TW320653B - - Google Patents

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3^〇653 A7 __B7 五、發明説明（1 ) 本發明是使用鐵金靥實施冶金處理的方法，尤指鋼鐵 鎔融物而言，以及包含相關的裝置，其中至少一個冶金爐 是以迴轉覆蓋加以密封，並經由焰氣管彎頭而與氣體清淨 廠相連，而覆蓋中心可穿過一支以上的電極棒，另包含一 填充的裝置，鎔渣的排放孔，及一個位於鑪體底部的鎔融 物排出口等。 目前市場已對鋼鐵產品的品質、持續供應性及價格提 出越來越.多的要求。由於原料價格的波動，使得越來越多 的製造商計劃使用除了廢鐵外更多量的固體或液體生鐵。 通常生鐵的高氧率吹氣作業只在轉爐中實施。比如在 文件DEOS 2 8 0 3 9 6 0中提到一個使用氧氣或高氧 氣體來提鍊生鐵的工廠，在提鍊作業中使用一種主蓋，用 以抓取作業中逸出的廢氣。該齋氣從與主蓋相連的排放管 中抽出，並輸往一除塵工廠。該排放管中有一開孔可供氧 氣予穿過。 上述主蓋可與一個獨立於鍊爐外的覆蓋相連接，該組 合體可使主蓋推向旁側。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印策 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電弧鍊爐通常使用直流或交流電源。例如在文件D Ε 4 3 0 2 2 8 5中提到一種雙鍊爐的裝置，以及其操作方 法，其中該爐體是由一覆蓋所密封，該覆蓋連接一焰.氣管 彎頭並通往一氣體清淨工廠如本文圖2所示，該三支電 極穿過由三相電流所操作之鍊爐的覆蓋，而在爐體底部的 反電極則是以直流方式操作。其中一鍊爐施以電能以熔融 其內容物質，而另一鍊爐則完全無電能供給並且充滿暖和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210乂 297公釐）_」 ' ^0653 ^0653 經濟部中央揉準局肩工消費合作社印製 A7 ____B7 _ 五、發明説明（2 ) 的焰氣。在冶金術語來說，此爲一種單階段的製程》 冶金鍊爐已有所述及。如文件DE3419030 . C 1中提到一種冶金的反應爐，尤指一種鋼鐵轉爐，其中 各製程有其相對的功能件，可迴轉地調整置於反應爐之上 或下方。這些操作裝置包含有，廢氣管，充填裝置，量測 矛，吹氣矛及底部降低裝置。這些裝置皆以固定方式組合 ，其中反應爐位於距旋轉軸適當的位置。 該反應爐可適用於各種不同方法。因此可用來鍊製金 屬，尤其是鋼鐵，以及製造氣體，比如從煤炭中產出一氧 化碳C 0以及一種有助於反應但只消耗些微的物質，就比 如像生鐵。 本發明的目的是要提供一種使用鐵金屬實施冶金操作 節省能源且便宜的方法，尤指鋼^鐵而言，而且不傷害生態 環境，以及包含適當的裝置等·> /本發明可藉由申請專利範圍第1項之方法及第1 0項 之裝置而達成上述目的。其他優點則列於次申請專利範圍 中 0 本發明的冶金操作皆在一爐體中完成，也就是先進轉 化爐的操作，然後毋須將鎔融物舀出而直接做電弧鍊製。 此方法也可在兩冶金爐中操作並將其工作循環重疊5 0 % 〇 當金屬鎔融物從爐內流出且不含任何鎔渣時，該爐體 底部所含的初始液體需重新施以傳統電弧爐鍊。此時並加 入鋁/矽以固結該初始金屬液體，以避免與本法產出之液 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規福厂（210X297公釐）~~' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装 訂 經濟部中央棵準局肩工消費合作杜印製 A7 ,__B7__ 五、發明説明（3 ) 體金屬產生過激的反應》然後爐內再加入碎狀或液體金屬 狀的低碳金屬。 氧氣以表面噴射方式注入，使得矽含量降低且使整體 原礦加溫此時在還原過程中，瞬間加入生鐵做爲一冷卻 物質，以維持鋼鐵溫度於一固定值。同時加入鈣以調整其 鹼性。在此過程中不須任何外加的電力。而大約有5 0% 的高矽含量的鎔渣會被排出。在還^原過程中廢氣也會被抽 出。而含.碟熔渣也隨著表面噴射製程的結束而排出- 此時將更換操作裝置，矛體與廢氣經管被移除而以電 極棒取代，並開啓焰氣管線使得電弧能完成鎔鍊的作業》 在製程結束時，剩餘鎔渣會排放且液體鎔融物從底部栓塞 .