TW461921B - Process and apparatus for the production of foundry pig-iron with a high silicon content - Google Patents

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附21 :|充· 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7___ 五、發明說明（1 ) 〔發明領域〕 本發明係關於一種具高矽含量之鑄用生鐵的製造方 法，及關於一種用來實施該方法之直流爐其高括一被安排 於中心的電極，該電極伸入該爐子容器中且被導入至底部 的附近，及一相反電極其被安排在該爐子底部中，。 〔發明背景〕 具高矽含量之鑄用生鐵爲一種鐵的合金其包含約3%的 碳及高達20%的矽。其在鑄造廠中被熔化，例如具有2.5% 的矽含量，以作爲離心鑄造管之用，該等管子主要是作爲 水管之用。 鑄用生鐵通常是在一·熔鐵爐中被熔化，然後藉由混入 矽鐵被調整至相關的成分。此方法的一個缺點爲矽鐵的成 本太高。 本發明的目的爲提供一種方法及相關連的裝置，藉由 該方法及裝置該具高矽含量之鑄用生鐵之最終合金以一種 經濟的方式及使用一簡單的裝置被直接熔化。 〔發明槪要〕 依據本發明前述的目的可藉由包含下列步驟之方法而 被達成： a) 氧化矽及鐵/碳金屬被加入一高爐中， b) 在如此操作時，該添加係被維持於一高度還原的氛 圍中， (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 褒· I I I I ! I 訂--i I I ---- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4-

A7 -----------B7 ____ 五、發明說明（2 ) c) 該物料柱（column)依環形進給，至少是在該容器的 底部附近，及 d) 其被暴露於一熱源的幅射熱中，該熱源係位在該高 爐底部之上之物料柱的一出口區中的一無障礙的空間中， 及在該直流爐中，該突伸入該容器中之電極其被一同爐頸 @ S管所包圍，該套管的外徑相對於該爐子容器的內徑比 例爲d : D = 1 : 4，及該出口與該爐子容器的底部相間隔的 空間爲 2xd$aS4xd。 依據本發明，本發明所提出的爲，用來還原氧化矽及 用來滲碳之矽氧化物及含鐵進料，例如廢鐵，海綿鐵，海 綿鐵煤磚，等等，及含碳進料，要加入一高爐中，該進料 被導經一環形爐頸，並將該進料維持於一高度還原的氛圍 中’及該進絡被幅射熱所熔化，特別是藉由一轉移段弧 (transferring, arc)。 該進料被導入一環形爐頸的結果爲，可以防止該進料 與電極相接觸。如果該易於導電的進料，如廢鐵，海綿 鐵，海綿鐵碑及煤/焦碳，與該電極相接觸的話，則將會導 致短路且將無法提供此程序所需要的電力。當一電極被使 用時，將進料與此熱源保持一距離是可行的。提供此一無 礙空間的結果爲電弧被保持於該石墨電極與該熔融物之間 而沒有任何的阻礙。該被推擠通過該內容器朝向該爐子的 邊緣的進料被該電弧所幅射出的熱所熔化，且還原該氧化 矽所需要的能量亦可獲得。 有關於此，該使用電能所實施之熔化程序與該進料的 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) '衣！ — I!訂-·! -線. 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） -5- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 61 9,21 A7 ____B7____ 五、發明説明（3 ) 導電性.及其安置的角度無關。此外，關於該進料的大小亦 無特別的要求。因此，可使用，例如，片狀的廢鐵而其大 小只是受到該環狀爐頸之內部寬度的限制。 在更進一步的發展中，該氧化矽被直接地且分離地從 一般進料塔處被導引。爲此，進料器矛或甚至一中空電極 被使用。其結果爲，其可精確地計量將於一儘可能短的時 間內被熔化之一非常微小顆粒之該氧化矽的數量。此氧化 矽凝結於位在該爐頸的較高處之相對較冷的煤上。藉由如 此作，其經歷了變換及在進料下降時亦被熔化。 在沒有使用氧化矽之個別的進給機構時，所以的進料 在被加入到該爐子內之前都被小心地及完全地被混合。 爲了要實施此方法，使用了 一低爐頸爐子，其包括一 包含有一燃燒室的環形的爐頸，該燃燒室因爲該進料的傾 倒角度的關係在整個過程期間都被保持無阻礙，.使得幅射 熱可無阻地被傳送至進料。 在一有利的方式中，該內爐頸被設計成圓錐形，使得 進絡在沒有阻礙下於該爐子的底部的方向上被進給。以此 方式，該環形爐頸具有一可確保進料被熔化的大小。其結 果爲，氧化矽可以一相當可靠方式被加以還原。因此，該 進料的矽含量可高達20%。 80%的碎片金屬，10%的切屑’ 5%的錫罐及5%的鐵切 屑被用作爲鐵載體。 在一額外的步驟中，用鐵礦或海綿鐵來取代該鐵載體 是可行的》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS >八4規格（210X297公嫠）-6 - ----------f------1T_------嚷 * - - : - · - - Γν./ίν '( (請先閱讀背面乏注意事項再填寫本頁) 461 921 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 〔最佳實施例詳細說明〕 第1至3圖的每一圖皆圖解出一爐子容器11其包括一 設有一底部開口 13之爐子底部12。此外，示於該等圖中 之爐子容器是有一風扇19。 該套管的外徑係由d所標記及該爐子容器11的內徑則 是由D所標記。 套住一電極21之套管14突伸入該爐子容器中。電極 21相對應於一被設在該底部13上之相反電極22。 包圍該電極之套管在此例子中係被一頂蓋15所密封。 在第1圖中，該套管被設計成圓錐形，於該爐子底部 的方向上以一 α角度逐漸變窄。進給機構31被提供於該爐 子的頂部區域，在此例子中是被提供於該輸送皮帶33上， 其是被設計爲經由一進給閥32來進給的。 在第2圖中，套管14可被位移機構41移動於垂直方向 上。此外，一矛（Iance)34，其前端設有一輸送輪35，被提 供作爲第2圖中之進料機構。此外，該矛34係連接至一泵 36，透過該泵，該被供應的物料被設計成以氣動的方式被 失無送。 在第3圖中，該套管14係被一雙生套管17套起來。介 於套管14及17之間的間隙被用作爲物料的進料機構，及 物料係經由進料機構3 1而被供應，在此例子中爲輸送帶 33，且被設計爲經由一設在該皮帶33上之進給閥32來輸 送的。此外，一泵36係連接至該進料機構。 ----------^ — 裝-- _\· / —、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 cf4 21 -.^ - 彳·勺； 五、發明說明（5 ) 〔圖式簡要說明〕 本發明的一個例子被例舉於附圖中，其中： 第1圖爲一示意圖其顯示一爐子，該爐子配備有一中 心電極並包括一圓錐形地漸窄的環形內爐頸。 第2圖爲一示意圖其顯示一包含了 一電極的高爐，該 電極被一環形套管所包圍，及一進料管其與該套管相平 行。 第3圖顯示一進料器套管其與該中心電極的保護套管 套在一起。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔符號說明〕 11爐子容器 13底部開口 15頂蓋 1 9風扇 22相反電極 3 2進給閥 3 5輸送輪 41位移機構 12爐子底部 14套管 17雙生套管 2 1 電極 31進給機構 3 3輸送皮帶 3 6泵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8-

