SA99200528B1 - فرن حاث لعملية انصهار واختزال المعدن - Google Patents

فرن حاث لعملية انصهار واختزال المعدن Download PDF

Info

Publication number
SA99200528B1
SA99200528B1 SA99200528A SA99200528A SA99200528B1 SA 99200528 B1 SA99200528 B1 SA 99200528B1 SA 99200528 A SA99200528 A SA 99200528A SA 99200528 A SA99200528 A SA 99200528A SA 99200528 B1 SA99200528 B1 SA 99200528B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
vessel
load
metal
induction
finely divided
Prior art date
Application number
SA99200528A
Other languages
English (en)
Inventor
جوهان بيري دي فيليرز
لويس جوهانيس فوري
Original Assignee
ابكور ان.في
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ابكور ان.في filed Critical ابكور ان.في
Publication of SA99200528B1 publication Critical patent/SA99200528B1/ar

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/18Electroslag remelting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/12Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5241Manufacture of steel in electric furnaces in an inductively heated furnace
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/003General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals by induction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F27B14/061Induction furnaces
    • F27B14/065Channel type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/20Arrangements of heating devices
    • F27B3/205Burners
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

الملخص: يتعلق الاختراع الحالي بجهاز لعملية انصهار واختزال المعدن ، حيث تسخن حمولة تشتملعلى كربون ومعدن في فرن حاث يشتمل على وعاء تسخين تطفو فيه الحمولة في كتلة واحدة على الأقل على مغطس المعدن السائل في الوعاء، يتميز الجهاز بأنه يشتمل على سخان حاث واحد على الأقل أو وحدة حث توضع عند خط المركز السفلي من الوعاء، حيث يتجه المدخل الطولي عموديا على مدخل الوعاء.

