целях осуществления операций плавления и рафинирования;[0038] introducing said iron-containing material, directly reduced iron, or a mixture thereof into an electric arc furnace in order to carry out melting and refining operations;

введение элементов для образования шлака в ванне для производства стали;the introduction of elements for the formation of slag in the bath for steel production;

[0039] введение цементирующих элементов в печь для производства стали;[0039] introducing cementing elements into a steelmaking furnace;

[0040] электрическое нагревание загрузочного материала с применением электродов для плавления загрузочного материала и образования ванны расплавленного металла в печи со слоем расплавленного шлака на указанной ванне расплавленного металла;[0040] electrically heating the feed material using electrodes to melt the feed material and form a pool of molten metal in a furnace with a layer of molten slag on said pool of molten metal;

[0041] поддержание указанного шлака во вспененном состоянии в течение процесса производства стали;[0041] maintaining said slag in a foamed state during the steelmaking process;

введение металлических элементов в качестве шлакообразователей и цементирующих элементов в указанную печь;the introduction of metal elements as slag formers and cementing elements in the specified furnace;

[0042] поддержание полной электрической мощности в указанной печи в течение полного времени загрузки, плавления и рафинирования;[0042] maintaining the full electrical power in the specified furnace during the full time of loading, melting and refining;

[0043] периодический выпуск металла из печи при поддержании остатка жидкого металла внутри кожуха печи, причем указанный остаток жидкого металла имеет массу, которая составляет приблизительно от 10% до 50% массы перед выпуском металла;[0043] intermittently tapping metal from the furnace while maintaining a liquid metal residue inside the furnace shell, said liquid metal residue having a mass that is about 10% to about 50% of the mass prior to metal tapping;

[0044] при этом такой способ отличается тем, что стадия введения загрузочного материала или металлолома, который представляет собой материал, содержащий железо, непосредственно восстановленное железо или их смесь, в электрическую дуговую печь, включает следующие подэтапы:[0044] wherein such a method is characterized in that the step of introducing feed material or scrap metal, which is a material containing iron, directly reduced iron, or a mixture thereof, into the electric arc furnace includes the following sub-steps:

[0045] взвешивание вводимого в ванну загрузочного материала или металлолома, обеспечиваемое взвешивающим устройством посредством взвешивания кожуха печи, его содержимого и любых компонентов, которые он может поддерживать.[0045] the weighing of feed material or scrap metal introduced into the bath, provided by the weighing device by weighing the furnace shell, its contents, and any components that it may support.

[0046] сбор данных о показаниях измерений вводимого в ванну количества загрузочного материала или металлолома, которые передает взвешивающее устройство, например, с изменениями с течением времени;[0046] collecting data on measurement readings of the amount of feed material or scrap introduced into the bath, which are transmitted by the weighing device, for example, with changes over time;

[0047] оптимизация потока загрузки согласно подходящим алгоритмам посредством регулирования скорости введение загрузочного материала или металлолома согласно энергии, поступающей в ванну.[0047] optimizing the feed flow according to suitable algorithms by adjusting the rate of introduction of feed material or scrap metal according to the energy entering the bath.

[0048] Следующая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить оборудование для рафинирования стали, содержащее:[0048] A further object of the present invention is to provide steel refining equipment comprising:

[0049] электрическая дуговая печь для производства стали, плавления и рафинирования металла, загруженного внутрь печи;[0049] an electric arc furnace for making steel, melting and refining the metal loaded inside the furnace;

[0050] электроды, которые проходят внутри печи до промежуточного уровня шлака и уровня расплавленного материала, содержащегося в ванне;[0050] electrodes that extend inside the furnace to an intermediate level of slag and a level of molten material contained in the bath;

[0051] вводящее приспособление, присоединенное к указанной печи для введения загрузочных материалов внутрь указанной печи без извлечения электродов;[0051] an injector attached to said furnace for introducing feed materials into said furnace without removing the electrodes;

[0052] дожигающее приспособление, предназначенное для взаимодействия с указанным вводящим приспособлением и предварительного нагревания загрузочных материалов внутри указанного вводящего приспособления;[0052] an afterburner designed to interact with said input device and preheat feed materials within said input device;

[0053] приспособление для измерения и контроля введения загрузочного материала или металлолома, которое составляют автоматическое приспособление для контроля загрузочного материала или металлолома и приспособление для измерения введенного загрузочного материала, в корреляции с автоматическим управляющим устройством;[0053] a device for measuring and controlling the introduction of feed material or scrap metal, which is composed of an automatic device for monitoring the feed material or scrap metal and a device for measuring the introduced feed material, in correlation with an automatic control device;

[0054] герметизированное механическое устройство, расположенное в секции впуска загрузочного материала или металлолома во вводящее приспособление;[0054] a sealed mechanical device located in the inlet section of the feed material or scrap metal into the introduction device;

