CN105723175A - 容器下部、构造有容器下部的冶金的容器以及电弧炉和用于运行电弧炉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冶金的容器（2）的容器下部（1），所述容器下部具有容器壁（1a）、容器底部（1b）、熔化室（1c）和至少一个用于将液态金属（4a、4b）从所述熔化室（1c）中取出的出炉装置（3），其中所述熔化室（1c）被设置用于容纳＞100t的液态金属（4a、4b），且存在至少一个按照液体虹吸原理而构造的第一出炉装置（3a），该第一出炉装置在所述容器壁（1a）中具有至少两个独立的入口孔（6a、6b）用于将液态金属（4a）从熔化室（1c）运送到所述第一出炉装置（3a）中。本发明此外涉及冶金的容器（2）和配备有冶金的容器的电弧炉（100）以及用于运行电弧炉的方法。

Description

容器下部、构造有容器下部的冶金的容器以及电弧炉和用于运行电弧炉的方法

技术领域

本发明涉及一种用于冶金的容器的容器下部，所述容器下部具有容器壁、容器底部、熔化室和至少一个用于将液态金属从熔化室中取出的出炉装置。本发明此外涉及一种具有这样的容器下部的冶金的容器以及一种配备有该冶金的容器的电弧炉和一种用于运行该电弧炉的方法。

背景技术

已经由EP1181491B1公开了开头所述类型的容器下部和冶金的容器。在那里公开的容器下部配备有第一出炉装置，该第一出炉装置按照液体虹吸原理来工作且具有一种虹吸器。其实现了对来自熔化室的液态金属的一种近乎于无渣的出炉。此外，存在形式为底部出炉设备的第二出炉装置，以便能够在维护的情况下将容器下部完全清空。在常规的出炉过程中的液态金属的路径通过第一出炉装置来引导，其中液态金属通过在容器下部的容器壁中的靠近容器底部而布置的入口孔而到达上升的管道中，在其中上升直至溢流边缘，淹没所述溢流边缘并到达下降的管道中。在由下降的管道排出时液态金属通常被收集到罐中。更进一步的细节参考EP1181491B1的内容。

与液态金属处于接触之中的下部容器的部分，如上升的和下降的管道、溢流边缘和熔化室的内侧，在此由耐火材料形成，且在每个出炉过程中能经受住磨损，尤其由于侵蚀和冲刷而造成的磨损。一旦所述耐火材料被如此强烈地侵蚀以致于不再能保证第一出炉装置的正常工作，则必须对相关部分进行维护，也就是说，进行更换或者修补。

对在每个出炉过程中液态金属量在范围＞100t内的、越来越大的熔炼机组的要求导致了在第一出炉装置范围内的耐火材料明显更快地被消耗以及因而导致了在一定程度上的维护周期的缩短，从而具有这样的第一出炉装置的熔炼机组仅还可以不经济地运行。如果这样的熔炼机组的耐火材料的耐用时间缩短至少于6天，则在通常情况下达到不经济的界限。附加的、为了实行维护所需要的时间使得通过在每个出炉过程中更大量的液态金属而获得的生产成本优势再次消失。此外，在第一出炉装置中入口孔的增大并非可以无限制地实现，因为入口孔的宽度自大约800mm时起，在入口孔上边缘上水平地限制该入口孔的耐火材料不再能持久地经受起机械负荷且断裂。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种容器下部和一种冶金的容器，所述冶金的容器包括按照液体虹吸原理而起作用的出炉装置，该冶金的容器即时在液态金属的出炉量＞100t时也能够被经济地运行。

本任务通过下述用于冶金的容器的容器下部来解决，该容器下部具有容器壁、容器底部、熔化室和至少一个用于将液态金属从所述熔化室中取出的出炉装置，其中所述熔化室被设置用于容纳＞100t的液态金属，且存在至少一个按照液体虹吸原理而构造的第一出炉装置，该第一出炉装置在所述容器壁中具有至少两个独立的入口孔用于将所述液态金属从熔化室运送到所述第一出炉装置中。