Description

‎Cv -‏ فرن حاث لعملية انصهار واختزال المعدن الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الحالي بجهاز لعملية انصهار واختزال المعدن؛ مثل عملية تصنيع الفولاذ حيث تسخن حمولة تشتمل على كربون ومعدن في فرن حاث من النوع المزود بقناة من أجل اختزال وانصهار الجزء الذي يشتمل على المعدن من الحمولة.
‎٠‏ يشتمل عادة الفرن الحاث التقليدي من النوع المزود بقناة على وعاء تسخن أنبوبي مطول يكون القطاع العرضي له ذو تصميم مستدير ويتم تسخينه من خلال صفين من السخانات ‎JAA)‏ ‏وحدات الحث يتباعدان محيطياً ؛ ويتم وضعهما بشكل طولي؛ حيث يمتد كل صف منهما بطول قاعدة الوعاء على الجوانب المتقابلة من خط المركز الممتد طولياً من ‎Cele gl‏ وقد ورد أحد تلك الأفران في البراءة الأمريكية رقم 94118176؛ حيث تم استخدامه في اختزال
‎٠‏ وانصهار حمولة تشتمل على كربون ومعدن. ففي العملية الأمريكية سابقة ‎«SA‏ يتم إدخال الحمولة إلى وعاء التسخين من خلال صفين من المنافذ يتباعدان محيطياً يتم وضعهما بشكل طولي؛ ويستقرا في الجدار العلوي من الوعاء» بحيث تطفو الحمولة على مغطس المعدن المنصهر في الوعاء في صورة كتلتين في شكل الإسفين ‎ley wedge‏ بطول الجانب المقابل لجدار الوعاء؛ بحيث يوضع الطرف الأوسع من الإسفين ؛ ‎٠‏ أي القمة من الكتلة تجاه جدار الوعاء؛ أما الطرف الأضيق من الإسفين أي الطرف الأمامي فيوضع تجاه وسط الوعاء. وكنتيجة لذلك؛ توضع قمم الكتل التي تطفو على المسار المعدني فوق المجاز الضيق من وحدة الحث (الفتحات) بشكل عمودي تقريباً.
دس - وحيث يتم تسخين المعدن بواسطة فاقد ‎PR‏ في وحدة الحث ويتجه تدفق علوي محدب الشكل من المعدن الساخن نسبياً فوق مجاز وحدة الحث مباشرة؛ فتصل حرارته إلى الجوانب السفلية من الكتل في المناطق التي تكون أسفل القمم الخاصة بها مباشرة أكثر من المناطق الأخرى. (تتكون البقع الساخنة تحت أعلى نقاط من صفوف الكتل). ومن ثم تستهلك جسيمات الحمولة بشكل ‎٠‏ رئيسي في المناطق المذكورة التي تكون تحت قمم الكتل مباشرة؛ مما يؤدي إلى تدفق الجسيمات نحو تلك المناطق. وقد يتمثل تدفق جسيمات الحمولة في الكتل بمنتجاتهاء قد تتصل متجهات التدفق بالتدفق العمودي على سطح الكتلة؛ والتدفق الموازي له. فيكون التدفق العمودي على سطح الكتلة غير مفضل؛ حيث أن الحرارة التي تمتص كنتيجة للإشعاع من سقف الوعاء إلى السطح؛ قد تصل بشكل فعال ‎٠‏ إلى عمق في معدل ‎YO‏ ملليمتر فقط. ويقصد بذلك أنه فور انتقال جسيم 75 ملليمتر تقريباً عمودياً على السطح, يتم تصفيته من ذلك الإشعاع. والزمن الذي تستغرقه هذه الحركة قد يصطلح ‎ale‏ بزمن التعرض". يؤدي زمن تعرض الجسيمات المنخفض إلى أن تلك الجسيمات تمتص بشكل أقل الطاقة الإشعاعية؛ وهذا يدل بدوره على أن الجسيمات الأخرى التي تصل إلى الأطراف الأمامية من ‎١‏ الكتل؛ التي يكون معدل الحرارة فيها ومن ثم معدل الانصهار الناتج عن وحدات الحث ‎(Jd‏ ‏تتعرض للإشعاع لفترات أطول عما يحدث خلاف ذلك. وتدل أزمنة التعرض الممتدة بدورها على درجة حرارة سطح أعلى ومن ثم معدلات منخفضة لتحول الحرارة الإشعاعية إلى المادة عند الأطراف الأمامية من الكتل. ‎YYYA‏
- og ‏وقد تؤدي أيضاً درجة الحرارة العالية نسبياً والدرجة العالية من اختزال المادة عند الأطراف‎
Sein) ‏الحماية من جانب غاز الاختزال.‎ pall ‏الأمامية للكتل إلى إعادة الأكسدة بسبب‎ ‏تفاعلات الاختزال؛ ومن ثم لا يتكون أول أكسيد الكربون في هذه المنطقة لحماية الحمولة من‎