中流出。. 除了氧氣的表面噴射外，也、可使用中性氧或氧一油爐 來去除生鐵中的碳含量，並且以極度長的火焰及非計量方 式操作。 液體金屬的溫度可達1 3 0 0°度。目前已有許多金 屬混合方式。就成本考量，液體生鐵與液體金屬的比值大 約在5 0比5 0時是最適量的。碎鐵與生鐵的比值也可以 是30比70。而另一種組合方式，其碎鐵：生鐵：液體 金屬的比例爲10:60:30到10:40:50之間 〇 &完成每一步驟之後，底部栓塞須加以清洗並再旋緊 ’此時可再加入適當材料，並將爐體覆蓋關閉，該矛.體或 噴爐及廢氣彎管就定位之後，可再重新另一製程^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）„ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈 •tr 物653 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 ______B7_五、發明説明（4 ) 當使用雙爐式時，可於噴射製程時利用另一鍊爐的電 極棒產生鎔解製程。而焰氣可經由焰氣管彎管而輸往一混 合室*在該處可與來自噴射製程後的廢氣相混合。由於噴 射製程可允許高溫的一氧化碳後燃，所以任何來自電爐的 冷廢氣都會被後燃。如此可避免任何異味或有有如呋喃及 戴奧辛等碳氫化物的產生。 爲了完成上述方法 > 本發明也提出了一個含有冶金爐 的鋼鐵裝置，其覆蓋的中心部份可以移除。而廢氣彎管的 開口可套於覆蓋中心的開孔處*而至少一個矛體或噴爐可 經由此彎管及開孔而插入鍊爐內的上半部位。 這些新的元件可使得冶金鍊爐從原先的電弧鍊爐轉變 爲一種操作少及結構簡單的轉爐。該穿過廢氣彎管的矛體 與一定位裝置相連，使矛頭能备到預定的深度。 此插入矛可以是一個簡單的氧氣矛，一個簡單的氧氣 噴喳或一個多功能的矛體。 該焰氣彎管適用於含有關閉體的電弧鍊爐，該關閉體 可於噴射製程時關閉並使廢氣彎管產生抽吸作用。另外在 爐體下端有一凸塊可用以灌入液體金屬或液體生鐵。’ 當使用雙冶金爐裝置時，只需要下列元件：一矛體或 噴爐裝置及一廢氣彎管，一個經由支撐臂的電源及一支或 數支電極棒。 鍊爐的各項功能可經由簡單及快速地旋轉電極支撐臂 稆焰氣管彎管而改變，矛體及噴爐也須移動以避免碰撞。 打開覆蓋的劣動作已不再需.要，也不必將爐內鎔融物而舀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） ---------《装------訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3^0653 B7 經濟部中夬梯準局员工消資合作社印製 五、 發明説明（5 ) 1 出 1 1 該 電 極旋轉 裝 置 上 的 旋 轉 點 和廢氣彎 管 的 迴 轉裝 置 同 1 1 I 位於 — 分 隔線上 t 該 分 隔線 用 以 完 全分離第 1 鍊 爐 及 第 2 ^•s 1 I ( 延伸 ) 鍊爐， 即 使是單鍊爐 裝 置 也相同 〇 請 先 Μ 1 本發 明實例 可 用 下 列 圖 示加 以 說明， 其 中 請 背 1 1 圖 1 是平面 圖 之 注 备 1 1 圖 2 是冶金鍊 爐 的 側視 圖 0 1 項 1 I 再 1 圖 1 是單爐 體 裝 置 的 平面 圖 並 可延伸 爲 雙爐體式 〇 圖 1 士 袈 中 除 了 有 凸塊（ 1 8 5 ( 2 8 ) 及栓塞 孔 ( 1 9 ) 、 ( 尽 頁 1 | 2 9 ( 此 處是殘渣 門 ) 外 t 也 示 出 懸掛於 旋 轉裝 置 ( 1 4 1 I ) ( 2 4 )上 的 鍊爐覆 蓋 ( 1 3 )' ( 2 3 ) 1 兩 個 皆 1 1 | 在 關 閉 及 操作位 置 上 〇 圖 中 也 可 清楚地看 出 第 2 鍊 爐 的 覆 1 訂 1 蓋 中 心 位 置（2 5 ) 〇 b t 1 [ I 焰 氣 彎管（ 5 1 ) 、 ( 5 2 5 與覆蓋 ( 1 3 ) 、 ( 1 1 2 '3 ) 連 接並經 由 — 關 閉 閥 ( 5 3 )、( 5 4 ) 而 焰 氣 主 1 丄 管 ( 5 5 )相連 