通过所述至少两个独立的入口孔，使得由熔化室排出的液态金属可以说以单批的形式来分配。根据所采用的、在其中形成入口孔的耐火材料的承载能力，能够将入口孔的宽度尽可能大地且同时如所需要那样狭长地构造，以便有效地防止耐火材料的断裂。因而与开头所描述的、已经公开的出炉装置相比，至少一个第一出炉装置至少在部分范围内其单个组件倍增并且/或者在与液态金属的接触范围内增大其尺寸。由此增大了液态金属和耐火材料之间的接触面，其中在每个出炉过程中在相应的接触面上现在有更少的液态金属沿着流过。因而能够使得在至少一个第一出炉装置上的磨损减少至以下程度，即平常的维护周期能够达到＞6天。因此，通过磨损而对在其内使用根据本发明的容器下部的所述机组的生产能力、尤其对电弧炉的生产能力所造成的损害通常不再比在已经公开的具有较低出炉量的机组时更多。

在此已证实的是，所述入口孔通入到一个唯一的输入管道内，且该输入管道在至少一个溢流边缘的范围内通入到至少一个输出管道内。不过每一个入口孔也能够以有利的方式通入到独立的输入管道内，且这些输入管道在至少一个溢流边缘的范围内通入到至少一个输出管道内。

在此一种设计方案是尤其优选的，在该设计方案中设置以米为单位的溢流边缘的宽度与以吨每小时为单位的经过该溢流边缘的金属的量的比例在0.003至0.005的范围内。在此，例如对于大约150t的出炉过程优选的是0.005的比例，而对于大约350t的出炉过程力求的是0.003的比例。因而，所述溢流边缘的长度参照常规的熔炼机组来增大且在出炉过程期间经过该熔炼机组的、液态金属的量相应地减少。

因此根据本发明，对两个或更多平行的和彼此能够相互独立地运行的在容器下部上的第一出炉装置的使用，要尽可能与对具有增大了的与液态金属的内部接触面的、修改了的出炉装置的使用一样，以便使得每个出炉过程的＞100t的大量液态金属能够被经济地加工。

为了防止所采用的耐火材料断裂，每一个在其中形成的入口孔尤其具有800mm的最大宽度。

优选最大0.5m²作为每一个入口孔的液态金属的通过面积。于是这意味着，在入口孔的宽度为800mm时，该入口孔的高度大约为600mm。

所述容器底部优选配备有至少一个形式为底部出炉设备的第二出炉装置用于在维护的情况下将所述容器下部完全清空。

一个或多个所述输入管道和输出管道优选借助于至少一个加热装置能够被加热。尤其一个或多个所述输入管道和所述输出管道分别借助于一加热装置能够被加热。由此能够调整不同的加热轮廓和加热功率，以便使固化了的金属在这些通道的范围内再次最佳地液化。

此外，在所述容器下部上优选存在排渣口，所述该排渣口与至少一个第一出炉装置相对置地布置，且该排渣口在所述容器壁上通过所述熔化室与该第一出炉装置相隔开地布置。该排渣口用来将炉渣从熔化室里排出，所述炉渣在熔化过程中悬浮在液态金属上。

此外，所述任务通过一种冶金的容器来解决，其方式是所述冶金的容器具有根据本发明的容器下部，且此外具有包括多个冷却板的容器上部。借助于这样的冶金的容器，能够使得在所述第一出炉装置的耐火材料的通常耐用时间为＞6天时而获得＞100t的、尤其是高达350t的高出炉量。

得以证实了一种电弧炉，该电弧炉包括根据本发明的冶金的容器，该冶金的容器的冷却板与冷却剂供给装置连接。这样一种电弧炉在每次出炉有大约100t的液态金属的出炉量的情况下合适用于产生每年大约700t至1.3Mio.t（百万吨）的液态金属。

在所述电弧炉的一种优选的设计方案中，所述电弧炉此外包括一种倾斜装置用于将所述容器下部和/或所述冶金的容器朝至少一个出炉装置的方向和所述排渣口的方向倾斜。作为替代方案，能够使用吊车来使所述冶金的容器倾斜。

得以证实了一种用于运行根据本发明的电弧炉的方法，其中，在出炉过程中超过100t、尤其超过150t且高达350t的液态金属由所述熔化室经由至少一个第一出炉装置从所述冶金的容器中流出。在所述出炉装置的通常的磨损的情况下，大的出炉量是能够实现的。