CO, ‏إعادة الأكسدة بواسطة ثاني أكسيد الكربون‎ ‏لا يفضل كل من تعرض الحمولة بشكل مفرط أو نقص تعرضها للإشعاع بسبب الطاقة‎ ٠ ‏الكهربائية الأعلى الناتجة واستهلاك عامل الاختزال.‎ وهناك عيب أخر في الترتيب المعروف مسبقاً وهو أن الفرق الملحوظ بين معالجة مادة الحمولة التي تصل إلى الأطراف الأمامية من الكتل والمادة التي لا تصل إلى الأطراف الأمامية من ‎ISD‏ يؤدي إلى وجود فرق ملحوظ في النسبة بين الكربون والأكسجين المتوفر وقت انصهار ‎٠‏ الجسيمات. وتكون الكتل النسبية لتلك المواد مختلفة التكوين التي تصل إلى مغطس السائل تكون أكبر عند استخدام معدلات إدخال طاقة عالية. وعندما يصل عدم التجانس الناتج بهذا الشكل إلى المرحلة التي يفوق فيها الكربون الفائض الذائب في منطقة واحدة؛ والأكسجين الذائب في المنطقة الأخرى؛ بعد مزجهما؛ مستوى ذوبانيتهما ؛ يتم إطلاق غاز أول أكسد الكربون. ويؤدي ظهور الغاز إلى اضطراب في العملية ومن المحتمل أوضاع خطيرة. ومن ثم؛ فيجب أن يتحدد أقصى ‎Vo‏ معدل لإدخال الطاقة الكهربائية في معدل منخفض نسبياً مما يقلل بالطبع من معدلات الإنتاج التي يمكن التوصل إليها. وفي الترتيب المعروف مسبقاً؛ يتحدد الحد الأدنى لمستوى المعدن السائل للتشغيل المعتاد بمطلب وجود أبعد صف من وحدات الحث عن أنبوب صب المعدن من الفرن أسفل مستوى المعدن دائماء حتى عند ميل الفرن بعيداً عن ناحية صب المعدن. وهذا التحديد. ومطلب تكوين الكتل moo ‏بحيث تغطي مغطس المعدن كلياً يقلل من المساحة المتوفرة لتكوين الكتل ولاحتراق الغازات‎ ‏المنبعثة من الكتلة أو الوقود الذي قد يتم تقديمه إلى الفرن. واستناداً إلى زاوية استقرار الكتل؛‎ ‏تتحدد مساحة السطح الناتئ الخاصة بتحول الحرارة إلى الكتل أيضاً بتحديد الحد الأدنى لمستوى‎ ‏المعدن السائل.‎
‎dling oo‏ سمة أخرى لذلك الترتيب المعروف وهي أن كل من الوحدات الحاثة الحلقية الفردية والمزدوجة يتم تركيبها دائماً بحيث تكون قنواتها متوازية مع المحور الطولي للأفران الاسطوانية. وهذا يعني أن المحاور الطولية لفتحات المجاز البيضاوي المعتادة تكون متوازية مع خط المركز الطولي بالفرن. وحيث تكون مجازات وحدات الحث منعزلة في المعتاد بجدران من مادة صامدة للحرارة تدعم بقية البطانة الصامدة للحرارة من الفرن؛ فيتحدد عدد وحدات الحث
‎٠‏ في صف لكل طول وحدة من الفرن. ومن ثم؛ تبعد البقع الساخنة بشكل مثالي ؛ إلى © أمتار عن بعضها. وتضيف هذه السمة إلى الحركة غير المتجانسة للمادة في الكتل. وصف عام للاختراع إن غرض الاختراع الحالي تقديم جهاز للغرض مالف ‎SA‏ الذي قد يتم بواسطته تفادي المشاكل المذكورة بعالية أو الحد منها على الأقل.
‎vo‏ طبقاً للاختراع؛ تم تقديم جهاز لعملية اختزال وانصهار المعدن؛ حيث يتم تسخين الحمولة التي تشتمل على معدن وكربون في فرن حث يشتمل على وعاء تسخين قد تطفو فيه الحمولة في كتلة واحدة على الأقل على مغطس من المعدن السائل في الوعاء؛ يتميز الجهاز بأنه يشتمل على سخان حاث واحد على الأقل أو وحدة حث توضع عند خط المركز أسفل الوعاء أو تجاهه. ويشتمل الفرن بشكل مفضل على فرن حاث من النوع المزود بقناة.
- - وطبقاً للاختراع ‎Lad‏ يستخدم السخان الحاث الواحد على الأقل بوصفه مصدر التسخين الخارجي الوحيد بالوعاء. وطبقاً للاختراع أيضاً؛ يكون الوعاء ذو تصميم أنبوبي مطول ويشتمل على مجموعة من وحدات الحث تلك التي توضع في صف يمتد بطول خط المركز أسفل الوعاء.