[0055] приспособление для введения газа, которое находится в сообщении с указанной печью выше и/или ниже нормального уровня расплавленного металла в ванне; и[0055] a gas injection device that is in communication with said furnace above and/or below the normal level of molten metal in the bath; and

[0056] приспособление для наклона указанной печи в целях операций удаления шлака и выпуска металла, причем приспособление для выпуска металла расположено таким образом, что указанный наклон указанной печи будет поддерживать остаток расплавленного жидкого материала внутри указанной ванны, и при этом указанный остаток имеет массу, которая составляет приблизительно от 10% до 50% массы перед выпуском металла.[0056] a device for tilting said furnace for slag removal and metal tapping operations, wherein the metal tapping device is positioned such that said tilt of said furnace will support a residue of molten liquid material within said bath, said residue having a mass that is approximately 10% to 50% of the mass before the release of the metal.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

[0057] Структурные и функциональные характеристики настоящего изобретения и его преимущества по сравнению с предшествующим уровнем техники становятся более понятными и более очевидными из следующего описания, рассматриваемого в сочетании с прилагаемыми фигурами, причем:[0057] The structural and functional characteristics of the present invention and its advantages over the prior art become clearer and more apparent from the following description, considered in conjunction with the accompanying figures, wherein:

[0058] на фиг. 1 и 2 представлены вертикальные боковые проекции технических решений согласно предшествующему уровню техники;[0058] in FIG. 1 and 2 are side elevational views of prior art solutions;

[0059] на фиг. 3 и 4 представлены вертикальные боковые проекции системы согласно настоящему изобретению;[0059] in FIG. 3 and 4 are side elevational views of a system according to the present invention;

[0060] на фиг. 5 представлена блочная диаграмма способа согласно настоящему изобретению;[0060] in FIG. 5 is a block diagram of the method according to the present invention;

[0061] на фиг. 6А-6С представлены изображения поперечного сечения, а также виды спереди и сверху системы согласно настоящему изобретению;[0061] in FIG. 6A-6C are cross-sectional and front and top views of the system according to the present invention;

[0062] на фиг. 7А-7В представлены вертикальные проекции системы, представленной на фиг. 6А-6С, в состояниях покоя и деформации;[0062] in FIG. 7A-7B are elevation views of the system shown in FIG. 6A-6C, at rest and strain;

[0063] на фиг. 8А-8С представлены изображения поперечного сечения, а также виды спереди и сверху системы согласно настоящему изобретению;[0063] in FIG. 8A-8C are cross-sectional and front and top views of the system according to the present invention;

[0064] на фиг. 9 представлена вертикальная проекция системы, представленной на фиг. 8А-8С, в состояниях покоя и деформации; и[0064] in FIG. 9 is an elevation view of the system shown in FIG. 8A-8C, at rest and strain; and

[0065] на фиг. 10 представлена система, представленная на фиг. 6А-6С и 8А-8С, в состояниях покоя и деформации.[0065] in FIG. 10 shows the system shown in FIG. 6A-6C and 8A-8C, at rest and strain.

Подробное раскрытие вариантов осуществления настоящего изобретенияDetailed Disclosure of Embodiments of the Present Invention

[0066] Термин «загрузочный материал» или «металлолом», используемый в настоящем описании и в формуле настоящего изобретения, означает загрузочный материал для непрерывного плавления, который составляют железный лом, чугун, непосредственно восстановленное железо в форме хвостов или фрагментов и/или их смесь. В частности, термин «загрузочный материал» означает металлолом, если не указано иное условие. В настоящем описании и формуле изобретения термин «загрузочный материал» означает металлолом, если не указано иное условие.[0066] The term "feed material" or "scrap metal" as used herein and in the claims of the present invention means feed material for continuous smelting, which consists of scrap iron, pig iron, directly reduced iron in the form of tails or fragments, and/or a mixture thereof. . In particular, the term "feed material" means scrap metal, unless otherwise specified. In the present description and claims, the term "feed material" means scrap metal, unless otherwise specified.

[0067] На фиг. 1 представлена электрическая дуговая печь (ЭДП), которую поддерживает качающаяся платформа 5 (для операций удаления шлака, выпуска металла или опустошения), имеющая колеса 3, расположенные на опорных основах 6.[0067] FIG. 1 shows an electric arc furnace (EAF) supported by an oscillating platform 5 (for slag removal, metal tapping or emptying operations) having wheels 3 located on support bases 6.

[0068] Кожух 1 ЭДП установлен на качающейся платформе 5 с применением подходящих опор 2.[0068] The casing 1 of the EAF is mounted on an oscillating platform 5 using suitable supports 2.