附图说明

图1至9应示例地对根据本发明的容器下部和冶金的容器以及电弧炉予以解释。于是附图中：

图1示出了容器下部的三维视图；

图2示出了根据图1的容器下部的俯视图；

图3以三维视图的方式示出了根据图1的容器下部的截面，该容器下部的熔化室在此用液态金属和在该液态金属上漂浮的炉渣来填充；

图4示出了根据图3的截面的侧视图；

图5示出了根据图1的容器下部的俯视图，该容器下部的熔化室在此用液态金属和在该液态金属上漂浮的炉渣来填充；

图6在具有一个输入管道和两个输出管道的俯视图中示出了另一种根据本发明的容器下部；

图7在具有两个输入管道和一个输出管道的俯视图中示出了另一种根据本发明的容器下部；

图8在具有一个输入管道和一个输出管道的俯视图中示出了另一种根据本发明的容器下部；且

图9在具有冶金的容器的截面图中示出了一种电弧炉，该冶金的容器具有根据图4的容器下部。

具体实施方式

图1示出了一种用于冶金的容器2的容器下部1的三维视图，该容器下部具有容器壁1a、容器底部1b、熔化室1c和两个用于将液态金属4a、4b从所述熔化室1c中取出的出炉装置3。对此参见关于用液态金属4a、4b和炉渣5来填充的熔化室1c的图3。该熔化室1c被设立用于容纳＞150t的液态金属4a、4b。此外，存在按照液体虹吸原理而构造的第一出炉装置3a，该第一出炉装置在所述容器壁1a中具有两个独立的入口孔6a、6b用于将所述液态金属4a从所述熔化室1c运送到所述第一出炉装置3a中。所述入口孔6a、6b的宽度B在此各为800mm。此外，所述容器底部1b配备有形式为底部出炉设备的第二出炉装置3b用于例如在维护的情况下将所述容器下部1完全清空。通过该第二出炉装置3b也能够使得液态金属4b上的所谓的“集水包”——所述集水包在出炉过程之后仍保留在容器下部1中——从所述容器下部1中排出（参见图3）。

图2示出了一种根据图1的容器下部的俯视图。与图1中相同的附图标记表征相同的元件。现在在此能详细地识别出所述第一出炉设备3a。每一个用于液态金属的入口孔6a、6b通入到独立的输入管道7a、7b内，该独立的输入管道将所述液态金属4a向上引导。所述输入管道7a、7b在相应一溢流边缘8a、8b的范围内分别通入到一输出管道9a、9b中，所述输出管道将所述液态金属4a再次向下朝出口孔16的方向引导。因此该第一出炉设备3a按照液体虹吸原理而起作用，其中一般的3工作原理由EP1181491B1可得知。

图3以三维视图的方式示出了根据图1的容器下部1的截面，该容器下部的熔化室1c在此用液态金属4a、4b和在该液态金属上漂浮的炉渣5来填充。与图1和图2中相同的附图标记表征相同的元件。所述液态金属4a、4b在此被划分为在出炉过程中由所述容器下部1经由所述第一出炉设备3a而流走的液态金属4a和残留的来自液态金属4b的“集水包”，所述“集水包”能够仅仅通过容器底部1b中的第二出炉单元3b被排出。在该视图中，也能够识别一加热装置10，借助于该加热装置所述输入管道7a、7b和所述输出管道9a、9b能够被加热。在此示出了一种形式为加热线圈的加热装置。作为替代方案，形式为燃烧器的加热装置是有利的，该燃烧器的火焰从上方指向所述输出管道，对此也参见EP1181491B1。

图4示出了一种根据图3的截面的侧视图，其中相同的附图标记表征相同的元件。在该视图中能够识别出出口孔16，所述输出管道9a、9b通入到该出口孔内且通过该出口孔将液态金属4a填充到在此未示出的、临时布置在所述液态金属下的罐中。

图5示出了一种根据图1的容器下部1的俯视图，该容器下部的熔化室1c在此用液态金属4a、4b（也参见图4）和在该液态金属上漂浮的炉渣5来填充。与图1中相同的附图标记表征相同的元件。在该视图中，所述溢流边缘8a、8b被液态金属4a所淹没，通过所述第一出炉单元3a使得该液态金属出渣。