〇 該 凸 塊 ( 1 8 ) 、（2 8 ) 之 抽 吸 部 份 | ( 5 6 ) 、（5 7 ) 也 同 樣與焰 氣 主管（ 5 2 ) 相 接 〇 1 1 該 覆 蓋（1 3 ) 可 與 廢 氣 彎 管 (61 ) 分 離 9 而 該 彎 1 1 I 管 可 藉 由 一迴轉 裝 置 ( 6 3 ) 而 得 以旋轉 〇 焰 氣 主 管 ( 1 1 1 5 5 ) 與 廢氣主 管 ( 6 4 ) 一 同 匯 合於後 燃 室 ( 7 1 ) 中 1 1 α — 個 由 支撐臂 ( 4 2 ) 支 撐 的 矛 體（4 1 ) 穿 過 廢 氣 彎 1 1 管 ( 6 1 )處。 1 1 一 支 電極棒 ( 3 1 ) 經 由 電 極 支撐臂 ( 3 2 ) 與 旋 轉 1 | 裝 置 ( 3 3 )相 連 並 穿 過 覆 蓋 的 中 心（2 5 ) 〇 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4現格（210X 297公釐） 320653 五、發明説明（6 ) 經濟部中夹梂準局爲工消费合作社印製 A7 B7 圖 2 概 略 地 表 示 兩 操 作 狀 態 1 其 中 — 冶 金 鍊 爐 做 爲 — 轉 爐而 第 2 鍊 爐 則做 爲 — 電 弧 爐 ΰ 矛 體 ( 4 1 ) 固 定 於 — 支撐臂 ( 4 2 ) 上 並 與 主 軸 ( I ) 同 軸 地 穿 過 廢氣 彎 管 ( 6 1 ) 及 覆 蓋 中 心 開 孔 ( 1 6 ) 以 進 入 爐 內 的 上 半 部 ( 1 2 ) 〇 鍊 爐 ( 1 1 ) 由 上 半 部 ( 1 2 ) 及 下 半 部 ( 1 7 ) 所組合 並 有 — 覆 蓋 ( 1 3 ) 加 以 密封 ΰ 該 覆 蓋 ( 1 3 ) 的開 孔 ( 1 6 ) 與廢氣 彎 管 ( 6 1 ) 的 開 □ ( 6 2 ) 對 接 。該 廢·氣 * 管 ( 6 1 ) 可 藉 由 — 迴 轉 裝 置 ( 6 3 ) 而 得 以 旋轉 0 爐 體 下半 部 ( 1 7 ) 包含 — 栓 塞 孔 ( 1 9 ) 可做 爲 金 屬鎔 融 物 流 出 之 用 〇 圖 左 的 鍊 爐 有 一 支 電 極 臂 ( 3 2 ) ， 三 支 電 極 棒 ( 3 1 ) 可 固 定 於 該 臂. 上 5 該 電 極知棒 並 穿 過 覆 蓋 中 心 ( 2 5 5 的開 孔 ( 2 6 ) 〇 標 示號 碼 表 鍊爐 1 與 2 1 1 2 1 鍊 爐 1 2 2 2 爐 體 上 半 部 1 3 2 3 覆 蓋 1 4 2 4 覆 蓋 之 旋 轉 裝 置 1 5 2 5 覆 蓋 中 心 1 6 2 6 覆 蓋 中 心 開 孔 17，27 爐體下半部 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 1 8 ，2 8 凸 塊 1 9 ，2 9 栓 塞 孔 甩 源 3 1 電 極棒 3 2 電 極 之 支 撐 臂 3 3 電 極 之 旋轉 裝 置 能 源 4 1 矛 體 4 2 矛 支 撐 臂 焰 氣 導管 5 1 1 1 之 焰 氣 m 管 5 2 2 1 之 焰 氣 彎 管 5 3 5 1 之 關 閉 裝 置 5 4 5 2 之 關 閉 裝 置 5 5 焰 氣 主 管 5 6 凸 塊 ( 1 8 ) 之 抽 吸 部 5 7 凸 塊 ( 2 1 ) 之 抽 吸 部 廢 氣 6 1 廢 氣 彎 管 6 2 廢 氣 彎 管 開 6 3 迴 轉 裝 置 6 4 廢 氣 主 管 氣 體 利用 7 1 後燃室 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 裝 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS>A4说格（210X297公釐）一 經濟部中夬標準局貝工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明u ) I 鍊爐主軸 II 分隔線 本紙浪尺度適用中國國家橾率（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） ---------^ ^-----—ΐτ------{ (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -11 -