[0069] Боковое отверстие 4' ЭДП используется для введения металлолома посредством конвейера 4, если это необходимо, с процедурой непрерывного введения, такой как, например, в системе Consteel®. Традиционная конфигурация иногда оборудована приборами для измерения массы посредством датчиков, расположенных на валах опорных колес 3 печи ЭДП.[0069] The side opening 4' of the EAF is used to introduce scrap metal via the conveyor 4, if necessary, with a continuous introduction procedure such as, for example, in the Consteel® system. The traditional configuration is sometimes equipped with instruments for measuring mass by means of sensors located on the shafts of support wheels 3 of the EAF furnace.

[0070] В качестве альтернативы, на фиг. 3 и 4 представлен вариант осуществления настоящего изобретения. Качающаяся платформа 5 установлена на опорную основу 6, и кожух 1 печи установлен на подходящих опорах 2 на платформе 5. Чтобы обеспечить оседание конструкции вследствие потенциального воздействия высоких температур, система опоры кожуха печи содержит по меньшей мере два ролика 7. Измерители или датчики массы установлены внутри роликов 7.[0070] Alternatively, in FIG. 3 and 4 show an embodiment of the present invention. An oscillating platform 5 is mounted on a support base 6 and the kiln shell 1 is mounted on suitable supports 2 on the platform 5. To ensure that the structure settles due to potential exposure to high temperatures, the kiln shell support system includes at least two rollers 7. Weight meters or sensors are installed inside rollers 7.

[0071] Исключительно в качестве примера и без ограничения, указанные датчики могут быть установлены с двойным резервом на валах ролика 7, и они могут представлять собой датчики напряжения сдвига. Взвешиваемая часть состоит только из кожуха 1 печи, как представлено на фиг. 3, и весит значительно меньше, чем часть, которая представлена на фиг. 1 (кожух 1 печи плюс качающаяся платформа 5). Таким образом, датчики на роликах 7 в условиях меньшей деформации могут быть выполнены с возможностью обеспечения значительно более высокой точности.[0071] Solely by way of example and without limitation, these sensors can be installed with double redundancy on the shafts of the roller 7, and they can be shear stress sensors. The part to be weighed consists only of the furnace shell 1, as shown in FIG. 3 and weighs significantly less than the part shown in FIG. 1 (furnace shell 1 plus oscillating platform 5). Thus, the sensors on the rollers 7 under conditions of less deformation can be made to provide a much higher accuracy.

[0072] Система сбора данных (см. фиг. 5) вместе с подходящим вычислительным алгоритмом обеспечивают поэтапное наблюдение введения металлолома в кожух 1 печи в режиме реального времени через отверстие 4' посредством конвейера 4. Система сбора данных (фиг. 5) затем обрабатывает эту информацию, также согласно энергии на впуске печи, делая ее доступной для линейного оператора, а также для системы 4 контроля непрерывного введения металлолома, как описано на фиг. 5 (например, как в системе Consteel®).[0072] The data acquisition system (see FIG. 5), together with a suitable computational algorithm, provides real-time step-by-step monitoring of the introduction of scrap metal into the furnace shell 1 through the opening 4' by means of the conveyor 4. The data acquisition system (FIG. 5) then processes this information, also according to the furnace inlet energy, making it available to the line operator as well as to the continuous scrap metal injection control system 4 as described in FIG. 5 (for example, as in the Consteel® system).

[0073] В качестве альтернативы, в случае качающихся печей без колес (как в типе, представленном на фиг. 2 в варианте согласно уровню техники), которые имеют массы, которые не могут быть измерены почти так же легко, применение решения согласно настоящему изобретению обеспечивает измерение в режиме реального времени (фиг. 4) загрузочного материала и производит значительное воздействие на упрощение конструкции систем ЭДП с возможным оборудованием непрерывного введения (как, например, в системе Consteel®).[0073] Alternatively, in the case of oscillating kilns without wheels (as in the type shown in FIG. 2 in the prior art embodiment), which have masses that cannot be measured nearly as easily, application of the solution of the present invention provides real-time measurement (FIG. 4) of the feed material and has a significant impact on simplifying the design of EAF systems with possible continuous injection equipment (such as in the Consteel® system).

[0074] На фиг. 6-10 представлен другой вариант осуществления измерительного устройства согласно настоящему изобретению.[0074] FIG. 6-10 show another embodiment of the measuring device according to the present invention.