‎٠‏ وطبقاً للاختراع أيضاًء يشتمل الوعاء ناحية طرفه العلوي على مجموعة من المنافذ يتم خلالها تحميل الحمولة في الوعاء؛ ويتم ترتيب المنافذ في صفين يمتدا بشكل طولي ويتباعدا عن بعضهماء بحيث تمتد الحمولة التي تم تحميلها خلالهما في صورة كتلتين متجاورتين تطفو على مغطس المعدن السائل؛ ويكون القطاع العرضي لهما إسفيني الشكل ؛ بحيث يكون الطرف الأوسع أو القمة من الكتلة تجاه جدار الوعاء والطرف الأضيق أو ' الطرف الأمامي" تجاه وسط
‎٠‏ الوعاء. ويقدر أن من خلال ذلك الترتيب يتم تسخين الكتل أسفل أطرافها الأمامية مباشرة؛ ومن ثم يقل متوسط سرعة حركة جسيمات الحمولة العمودية على سطح الشحنات في مكان آخر إلى الحد الأدنى ؛ بحيث تستهلك معظم ‎ale‏ الحمولة عند الطرف الأمامي للكتل أو بجوارها (أي في
‏المسار المتكون بين صفي الكتل)؛ ومن ثم فوق وحدات الحث مباشرة. ‎١‏ ومن خلال هذا الترتيب يستطيع المرء التحرز ضد إمكانية تعرض جسيمات الحمولة للإشعاع في الفرن بشكل مفرط أو ناقص. وعلاوة على ذلك؛ بسبب وضع وحدات الحث في المركز؛ قد يكون مستوى السائل في مغطس المعدن في الوعاء؛ ومن ثم حجم المعدن السائل نفسه؛ أكثر انخفاضاً عما يكون مع الترتيبات
. -V- ‏المعروفة مسبقاً؛ وبهذه الطريقة يمنع عدم التجانس المشار إليه مسبقاً؛ وكنتيجة لذلك يؤدي إلى‎ ‏انخفاض الحاجة إلى الطاقة الكهربائية.‎ ‏يتم تركيب وحدات الحث بحيث تمتد محاورها الطولية في زوايا قائمة‎ La ‏وطبقاً للاختراع‎ ‏جوهرياً بالنسبة إلى المحور الطولي للفرن.‎ ‏ويقدر أن من خلال هذا الترتيب قد يتم تركيب مزيد من وحدات الحث لكل وحدة طول من‎ ٠ ‏ويزداد عدد البقع الساخنة التي تكونت تحت المسار بين صفوف الكتل حيث تقل المسافة‎ cele ll ‏بين البقع الساخنة.‎ ‏وطبقاً للاختراع أيضاً؛ يعد تصميم الجهاز ويتم التحكم في ظروف التفاعل داخل الوعاء بحيث‎ ‏تمتد الحمولة في صورة جسر فوق مغطس المعدن السائل.‎ ‏ويضمن هذا الترتيب حدوث اختزال المعدن بأكمله في الحمولة؛ أي في الطور الجامد.‎ ٠ ‏وقد يتصل تصميم الجهاز المذكور على سبيل المثال بعدد أو موضع المنافذ المذكورة أو كلا‎ ‏منهما التي يتم تحميل الحمولة خلالها في الوعاء.‎ ‏وقد يتم تنفيذ التحكم المذكورة في ظروف التفاعل؛ مرة أخرى؛ عن طريق التحكم في واحدة أو‎ ‏أكثر مما يلي:‎ ‏الذي يتم تمديد الحمولة عنده إلى الوعاء.‎ Janell) vo
‎-Y‏ الحجم الجسيمي للحمولة.
‏">< درجة مزج المكونات التي تشتمل على معدن وكربون من الحمولة.
‏8 المعدل الذي يتم تمديد الحرارة عنده إلى الوعاء عن ‎Gash‏ سخان أو سخانات ‎Ala‏
- 0— المعدل الذي تتولد عنده الحرارة بواسطة أي غاز أو غازات أو وقود أخر أو كل منهما في الوعاء فوق الكتل. وقد تكون الحرارة المشار ‎Leal)‏ في بند © (بعالية)؛ على سبيل المثال ناتجة من احتراق أول أكسيد الكربون الخارج من الحمولة في الوعاء بحيث توضع المواقد المشتملة على أكسجين أو 0 خليط من الأكسجين / الهواء في الوعاء فوق الحمولة. قد تستخدم الحرارة المتكونة كنتيجة لذلك الاحتراق؛ وكذلك الحرارة الإشعاعية التي تنعكس من سقف الوعاء؛ لتسخين الحمولة مسبقاً على الأقل داخل أو خارج الوعاء أو كل منهما. وطبقاً للاختراع ‎ARN‏ قد يشتمل الهواء أو خليط الهواء/ الأكسجين المستخدم في المواقد المذكورة على مادة مقسمة بشكل دقيق يمكنها التوهج عند درجات الحرارة الناتجة عن الاحتراق ‎٠‏ المذكور لأول أكسيد الكربون أو الوقود أو كل منهما فوق الكتل. ويحسن هذا التوهج من إشعاع الشعلة؛ وبذلك يزداد أثرها الحراري على الحمولة. وقد تشتمل المادة المقسمة بشكل دقيق على سخام. وقد تشتمل المادة المقسمة بشكل دقيق أيضاً على جير. ويساعد هذا الجير في إزالة الكبريت من الغازات الموجودة في الفرن . وطبقاً للاختراع أيضاً يشتمل الوعاء على منفذ واحد على الأقل لإخراج المعدن المنصهر أو الخبث المتكون أثناء التفاعل أو كل منهما. وطبقاً للاختراع ‎clad‏ تشتمل عملية صناعة المعدن على عملية لتصنيع الفولاذ حيث يتم تسخين خليط من الكربون في شكل فحم أو ‎pad‏ الكوك مقسم بشكل دقيق؛ وأكسيد الحديد المناسب الذي يشتمل على خام في صورة مقسمة بشكل دقيق في الوعاء لكي يتم اختزال أكسيد المعدن