Claims (1)

1. 申請專利範圍 附件 僻,£E A8 Π8 C8 摘充 1)8 第86 1 1 1 02 1號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國90年>7月修正 1. 一種具高矽含量之鑄用生鐵的製造方法，包括了下 列的步驟·’ a) 氧化矽及鐵/碳金屬被加入一高爐中， b) 在如此操作時，該添加係被維持於一高度還原的氛 圍中， c) 該物料柱（c ο 1 u m η)依環形進給，至少是在該容器的 底部附近，及 d) 其被暴露於一熱源的幅射熱中，該熱源係位在該高 爐底部之上之物料柱的一出口區中的一無障礙的空間中。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該熱源爲 一傳遞電弧（11· a n s f e n· i n g a r c)。 3. 如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中該進 料包括下列的鐵載體： 80%的碎片金屬，1〇%的切屑，5%的錫罐及5%的鐵切 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 屑。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中包含碎片 金屬，切屑，錫罐及鐵切屑之鐵載體的進料係被鐵礦所取 I 代。 5. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中包含碎片 金屬，切屑，錫罐及鐵切屑之鐵載體的進料係被海綿鐵所 取代。 本紙張尺度適用中國國.家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）..1-. >1^461 9?^ ti (:8 1)8 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該等進料 係直接進給至該無阻礙空間並暴露於幅射熱中。 (請先蘭讀背面之注意事項再填寫本頁) 7. —種具高矽含量之鑄用生鐵的製造裝置，其包括一 被置於中央的電極，該電極突伸入該爐子容器中且被導至 該底部的附近，及一相反電極設置於該爐子容器的底部上 ，該直流爐是用來實施申請專利範圍第1項所述的方法， 其中突伸入該爐子容器中之該電極其被一同軸的套管所包 圍，該套管的外徑相對於該爐子容器的內徑比例爲d : D = 1 :4，及該出口與該爐子容器的底部相間隔的空間爲2 X d S a ‘ 4 X d。 8. 如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中該套管具 有一圓錐形其在該爐子底部的方向上以一圓錐角α = 4至6 度的角度逐漸變窄。 9. 如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中該套管可 相關於其與如器底部間的空間於一垂直的方向上被移動。 10. 如申請專利範圍第7項所述之裝置，其設置有向上 突伸至該套管的開口之進料機構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1.如申請專利範圍第1 0項所述之裝置，其中該進料 機構係物料進給管（lance)，其係連接至輸送機構。 12.如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中該見料 機構係一管狀套覆（jacket)套住該套管。 1 3.如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中突伸入該 容器中之該電極爲一中空的電極。 I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-2 -