[0075] Как в предшествующем варианте осуществления, измерительное устройство 10 работает в качестве датчика нагрузки и находится между кожухом 11 ЭДП и качающейся платформой 12. В числе своих обязательных элементов измерительное устройство 10 содержит верхнюю плиту 13, которая обращена к кожуху 11; нижнюю плиту 14, которая обращена к качающейся платформе 12; кольцевую конструкцию 15, расположенную между ними и имеющую периферическую кольцевую стенку 16, кольцевую плиту 17 замыкающуюся в кольцевой стенке 16, и контактный элемент 18, проходящий через кольцевую плиту 17; а также один или несколько датчиков 19, которые измеряют деформацию кольцевой плиты 17, когда нагрузка приложена на контактный элемент 18 верхней плитой 13.[0075] As in the previous embodiment, the measuring device 10 operates as a load cell and is located between the casing 11 of the EAF and the oscillating platform 12. Among its required elements, the measuring device 10 includes a top plate 13 that faces the casing 11; a bottom plate 14 which faces the oscillating platform 12; an annular structure 15 located between them and having a peripheral annular wall 16, an annular plate 17 closing in the annular wall 16, and a contact element 18 passing through the annular plate 17; and one or more sensors 19 which measure the deformation of the annular plate 17 when a load is applied to the contact element 18 by the top plate 13.

[0076] Верхняя плита 13 обращена к кожуху 11 и имеет верхнюю поверхность 20, которая выполнена с возможностью скольжения по отношению к кожуху 11. Согласно одному варианту осуществления верхняя поверхность 20 изготовлена из износостойкого материала, такого как стойкая к истиранию сталь Hardox®. В качестве альтернативы, износостойкий материал может быть нанесен на нижнюю часть кожуха печи в области, обращенной к верхней поверхности 20 и вступающей с ней в контакт. В качестве следующей альтернативы, износостойкий материал может быть нанесен на обе стороны границы раздела между нижней части кожуха печи и верхней поверхностью 20.[0076] The top plate 13 faces the casing 11 and has a top surface 20 that is slidable with respect to the casing 11. In one embodiment, the top surface 20 is made of a wear resistant material such as abrasion resistant Hardox® steel. Alternatively, a wear resistant material may be applied to the bottom of the furnace shell in the region facing and in contact with the top surface 20. As a further alternative, wear resistant material may be applied to both sides of the interface between the bottom of the furnace shell and the top surface 20.

[0077] Нижняя плита 14, напротив, выполнена с возможностью фиксированного прикрепления к качающейся платформе 12. В состоянии покоя нижняя плита 12 является практически параллельной по отношению к верхней плите 11, и согласно одному варианту осуществления она может быть прикреплена к нижней плите 12 с применением болтов.[0077] The bottom plate 14, in contrast, is configured to be permanently attached to the oscillating platform 12. At rest, the bottom plate 12 is substantially parallel to the top plate 11, and in one embodiment, it can be attached to the bottom plate 12 using bolts.

[0078] Кольцевая конструкция 15 расположена на нижней плите 14 и может быть жестко прикреплена или не прикреплена к нижней плите 14. Кольцевая конструкция 15 может принимать разнообразные формы периметра, например, она может иметь круглый периметр, придающий кольцевой конструкции 15 цилиндрическую форму.[0078] The annular structure 15 is located on the bottom plate 14 and may or may not be rigidly attached to the bottom plate 14. The annular structure 15 can take a variety of perimeter shapes, for example, it can have a circular perimeter giving the annular structure 15 a cylindrical shape.

[0079] Кольцевая стенка 16 имеет продольная ось, которая является перпендикулярной по отношению к верхней и нижней плитам 13, 14 и, на своей внутренней стороне, поддерживает кольцевую плиту 17, которая замыкается по всей кольцевой конструкции 15 в форме диафрагмы, предпочтительно в направлении, параллельном по отношению к верхней и нижней плитам 12 и 14. Кольцевая плита 17 имеет толщину, которая составляет менее чем высота кольцевой стенки 16 и необязательно замыкается в медианном положении между верхним и нижним концами кольцевой стенки 16. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления, например, кольцевая плита 17 замыкается ближе к верхнему концу кольцевой стенки 16 на уровне, составляющем приблизительно 2/3 высоты кольцевой стенки 16.[0079] The annular wall 16 has a longitudinal axis which is perpendicular to the upper and lower plates 13, 14 and, on its inner side, supports an annular plate 17 which is closed over the entire diaphragm-shaped annular structure 15, preferably in the direction parallel to the top and bottom plates 12 and 14. The annular plate 17 has a thickness that is less than the height of the annular wall 16 and optionally closes at a median position between the upper and lower ends of the annular wall 16. According to the illustrated embodiment, for example, the annular plate 17 closes closer to the upper end of the annular wall 16 at a level that is approximately 2/3 of the height of the annular wall 16.