وانصهار الفولاذ الناتج الذي قد يتم بعد ذلك صبه في صورة فولاذ يشتمل على ‎J‏ من ‎١,1‏ 7 كربون. شرح مختصر للرسومات سوف يتم وصف نموذج من الاختراع على سبيل المثال مع الرجوع إلى الرسومات المرفقة. د حيث: :
شكل ‎:١‏ مقطع عرضي تخطيطي خلال فرن طبقاً للاختراع. شكل 7: مسقط أفقي من قاعدة الفرن الوارد في شكل ١؛‏ كما يتضح في اتجاه السهم "8" في شكل ‎.١‏ ‎Cia oll‏ التفصيلى:
‎٠‏ في هذا الاختراع؛ تم استخدام فرن حاث من النوع المزود بقناة ‎)٠١(‏ يشتمل على وعاء أنبوبي مطول ‎)١١(‏ له قطاع عرضي حلقي الشكل مزود في خط المركز السفلي منه ‎(VV)‏ (شكل ؟) بمجموعة من وحدات الحث التي تدار بالكهرباء ‎(VY)‏ سعة كل منها حوالي ‎YoY‏ ميجاوات. ويتحدد موضع وحدات الحث ‎(VY)‏ بحيث تمتد محاورها الطولية ‎(VY,1)‏ (شكل ") في زوايا قائمة إلى خط المركز ‎.)١١,١(‏
‎ve‏ ويشتمل وعاء ‎)١١(‏ على صفين من منافذ التلقيم ‎(VE OF)‏ يمتدا بشكل متوازي تم توضيح احدهما فقط في شكل ١؛‏ يمتد بطول الجوانب الطولية المتقابلة من الوعاء ‎.)١١(‏ وتستخدم تلك المنافذ لتقديم الحمولة )10( إلى الوعاء ‎)١١(‏ لتكوين كتلتين يمتدا بشكل طولي ‎(V1)‏ ‎(VY)‏ تطفو على مغطس من المعدن السائل (8١)؛‏ ويكون لها قطاع عرضي إسفيني الشكل
‎YYYA
- ١. ‏ويوضع‎ (VV) ‏الكتلة تجاه جدار الوعاء‎ Ad ‏بحيث يوضع الطرف الأوسع من كل إسفين أي‎ .)١١( ‏من الوعاء‎ )١١,١( ‏الطرف الأضيق من الإسفين ء أي الطرف الأمامي تجاه خط المركز‎ ‏وإذا لزم الأمر ؛ قد يتم تمديد قليل من المعدن السائل عند بداية العملية إلى الوعاء )1( خلال‎ ‏منفذ التلقيم؛. غير موضح؛ لتكوين المغطس السائل البدائي.‎
‎٠‏ وتشتمل الحمولة ‎(V0)‏ على خليط متجانس في شكل دقائقي من المركب المشتمل على كربون ‎Jia‏ الفحم ‎coal‏ ¢ على سبيل المثال؛ وأكسيد الحديد؛ ويوجد المركب المشتمل على كربون في تركيز أقل بشكل طفيف عن المركب الذي يمثل الكتلة المتكافئة من الكربون اللازم لاختزال الخام » ويتحدد الوزن الجسيمي للحمولة )10( بحيث يمكنها المرور من غربال سعته ؟ مم. كما يزود الوعاء ‎)١١(‏ بطول جداره العلوي بمجموعة من مواقد الأكسجين تم توضيح ‎or‏
‎٠‏ -_منهما فقط ‎A(T) V0)‏ شكل ١ء؛‏ ويمكن من خلالهما احتراق أول أكسيد الكربون الذي يتكون في التفاعل؛ والذي يخترق الطبقة العلوية من الحمولة )10( ويتم تقديم الحمولة )10( إلى الوعاء ‎(VY)‏ على النحو ووفقاً للمعدل الوارد مسبقاً في الوصسف ‎Cum go lal‏ يتم التحكم في ظروف التفاعل؛ لكي تندمج قواعد ‎١١( JSD‏ و7١١)‏ مع بعضها البعض بحيث تشكل مادة الحمولة )10( ”"جسر" يمتد على المغطس السائل بأكمله ‎(VA) ٠‏ ويكون أضيق جزء من ذلك المغطس السائل عند المنطقة المشار إليها بالرقم )1( وقد يتحقق تكون ذلك الجسر؛ وبالفعل يظل سليماً تماماً؛ على سبيل ‎Ji‏ من خلال 'قضيب غمس" (غير موضح) يتم إدخاله من أعلى في الوعاء (١١)؛‏ أو من خلال نافذة فحص مناسبة (غير موضحة) في جدار الوعاء ‎.)١١(‏ وقد تتحقق أيضاً من خلال جهاز تسجيل الصورة المناسبة (غير موضح ‎(Lind‏ يوضع ‎Jah‏ الوعاء ‎.)١١(‏