Claims (1)

1. : 第 85111472 號專利申諳案 英文申請專利範圍修正本

   ^國86年4月呈· 、申請專利範圍 1 •一種使用鐵金屬做冶金處埋旳万法 鐵而言，其中包含下列步驟： 經濟部t夾標準局貝工消費合作社印製 一引進鋁/矽固結位於爐底的金屬初始鎔液 -加入低碳金屬 一引進非電氣熱能 —完成還原操作並同 一立即排出5 0%的 一在表面噴射階段將 -於生鐵除碳階段 結束時排出磷的鎔渣 一經由電弧加熱而開 一抽出焰氣 -排出殘渣，最後 -將液體鎔融物排出。 " 2 如申請專利範圍第1項之方法，其中該低碳金屬 是廢鐵。 3 如申請專利範圍第1項之方法，其中該低碳金屬 以液態形式注入。 4 .如申請專利範圍第3項之方法，其中該液體金屬 溫度超過1300 °C- 時加入生鐵及石灰 含矽鎔渣 廢氣抽出 結束時排出磷的鎔 始熔融操作 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 裝 訂 5 .如申請專利範圍 是由氧氣的表面噴射來完 6 .如申請專利範圍 是以燃燒天然氧氣或氧一 焰方式來完成- 第1項之方法，其 成β 第1項之方法，其 油混合物並以非計 中該還原操作 中該還原操作 量式的極長火 本紙浪尺度適用中囷國家橾準（CNS〉A4洗格（210X297公釐） 320653 AS B8 C8 六、申請專利範圍 7.如申請專利範圍第3 生鐵與液態金屬的比例約爲5 8 .如申請專利範圍第2 鐵的比例從20:80到40 9 .如申請專利範圍第2 與生鐵及液體金屬的比例在1 4 0 : 5 0之間。 1 0 _ —種使用鐵金屬實 少一個冶金爐，並有一旋轉覆 焰氣膂管而與氣體清淨工廠相 以上的電極棒，另外也有一套 底的鎔渣排放 第1項之方法 (1 3 或 2 5 或4項之方法，其中該液體 0 ： 5 0 « . 項之方法，其中該廢鐵與生 :6 0之間a 或3項之方法 > 其中該廢鐵 0:60:30 到 10: 經濟部中央棵隼局員工消費合作社印製 6 2 )可置於 有一支矛（4 孔（1 6或2 部位（1 2或 1 1 .如 矛（4 1 )與 口及鎔融物流出 ，其中該覆蓋中 )處移除，而廢 覆蓋中心開孔（ 1 )可穿過廢氣 6 )而進入冶金 2 2)。 申請專利範圍第 爐體主軸（I ) 施冶金操作 蓋加以密封 連，而其中 充填材料的 口，以能完 Ή 1 5或 氣彎管（6 1 6 或 2 6 彎管.（6 1 爐（1 1或 之裝置 ，該爐 心也可 裝置以 成申請 2 5) 1 )的 )處， )及覆 2 1) ，包含至 並經由一 插入一支 及位於爐 專利範圍 可從覆蓋 開口（ 另外至少 蓋中心開 內的上半 1 〇項，其中該 同軸且其貫入深度可以調整 1 2 _如申請專利範圍第1 矛（4 1) —氧氣供應站相連。 1 3 .如申請專利範圍第1 2 其中該 (請先閡讀背面之注意事項再填寫本頁)

   其中有 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS ) A4说格（2丨0X297公釐）_ 2 - 3編53 AS B8 C8 D8 申請專利範圍 另外一矛 並組成一 14 廢氣管（ 5 5 )連 15 冶金爐（ (1 8或 16 冶金鍊爐 該爐並只 1 了 廢氣簿管 I I )上 (61) 1 5 ，2 (4 1 )可與如天然 噴爐。 .如申請專利範圍第 6 1〕與後燃室（7 接。 .如申請專利範圍第 1 1或2 1 )的下半 28)用來輸入液體 .如申請專利範圍第 氣或油等燃料供應站相連 1 0項，其中該 1 )相通並又與焰氣主管 1 ’其中在 部（1 2 7 )有一凸塊 原料。 / 1 〇 ,其中兩 (11 ，21)皆以覆蓋（13，23)密封， 與一電源及一氧氣燃料站相連 其中該 C 1 1 )的分隔線（ .如申請專利範圍第 (6 1 )置於兩爐體 ，並安裝於迴轉裝置 的開口（ 6 2 ).可置入任一覆蓋中心的開孔（ 5 )。 63)上，使得廢氣彎管 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 3