[0080] Контактный элемент 18 проходит в направлении продольной оси кольцевой конструкции 15 и имеет верхний конец 21, который вступает в контакт с нижней поверхностью верхней плиты 13, и нижний конец 22, который в состоянии покоя находится на расстоянии от нижележащей нижней плиты 14. Такое расстояние позволяет контактному элементу 18 двигаться вниз, когда кольцевая плита 17 деформируется, как будет разъяснено далее. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления контактный элемент 18 составляет единое целое с кольцевой плитой 17, таким образом, что кольцевая плита 17 определяет круглый венец, который присоединяет кольцевую стенку 16 к контактному элементу 18.[0080] The contact member 18 extends in the direction of the longitudinal axis of the annular structure 15 and has an upper end 21 which comes into contact with the lower surface of the upper plate 13 and a lower end 22 which is at rest distance from the underlying lower plate 14. Such the distance allows the contact member 18 to move downwards when the annular plate 17 is deformed, as will be explained later. According to the illustrated embodiment, the contact element 18 is integral with the annular plate 17 such that the annular plate 17 defines a circular crown that connects the annular wall 16 to the contact element 18.

[0081] Верхний конец 21 контактного элемента 18 предпочтительно является выпуклым, таким образом, чтобы сокращать до минимума контактную поверхность между контактным элементом 18 и верхней плитой 13 и допускать качающееся движение верхней плиты 13 по отношению к контактному элементу 18, что также будет разъяснено далее. Нижний конец 22 контактного элемента 18, напротив, имеет плоскую форму и выступает в качестве ограничителя перемещения в случае чрезмерной нагрузки, ограничивая деформацию датчика нагрузки и, таким образом, предотвращая его разрушение.[0081] The top end 21 of the contact element 18 is preferably convex so as to minimize the contact surface between the contact element 18 and the top plate 13 and allow the top plate 13 to rock with respect to the contact element 18, which will also be explained later. The lower end 22 of the contact member 18, in contrast, has a flat shape and acts as a travel stop in the event of an excessive load, limiting the deformation of the load cell and thus preventing its destruction.

[0082] Согласно проиллюстрированному варианту осуществления присутствуют четыре датчика 19, которые разделены равными расстояниями на кольцевой плите 17 вокруг контактного элемента 18. Специалисту в данной области техники будет понятно, что может быть использовано другое число датчиков 19, и что датчики 19 могут быть разделены различными расстояниями, если это является желательным.[0082] According to the illustrated embodiment, there are four sensors 19, which are separated by equal distances on the annular plate 17 around the contact element 18. A person skilled in the art will understand that a different number of sensors 19 can be used, and that the sensors 19 can be separated by various distances if desired.

[0083] Датчики 19 измеряют деформацию кольцевой плиты 17, когда нагрузка, приложенная к верхнему концу 21 контактного элемента 18, производит направленное вниз давление на контактный элемент 18. Согласно одному варианту осуществления датчики 19 представляют собой тензометрические датчики, которые измеряют деформацию, приложенную к кольцевой плите 17.[0083] The sensors 19 measure the deformation of the annular plate 17 when a load applied to the upper end 21 of the contact element 18 produces a downward pressure on the contact element 18. According to one embodiment, the sensors 19 are strain gauge sensors that measure the deformation applied to the annular plate 17.

[0084] Датчики 19 присоединены к системе сбора данных, принимающей показания одного или нескольких измерений, которые передают датчики 19.[0084] The sensors 19 are connected to a data acquisition system that receives readings from one or more measurements that are transmitted by the sensors 19.

[0085] Множество балок 23 присоединяют верхнюю плиту 13 к нижней плите 14 и находятся на противоположных сторонах верхней и нижней плит 13 и 14. На фиг. 6А, 6В и 6С представлен вариант осуществления настоящего изобретения, согласно которому две балки 23 и 24, соответственно, присутствуют на противоположных сторонах верхней и нижней плит 13, 14 и проходят диагонально в противоположных направлениях, таким образом, что балка 23 соединяет, с одной стороны измерительного устройства 10, верхний «правый» конец верхней плиты 13 с нижним «левым» концом нижней плиты 14, и балка 24 соединяет, на противоположной стороне измерительного устройства 10, верхний «левый» конец верхней плиты 13 с нижним «правым» концом нижней плиты 14.[0085] A plurality of beams 23 attach the top plate 13 to the bottom plate 14 and are on opposite sides of the top and bottom plates 13 and 14. In FIG. 6A, 6B and 6C show an embodiment of the present invention in which two beams 23 and 24, respectively, are present on opposite sides of the top and bottom plates 13, 14 and extend diagonally in opposite directions, such that the beam 23 connects, on one side measuring device 10, the upper "right" end of the upper plate 13 with the lower "left" end of the lower plate 14, and the beam 24 connects, on the opposite side of the measuring device 10, the upper "left" end of the upper plate 13 with the lower "right" end of the lower plate fourteen.