- ١١ -
وعند التشغيل؛ يتم الحصول على منطقة تفاعل في الحمولة ‎)٠١(‏ من الكتل )11(
و ‎)١7(‏ التي تمتد افتراضياً من قواعد الكتل إلى أطرافها العلوية. وفي الوقت نفسه تتكون منطقة
انصهار ‎(YY)‏ تمتد بين قواعد الكتل ‎)٠76(‏ و ‎(VV)‏ والسطح العلوي من المغطس السائل ‎(VA)‏
وأثناء التفاعل تتحرك الحمولة المختزلة ‎(V0)‏ تحت تأثير الجاذبية إلى منطقة التفاعل تجاه منطقة
(TY) ‏الانصهار‎ ©
ويطفو الخبث المكوّن أثناء ذلك الانصهار على قمة المغطس ‎(VA)‏ في قناة ‎(YY)‏ تمتد بطول
خط المركز ‎)١١,١(‏ أسفل منطقة الانصهار ‎(VY)‏ وتؤدي القناة ‎(YF)‏ إلى منفذ لإخراج الخبث
(غير موضح) في الوعاء (١١)؛‏ ويتم ترتيب منافذ تلقيم الحمولة ‎(VY)‏ و ‎(VE)‏ بالنسبة إلى منفذ
إخراج الخبث ذلك بحيث يتجه الخبث في القناة ‎(YY)‏ إلى منفذ إخراج الخبث. ويتكون الفولاذ ‎٠‏ المنصهر من (+ ‎٠١0٠‏ 7 كربون).
2 تشغيل العملية؛ يستخدم " الجسر" المذكور في منع أية مادة حمولة )10( من السقوط من
الكتل ‎(VT)‏ و ‎(VY)‏ مباشرة إلى الخبث في القناة ‎(YY)‏ أو إلى المعدن السائل في المغطس
. ‏دائرة قصيرة‎ ' A ‏بحيث يمنع‎ (VA)
وتنتشر الحرارة المقدمة إلى المغطس ‎(VA)‏ خلال ‎any‏ الحث ‎(VY)‏ إلى الحمولة )10( في ‎١‏ _ الكتل ‎(V1)‏ (7١)؛‏ مباشرة إلى الخبث في القناة (77)؛ أو في المعدن السائل في المغطس
‎(VA)‏ وبذلك تمنع تكوين أية 'دائرة قصيرة".
‏تنتشر الحرارة المقدمة إلى المغطس ‎(VA)‏ من خلال وحدات الحث ‎)١"(‏ في الحمولة وتتسبب
‏مع الحرارة القادمة من احتراق أول أكسيد الكربون في المواقد ‎)٠١(‏ و ‎(YY)‏ والحرارة
‏الإشعاعية المنعكسة من سقف الوعاء ‎)١١(‏ في تفاعل أكسيد الحديد والكربون الموجودين في
- Vy -
الحمولة )0 ١)؛‏ مما يؤدي إلى اختزال أكسيد الحديد ؛ ويحدث كل الاختزال ‎a‏ الذي يتم
كنتيجة لذلك في الطور الجامد؛ في أعلى طبقة من الكتلة ‎(V1)‏ و ‎(VY)‏ البالغة ‎tale Yo‏
وذلك يرجع بشكل رئيسي إلى الحرارة الإضافية التي تم تمديدها إلى تلك الطبقة من احتراق أول
أكسيد الكربون في المواقد ‎)٠١(‏ و ‎(YY)‏ والحرارة الإشعاعية المنعكسة من سقف الوعاء ‎٠ )١٠١( ٠‏ وفي الوقت ‎ands‏ ينصهر الحديد الجامد المختزل في المنطقة ‎(YY)‏ التي يمر منها تحت
الجاذبية إلى المغطس ‎(VA)‏
ويقدر أنه بسبب الموضع المركزي لوحدات الحث ‎(VY)‏ تتلقى الأطراف الأمامية من الككل
‎)١ 1)‏ و ‎(VV)‏ معظم الحرارة من وحدة الحث ‎(VY)‏ بحيث تستهلك جسيمات الحمولة ‎(V0)‏ في
‏المنطقة )14(
‎٠‏ ويقصد بذلك أن تدفق جسيمات الحمولة بطول الأسطح العلوية للكتل ‎(V1)‏ و ‎(VY)‏ يكون متوازي بشكل أساسي مع تلك الأسطح بحيث يمنع مشكلة فرض التعرض وقلة التعرض المشار إليها بعالية. وعلاوة على ذلك؛ يسمح أيضاً الموضع المركزي لوحدات الحث ‎(VY)‏ باستخدام مستوى من السائل لمغطس المعدن ‎(VA)‏ أقل عما يكون مع الترتيب المعروف مسبقاً (يتضح بالخط المتقطع
‎AYE ١‏ شكل ‎)١‏ ومن ثم؛ تظهر المميزات المشار إليها بعالية. وعلاوة على ذلك؛ يسبب الموضع المستعرض لوحدات الحث ‎(VY)‏ بالنسبة إلى الخط المركزي ‎(YY)‏ قد تستخدم وحدات الحث ‎)١(‏ لكل طول وحدة من الوعاء ‎)١١(‏ أكثر من التي تستخدم في الترتيبات المعروفة مسبقاً؛ بحيث يزداد عدد البقع الساخنة تحت المسار بين صفوف الكل ‎(VT)‏ و ‎(VY)‏ بالنسبة إلى الترتيبات المعروفة.
‎Y —‏ \ — ويقدر أيضاً أن الاختراع يشتمل في مجاله على عملية إختزال وانصهار المعدن التي تستخدم الجهاز طبقاً للاختراع.