[0086] Цель балок 23 и 24 заключается не только в том, чтобы обеспечивать соединение между верхней плитой 13 и нижней плитой 14, но также в том, чтобы практически устранять горизонтальное напряжение сдвига, которое действует на измерительное устройство 10 и направлено параллельно по отношению к верхней и нижней плитам 13, 14. Кроме того, балки 23 и 24 могут компенсировать небольшие отклонения между кожухом 11 и качающейся платформой 12.[0086] The purpose of the beams 23 and 24 is not only to provide a connection between the upper plate 13 and the lower plate 14, but also to practically eliminate the horizontal shear stress that acts on the measuring device 10 and is directed parallel to top and bottom plates 13, 14. In addition, the beams 23 and 24 can compensate for small deviations between the casing 11 and the oscillating platform 12.

[0087] На фиг. 7А и 7В дополнительно проиллюстрировано, как балки 23 и 24 обеспечивают небольшие относительные повороты между верхней плитой 13 и нижней плитой 14.[0087] FIG. 7A and 7B further illustrate how beams 23 and 24 provide slight relative rotations between top plate 13 and bottom plate 14.

[0088] На фиг. 8А-8С проиллюстрирован вариант осуществления настоящего изобретения, согласно которому присутствуют три балки, которые присоединяют верхнюю плиту 13 к нижней плите 14 и расположены ступенчатым образом на противоположных сторонах измерительного устройства 10. Если рассмотреть первую «левую» сторону измерительного устройства 10, первая балка 25 проходит вниз к одному концу верхней плиты 13 приблизительно половину расстояния между верхней плитой 13 и нижней плитой 14; вторая балка 26 также проходит вверх от противоположного конца нижней плиты 14 приблизительно половину расстояния между верхней плитой 13 и нижней плитой 14; и третья балка 27 присоединяет нижний конец первой балки 25 к верхнему концу второй балки 26 в направлении, параллельном по отношению к верхней и нижней плитам 13, 14. Три балки 28, 29, 30 также соединяют противоположные стороны верхней и нижней плит 13, 14, но зеркальным образом, и в результате этого, если нижняя плита 14 представляет собой квадрат, то вторые балки 26 и 29 проходят вверх от нижней плиты 14 из диагонально противоположных углов нижней плиты 14.[0088] FIG. 8A-8C illustrate an embodiment of the present invention in which there are three beams that connect the top plate 13 to the bottom plate 14 and are staggered on opposite sides of the measurement device 10. Considering the first "left" side of the measurement device 10, the first beam 25 extends down to one end of the top plate 13 approximately half the distance between the top plate 13 and the bottom plate 14; the second beam 26 also extends upward from the opposite end of the bottom plate 14 approximately half the distance between the top plate 13 and the bottom plate 14; and a third beam 27 connects the lower end of the first beam 25 to the upper end of the second beam 26 in a direction parallel to the top and bottom plates 13, 14. Three beams 28, 29, 30 also connect opposite sides of the top and bottom plates 13, 14, but in a mirror image, and as a result, if the bottom plate 14 is a square, then the second beams 26 and 29 extend upward from the bottom plate 14 from diagonally opposite corners of the bottom plate 14.

[0089] На фиг. 9 проиллюстрирована деформация измерительного устройства 10 согласно последнему описанному варианту осуществления, когда кожух 11 отклоняется по отношению к качающейся платформе 12.[0089] FIG. 9 illustrates the deformation of the measuring device 10 according to the last described embodiment, when the casing 11 deviates with respect to the oscillating platform 12.

[0090] На фиг. 10A-10В проиллюстрирован режим работы измерительного устройства 10. Как можно видеть, направленное вниз давление, приложенное к контактному элементу 18, заставляет контактный элемент 18 перемещаться вниз по направлению к нижней плите 14, а также заставляет круглый венец, определяемый кольцевой плитой 17 между кольцевой стенкой 16 и контактным элементом 18 деформироваться практически коническим образом для компенсации такого направленного вниз перемещения.[0090] FIG. 10A-10B illustrate the mode of operation of the measuring device 10. As can be seen, the downward pressure applied to the contact element 18 causes the contact element 18 to move downward towards the bottom plate 14, and also causes the circular crown defined by the annular plate 17 between the annular wall 16 and contact member 18 deform in a substantially conical manner to compensate for such downward movement.

[0091] Аналогично первому варианту осуществления, система, которая содержит измерительное устройство 10, может дополнительно содержать конвейер, присоединенный к ЭДП, который вводит загрузочный материал внутрь ЭДП, и установку дожигания, которая взаимодействует с конвейером и предварительно нагревает загрузочные материалы внутри конвейера. Автоматическое управляющее устройство может обеспечивать введение загрузочного материала в ЭДП в непрерывном режиме.[0091] Similar to the first embodiment, the system that includes the measuring device 10 may further comprise a conveyor attached to the EAF that introduces feed material into the EAF, and an afterburner that cooperates with the conveyor and preheats the feed materials within the conveyor. The automatic control device can ensure the introduction of the feed material into the EAF in a continuous mode.

[0092] Кроме того, качающаяся платформа 10 может быть выполнена с возможностью наклона ЭДП для операций удаления шлака и выпуска металла и быть расположенной таким образом, что при наклоне ЭДП внутри ЭДП сохраняется остаток расплавленного жидкого материала, который имеет массу, составляющую от 10% до 50% массы перед выпуском металла.[0092] In addition, the oscillating platform 10 may be configured to tilt the EAF for slag removal and metal tapping operations and be positioned such that tilting the EAF retains a residual molten liquid material within the EAF that has a mass ranging from 10% to 50% of the mass before the release of the metal.

[0093] Следует отметить, что применение описанного выше оборудования для сбора данных показаний измерений количества загрузочного материала или металлолома, добавляемого в ванну, позволяет дифференциально вычислять с течением времени оптимизацию потока загрузочного материала с применением подходящих алгоритмов. На основании указанных данных оборудование и системы согласно настоящему изобретению обеспечивают регулирование скорости введения загрузочного материала или металлолома.[0093] It should be noted that the use of the equipment described above to collect measurement data of the amount of feed material or scrap metal added to the bath allows differentially calculating feed material flow optimization over time using suitable algorithms. Based on these data, the equipment and systems according to the present invention provide control of the rate of introduction of feed material or scrap metal.

[0094] Измерительное устройство, конфигурация которого проиллюстрирована на фиг. 6-10, предоставляет ряд преимуществ даже в сопоставлении с измерительным устройством, проиллюстрированным на фиг. 3 и 4. Некоторые из указанных преимуществ могут быть кратко представлены следующим образом.[0094] The measuring device, the configuration of which is illustrated in FIG. 6-10 provides a number of advantages even when compared to the measurement device illustrated in FIG. 3 and 4. Some of these advantages can be summarized as follows.

[0095] Повышение точности. - Хотя измерительное устройство, представленное на фиг. 3-4, обеспечивает уровни точности, составляющие приблизительно 2%, измерительное устройство, представленное на фиг. 6-10, обеспечивает уровни точности от 0,3 до 0,5% посредством передачи более точных показаний в отношении деформации изгиба круглого венца, определяемого кольцевой плитой 17.[0095] Improving accuracy. - Although the measuring device shown in FIG. 3-4 achieves accuracy levels of approximately 2%, the measuring device shown in FIG. 6-10 provides accuracy levels of 0.3% to 0.5% by providing more accurate readings in relation to the bending deformation of the ring crown as determined by the annular plate 17.

[0096] Упрощение обслуживания. Измерительное устройство, представленное на фиг. 3-4, может иметь массу, составляющую несколько сот килограммов, включая ролики и валы, что делает затруднительной работу оператора. Измерительное устройство, представленное на фиг. 6-10 имеет меньший объем и массу, составляющую приблизительно от 10 до 20 кг, и им может управлять один оператор. Это обеспечивает упрощенную замену не только в том случае, когда ЭДП полностью поднимают для обслуживания, но даже без подъема ЭДП за счет локального действия гидравлического подъемника или домкрата в целях раздвижения обращенных друг к другу поверхностей верхней и нижней плит на ограниченное расстояние для высвобождения и замены измерительного устройства.[0096] Simplification of maintenance. The measuring device shown in Fig. 3-4 may have a mass of several hundred kilograms, including rollers and shafts, which makes it difficult for the operator to work. The measuring device shown in Fig. 6-10 has a smaller volume and weight of approximately 10 to 20 kg and can be operated by a single operator. This provides simplified replacement not only when the EAF is fully raised for maintenance, but even without lifting the EAF by local action of a hydraulic jack or jack to move the facing surfaces of the top and bottom plates a limited distance to free and replace the gauge. devices.

[0097] Сокращение расходов. - Измерительное устройство, представленное на фиг. 3-4, не только имеет большую массу, но также содержит большее число механически обработанных компонентов, чем измерительное устройство, представленное на фиг. 6-10, которое содержит меньшее число механических деталей и имеет меньшую массу, в результате чего сокращаются производственные расходы.[0097] Reducing costs. - The measuring device shown in Fig. 3-4 not only has a greater mass, but also contains a greater number of machined components than the measuring device shown in FIG. 6-10, which contains fewer mechanical parts and has a lower mass, resulting in reduced manufacturing costs.

[0098] Хотя настоящее изобретение было описано в отношении представленных выше вариантов осуществления, оно не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения конкретными представленными формами, но, наоборот, предназначено для распространения на такие альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в объем настоящего изобретения. Кроме того, объем настоящего изобретения полностью охватывает другие варианты осуществления, которые могут становиться очевидными для специалистов в данной области техники, и объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения.[0098] Although the present invention has been described in relation to the above embodiments, it is not intended to limit the scope of the present invention to the specific forms represented, but rather is intended to extend to such alternatives, modifications and equivalents as may be included within the scope of the present invention. . In addition, the scope of the present invention fully embraces other embodiments that may become apparent to those skilled in the art, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims.