Claims (1)

  1. - ١4 ‏عناصر الحماية‎ ‏اختزال وانصهار المعدن تستخدم جهاز ؛ حيث يتم تسخين الحمولة التي‎ ةيلمع-١‎ ١ ‏تشتمل على معدن وكربون في فرن حث مزود بقناة ؛ يشتمل الجهاز على وعاء‎ Y ‏تسخين أنبوبي قد تطفو فيه الحمولة في كتلة واحدة على الأقل على مغطس من‎ Y ‏المعدن السائل في الوعاء؛ ويشتمل على سخان حاث واحد على الأقل أو وحدة‎ ؛‎ ‏حث توضع بطول خط المركز أسفل الوعاء أو تجاهه.‎ 0 ‏تتميز بأن تصميمها يتحدد بحيث تمتد الحمولة‎ ١١ ‏؟-العملية طبقاً لعنصر الحماية‎ ١ ‏في صورة جسر فوق مغطس المعدن السائل بأكمله؛ ويتم التحكم في ظروف‎ ‏التفاعل بداخل الوعاء وفقاً لذلك.‎ ¥ ‏تتميز بأن تصميمها المذكور يتصل بعدد‎ oY ‏العملية طبقاً لعنصر الحماية‎ -“+ ١ ‏المنافذ أو موقعها أو كل منهما التي يتم تحميل الحمولة خلالها إلى الوعاء.‎ " ‏تتميز بأن التحكم المذكور في ظروف التفاعل‎ of ‏؛-العملية طبقاً لعنصر الحماية‎ ١ ‏يتم من خلال التحكم في واحد أو أكثر مما يلي:‎ Y ‏المعدل الذي يتم تمديد الحمولة عنده إلى الوعاء.‎ -١ v ‏الحجم الجسيمي للحمولة.‎ -" ¢ ‏“-درجة مزج المكونات التي تشتمل على معدن وكربون من الحمولة.‎ ° ‏؛- المعدل الذي يتم تمديد الحرارة عنده إلى الوعاء عن طريق سخان أو‎ 1 YYYA
    و١‏ - 7 سخانات حاثة. ‎-٠ A‏ المعدل الذي تتولد عنده الحرارة بواسطة أي غاز أو غازات أو وقود أخر 9 أو كل منهما الذي تحترق فوق الكتل في الوعاء. ‎١‏ «-العملية طبقاً لعنصر الحماية ‎of‏ تتميز بأن الحرارة المشار إليها في بند © يتم " - الحصول عليها من احتراق أول أكسيد الكربون الخارج من الحمولة في الوعاء " - بحيث توضع المواقد المشتملة على أكسجين أو خليط من الأكسجين / الهواء في ؛ - الوعاء فوق الحمولة. ‎١‏ +-العملية ‎lls‏ لعنصر الحماية 0< تتميز بأن الحرارة المتكونة كنتيجة لذلك ‎YX‏ الاحتراق وكذلك الحرارة الإشعاعية التي تنعكس من سقف الوعاء قد تستخدم ¥ لتسخين الحمولة مسبقاً على الأقل داخل أو خارج الوعاء أو كل منهما. ‎١‏ #-العملية طبقاً لعنصر الحماية ©؛ تتميز بأن خليط الهواء و/أو الأكسجين " - المستخدم في المواقد المذكورة يشتمل على مادة مقسمة بشكل دقيق يمكنها التوهج ¥ عند درجة الحرارة الناتجة عن الاحتراق المذكور لأول أكسيد الكربون أو الوقود ؛ ‏ أو كل منهما فوق الكتل. ‎١‏ +-العملية طبقاً لعنصر الحماية ‎oF‏ تتميز بأن المادة المقسمة بشكل دقيق تشتمل ‎١"‏ على سخام ‎soot‏ ‎١‏ ©-العملية طبقاً لعنصر الحماية ‎oF‏ تتميز بأن المادة المقسمة بشكل دقيق تشتمل ‎Y‏ على أو تتضمن جير.
    - ١
    ‎١‏ ١٠-العملية‏ طبقاً لعنصر الحماية ‎١‏ تتميز بأن الوعاء يشتمل على منفذ واحد ‎Y‏ على الأقل لإخراج المعدن المنصهر ومخرج واحدة على الأقل للخبث المتكون أثناء التفاعل. ‎١‏ ١١-العملية‏ طبقاً لعنصر الحماية )¢ تتميز بأن ؛ عملية تصنيع المعدن تشتمل ‎Y‏ على عملية لتصنيع الفولاذ حيث يتم تسخين خليط من الكربون في شكل فحم أو فحم الكوك مقسم بشكل دقيق؛ وأكسيد الحديد ‎fron oxide‏ المناسب الذي يشتمل 8 على خام في صورة مقسمة بشكل دقيق في ‎(Sele‏ يتم اختزال أكسيد المعدن © وانصهار الفولاذ الناتج الذي قد يتم بعد ذلك صبه في صورة فولاذ يشتمل على 1 أقل من ‎١,١‏ # كربون. ‎Adal YY‏ طبقاً لعنصر الحماية 6؛ تتميز بأن خليط الهواء و/أو الأكسجين " المستخدم في المواقد المذكورة يشتمل على مادة مقسمة بشكل دقيق يمكنها التوهج - عند درجة الحرارة الناتجة عن الاحتراق المذكور لأول أكسيد الكربون أو الوقود ؛ ‏ أو كل منهما فوق الكتل. ‎lids ةيلمعلا-١“9 ١‏ لعنصر الحماية ‎VY‏ تتميز بأن المادة المقسمة بشكل دقيق تشتمل ¥ على سخام ‎soot‏ ‎١‏ 4١-العملية‏ طبقاً لعنصر الحماية ‎VY‏ تتميز بأن المادة المقسمة بشكل دقيق تشتمل ‎Y‏ على أو تتضمن جير. ‎١‏ ١٠-العملية‏ طبقاً لعنصر الحماية ‎OF‏ تتميز بأن؛ تتميز بأن المادة المقسمة بشكل ‎Y‏ دقيق تشتمل على أو تتضمن جير.
    - ١١7 -
    ‎lids ةيلمعلا-٠١ ١‏ لعنصر الحماية ‎A‏ تتميز ‎ool‏ تتميز بأن المادة المقسمة بشكل ‎Y‏ دقيق تشتمل على أو تتضمن جير. ‎١‏ ١١-جهاز‏ اختزال وانصهار المعدن ؛ حيث يتم تسخين الحمولة التي تشتمل على ‎Y‏ معدن وكربون في فرن حث مزود بقناة؛ يشتمل الجهاز على وعاء تسخين أنبوبي ‎BY‏ تطفو فيه الحمولة في كتلة واحدة على الأقل على مغطس من المعدن السائل في ؛ ‏ الوعاء؛ ويتميز الجهاز ‎ob‏ الفرن يشتمل على سخان حاث واحد على الأقل أو © وحدة حث توضع بطول خط المركز ‎Jad‏ الوعاء أو تجاهه. ‎١‏ 8١-الجهاز‏ طبقاً لعنصر الحماية ‎OY‏ تتميز بأن؛ السخان الحاث الواحد على " - الأقل يستخدم بوصفه مصدر التسخين الخارجي الوحيد بالوعاء. ‎١‏ ١٠-الجهاز‏ طبقاً لعنصر الحماية ‎OY‏ تتميز بأن؛ الوعاء يكون ذو تصميم أنبوبي ‎Y‏ مطول ويشتمل على مجموعة من وحدات الحث تلك التي توضع في صف يمتد ¥ بطول خط المركز أسفل الوعاء. ‎١‏ ١٠-الجهاز‏ طبقاً لعنصر الحماية ‎OV‏ يتميز بأن؛ الوعاء ناحية طرفه العلوي يشتمل على مجموعة من المنافذ يتم خلالها تحميل الحمولة في الوعاء؛ ويتم ‎ "‏ ترتيب المنافذ في صفين يمتدا بشكل طولي ويتباعدا عن بعضهماء بحيث تمتد £ الحمولة التي تم تحميلها خلالهما في صورة كتلتين متجاورتين تطفو على مغطس 0 المعدن ‎(Bld)‏ ويكون القطاع العرضي لهما إسفيني ‎wedge‏ الشكل؛ بحيث يكون ‎X‏ الطرف الأوسع أو القمة من الكتلة تجاه جدار الوعاء والطرف الأضيق أو " 7" الطرف الأمامي" تجاه وسط الوعاء.
    ‎١‏ ١7”-الجهاز‏ طبقاً لعنصر الحماية ‎OV‏ يتميز ‎(oh‏ كل وحدة الحث أو وحدة الحث "يتم تركيبها بحيث يمتد محورها الطولية في زوايا قائمة جوهرياً بالنسبة إلى ‎Y‏ المحور الطولي للفرن.
SA99200528A 1998-07-17 1999-08-29 فرن حاث لعملية انصهار واختزال المعدن SA99200528B1 (ar)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA986361 1998-07-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA99200528B1 true SA99200528B1 (ar) 2006-09-09

Family

ID=58266751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA99200528A SA99200528B1 (ar) 1998-07-17 1999-08-29 فرن حاث لعملية انصهار واختزال المعدن

Country Status (28)

Country Link
US (1) US6537342B1 (ar)
EP (1) EP1109943B1 (ar)
JP (1) JP3679327B2 (ar)
KR (1) KR100540459B1 (ar)
CN (1) CN1258606C (ar)
AR (1) AR020113A1 (ar)
AT (1) ATE230036T1 (ar)
AU (1) AU755217B2 (ar)
BG (1) BG64199B1 (ar)
BR (1) BR9912140A (ar)
CA (1) CA2337177C (ar)
CZ (1) CZ294003B6 (ar)
DE (1) DE69904608T2 (ar)
DK (1) DK1109943T3 (ar)
ES (1) ES2189438T3 (ar)
ID (1) ID28251A (ar)
MY (1) MY120254A (ar)
PL (1) PL193207B1 (ar)
PT (1) PT1109943E (ar)
RU (1) RU2232364C2 (ar)
SA (1) SA99200528B1 (ar)
SI (1) SI1109943T1 (ar)
SK (1) SK284456B6 (ar)
TR (1) TR200100090T2 (ar)
TW (1) TW521092B (ar)
UA (1) UA57148C2 (ar)
WO (1) WO2000004197A1 (ar)
ZA (1) ZA200007298B (ar)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031170B3 (de) * 2005-07-04 2006-12-14 Siemens Ag Metallurgische Vorrichtung
AU2012222933A1 (en) 2011-03-01 2013-10-17 Louis Johannes Fourie Channel type induction furnace
CA2928766C (en) * 2013-09-27 2022-06-21 Nsgi Technologies Inc. Smelting apparatus and method of using the same
CN111233495B (zh) * 2020-03-12 2021-05-11 中南大学 一种制备细晶碳化硼的烧结方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1328563C (en) * 1986-06-12 1994-04-19 Paul Metz Method of treating metal melts and apparatus for carrying out the method
US5411570A (en) * 1993-06-16 1995-05-02 Iscor Limited Steelmaking process
AR012819A1 (es) * 1996-04-19 2000-11-22 Alloystream Holdings Proprietary Ltd Proceso y aparato para la reduccion y fusion de compuestos que contienen metal
EP0914474B1 (en) * 1996-07-25 2000-06-21 Ipcor N.V. Metal reduction and melting process

Also Published As

Publication number Publication date
EP1109943B1 (en) 2002-12-18
JP3679327B2 (ja) 2005-08-03
CA2337177A1 (en) 2000-01-27
RU2232364C2 (ru) 2004-07-10
ATE230036T1 (de) 2003-01-15
CZ294003B6 (cs) 2004-09-15
WO2000004197A1 (en) 2000-01-27
ZA200007298B (en) 2001-08-15
SI1109943T1 (en) 2003-08-31
AU4640299A (en) 2000-02-07
CN1309723A (zh) 2001-08-22
DE69904608D1 (de) 2003-01-30
DE69904608T2 (de) 2003-10-16
TW521092B (en) 2003-02-21
PL193207B1 (pl) 2007-01-31
US6537342B1 (en) 2003-03-25
TR200100090T2 (tr) 2001-06-21
KR100540459B1 (ko) 2006-01-16
BR9912140A (pt) 2001-04-10
BG105148A (en) 2001-07-31
MY120254A (en) 2005-09-30
CA2337177C (en) 2007-12-18
KR20010071550A (ko) 2001-07-28
BG64199B1 (bg) 2004-04-30
PT1109943E (pt) 2003-04-30
AR020113A1 (es) 2002-04-10
ID28251A (id) 2001-05-10
AU755217B2 (en) 2002-12-05
SK284456B6 (sk) 2005-04-01
JP2002520493A (ja) 2002-07-09
PL345501A1 (en) 2001-12-17
ES2189438T3 (es) 2003-07-01
UA57148C2 (uk) 2003-06-16
SK19972000A3 (sk) 2001-08-06
CZ20004717A3 (cs) 2002-01-16
DK1109943T3 (da) 2003-04-14
EP1109943A1 (en) 2001-06-27
CN1258606C (zh) 2006-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1496637A3 (ru) Способ непрерывного рафинировани стали в электропечи и устройство дл его осуществлени
CA2803109A1 (en) Continuous feeding system to a smelting furnace of pre-heated metal material, in continuous, potentiated and combined form
US5411570A (en) Steelmaking process
CS276985B6 (en) Glass melting furnace
WO2020235579A1 (ja) 溶解炉
US4850577A (en) Melting and holding furnace
RU2000116016A (ru) Промышленная плавильная печь
SA99200528B1 (ar) فرن حاث لعملية انصهار واختزال المعدن
CN1003186B (zh) 冶金容器底部排放孔的闭合装置
US2339337A (en) Furnace launder construction
US2465545A (en) Apparatus for metal melting
ES2930036T3 (es) Horno metalúrgico convertible y planta metalúrgica modular que comprende dicho horno para llevar a cabo procesos de producción para producir metales en estado fundido, en particular acero o hierro fundido
US3552949A (en) Metal melting process
US6136264A (en) Melting apparatus and method for melting metal
EA036993B1 (ru) Индукционная печь канального типа
CZ288946B6 (cs) Způsob redukce a tavení sloučenin obsahujících kov
SU1789565A1 (en) Method of heating scrap for steelmaking
SU973620A1 (ru) Устройство дл рафинировани ферроникел магнием
RU9515U1 (ru) Печь для переплава алюминиевого скрапа
SU1408175A1 (ru) Отражательна печь дл плавки лома и отходов цветных металлов
SU949321A2 (ru) Электродугова печь
MXPA01000339A (en) Induction furnace for a metal reduction and melting process
Robson Centrifugal ironmaking
JP2002310571A (ja) タワー型アルミニウム溶解炉
JPS60117086A (ja) 溶融金属の保持容器