Claims

1. Equipment for measuring and controlling feed material introduced into an electric arc furnace (EAF) installed on an oscillating platform, the equipment comprising:

an automatic control device that introduces the feed material according to the energy supplied to the bath; and

a feed material measuring device operatively associated with the automatic control device, the measuring device weighing the EAF case, its contents and any other components supported by the case,

while the measuring device is made with the possibility of installation between the EAF and the oscillating platform and contains:

a top plate having an upper surface slidable relative to a lower surface of the EAF;

a bottom plate having a bottom surface capable of being attached to an oscillating platform;

an annular structure associated with the upper surface of the bottom plate and having:

a peripheral annular wall with a longitudinal axis perpendicular to the top and bottom plates,

an annular plate connected to the inside of the annular wall and extending along the entire annular structure, and

a contact element associated with the annular plate and extending in the direction of the longitudinal axis of the annular structure to come into contact at the top with the bottom surface of the top plate and approach from below without coming into contact with the top surface of the bottom plate, and

one or more sensors associated with the annular plate and measuring the deformation of the annular plate after a load is applied to the top surface of the top plate.

2. Equipment according to claim. 1, in which the upper surface of the top plate is made of abrasion resistant steel.

3. Equipment according to claim. 1, in which the lower surface of the EAF in contact with the upper surface of the top plate is made of abrasion resistant steel.

4. Equipment according to claim. 1, in which the annular wall has a circular perimeter.

5. The equipment of claim. 1, in which the annular plate is parallel with respect to the upper and lower plates and is located closer to the upper end of the annular wall than to the lower end of the annular wall.

6. Equipment according to claim. 1, in which the contact element has a convex upper end, as a result of which the contact area between the contact element and the top plate is reduced to a minimum.

7. The equipment of claim. 1, in which the contact element has a flat lower end, acting as a travel limiter in the event of excessive load, thereby preventing the destruction of the measuring device.

8. Equipment according to claim. 1, in which there are many sensors located on opposite sides of the contact element.

9. The equipment of claim. 1, in which one or more sensors are one or more strain gauge sensors that measure the deformation of the annular plate after application of a load to the upper surface of the upper plate.

10. Equipment according to claim 1, further comprising a plurality of beams connecting the top plate to the bottom plate on opposite sides of the top and bottom plates facing each other.

11. Equipment according to claim 10, wherein the plurality of beams comprises two beams extending diagonally in opposite directions.

12. Equipment according to claim 10, in which the plurality of beams comprises, on each of the opposite sides of the upper and lower plates facing each other, three beams connected in a stepped manner, and these three beams are: the first beam extending downward from the first side end of the top plate, a second beam extending upward from the opposite side end of the bottom plate, and a third beam extending parallel to the top and bottom plates and connecting the lower end of the first beam and the upper end of the second beam.

13. The equipment of claim. 1, which further comprises a data acquisition system for reading the results of one or more measurements provided by one or more sensors.

14. Equipment according to claim. 1, in which the automatic control device is configured to continuously introduce the feed material into the EAF.

15. System for refining steel, containing:

an electric arc furnace (EAF) producing steel by melting and refining feed material inside the EAF;

a conveyor connected to the EAF for introducing the feed material into the EAF;

an afterburner cooperating with the conveyor and preheating feed materials inside the conveyor;

an oscillating platform for tilting the EAF in slag removal and metal tapping operations, the oscillating platform being positioned such that the EAF tilt maintains a residue of molten liquid material within the EAF, which residue has a mass that is between 10% and 50% of the mass before metal tapping; and

equipment configured to measure and control the introduction of feed material into the EAF, and this equipment is located between the EAF and the oscillating platform, and the equipment comprises:

feed material measuring device operatively associated with the automatic control device, wherein the measuring device weighs the EAF casing, its contents and any other components supported by the casing,

while the measuring device is located between the electric arc furnace and the rocking platform and contains:

16. The system of claim. 15, in which the contact element has a convex upper end, as a result of which the contact area between the contact element and the top plate is reduced to a minimum, and a flat lower end, as a result of which the contact area between the contact element and the bottom plate is maximized. plate after downward deformation of the annular plate.

17. The system of claim 15, further comprising a plurality of beams connecting the top plate to the bottom plate on opposite sides of the top and bottom plates facing each other.

18. The system of claim 17, wherein the plurality of beams comprises two beams extending diagonally in opposite directions.

19. The system according to claim 17, in which the plurality of beams includes, on each of the opposite sides of the upper and lower plates facing each other, three beams connected in a stepped manner, and these three beams are: the first beam extending downward from the first side end of the top plate, a second beam extending upward from the opposite side end of the bottom plate, and a third beam extending parallel to the top and bottom plates and connecting the lower end of the first beam and the upper end of the second beam.