图6在俯视图中示出了另一种、可替代的根据本发明的容器下部1，其中仅仅存在一个输入管道7和两个输出管道9a、9b。与图2中相同的附图标记表征相同的元件。

图7在具有两个输入管道7a、7b和一个输出管道9的俯视图中示出了另一种、可替代的根据本发明的容器下部1。与图2中相同的附图标记表征相同的元件。

图8在具有一个输入管道7和一个输出管道9的俯视图中示出了另一种、可替代的根据本发明的容器下部1。与图2中相同的附图标记表征相同的元件。

图9在具有冶金的容器2的截面图中示出了一种电弧炉100，该冶金的容器具有根据图4的容器下部1。与图4中相同的附图标记表征相同的元件。所述冶金的容器2此外具有包括多个冷却板13的容器上部12，这些冷却板与示意地示出的冷却剂供给装置14连接。冷却剂14a流入到所述冷却板13内且将这些冷却板冷却下来。被加热的冷却剂14a'被引回冷却剂供给装置14并再次加工且优选循环地引导。所述容器上部12在所述排渣口11的范围内具有能动的炉渣门16，该炉渣门在将炉渣5从所述熔化室1c中倒出时被打开。所述电弧炉100此外包括仅仅示意地示出的倾斜装置15用于使所述容器下部1或所述冶金的容器2一方面朝所述出炉装置3的方向和另一方面朝所述排渣口11的方向倾斜。在本示例中，在出炉过程中大约有150t的液态金属4a由所述熔化室1c经由所述第一出炉装置3a从所述冶金的容器2中流出。不过具有高达350t液态金属4a的出炉量的更大的冶金的容器2也是能够实现的。

在图1至9中示出的容器下部、冶金的容器和电弧炉仅仅是要对本发明加以说明的示例。在此，本领域技术人员能够容易地对所述容器下部的、所述容器上部的、所述出炉装置的、所述倾斜装置等的几何设计方案进行改动，而无需经过创造性活动。

Claims (13)

1.一种用于冶金的容器（2）的容器下部（1），该容器下部具有容器壁（1a）、容器底部（1b）、熔化室（1c）和至少一个用于将液态金属（4a、4b）从所述熔化室（1c）中取出的出炉装置（3），其中所述熔化室（1c）被设置用于容纳＞100t的液态金属（4a、4b），且存在至少一个按照液体虹吸原理而构造的第一出炉装置（3a），该第一出炉装置在所述容器壁（1a）中具有至少两个独立的入口孔（6a、6b）用于将液态金属（4a）从熔化室（1c）运送到所述第一出炉装置（3a）中。

2.按照权利要求1所述的容器下部，

其中，所述入口孔（6a、6b）通入到一个唯一的输入管道（7）内，且所述输入管道（7）在至少一个溢流边缘（8）的范围内通入到至少一个输出管道（9、9a、9b）内。

3.按照权利要求1所述的容器下部，

其中，每一个入口孔（6a、6b）通入到独立的输入管道（7a、7b）内，且所述输入管道（7a、7b）在至少一个溢流边缘（8a、8b）的范围内通入到至少一个输出管道（9、9a、9b）内。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的容器下部，

其中，每一个入口孔（6a、6b）具有800mm的最大宽度B。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的容器下部，

其中，所述容器底部（1b）配备有至少一个形式为底部出炉设备的第二出炉装置（3b）用于将所述容器下部（1）完全清空。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的容器下部，

其中，一个或多个所述输入管道（7、7a、7b）以及至少一个输出管道（9、9a、9b）借助于至少一个加热装置（10）能够被加热。

7.按照权利要求6所述的容器下部，

其中，一个或多个所述输入管道（7、7a、7b）以及所述至少一个输出管道（9、9a、9b）分别借助于一加热装置（10）能够被加热。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的容器下部，

其中，存在排渣口（11），该排渣口与至少一个第一出炉装置（3a）相对置地布置，且该排渣口在所述容器壁（1a）上通过所述熔化室（1c）与所述第一出炉装置相隔开地布置。

9.一种冶金的容器（2），所述冶金的容器包括按照权利要求1至8中任一项所述的容器下部（1）并且此外还包括容器上部（12），所述容器上部包括多个冷却板（13）。

10.一种电弧炉（100），所述电弧炉包括按照权利要求9所述的冶金的容器（2），该冶金的容器的冷却板（13）与冷却剂供给装置（14）连接。

11.按照权利要求10所述的电弧炉，所述电弧炉此外包括倾斜装置（15）用于使所述容器下部（1）或所述冶金的容器（2）朝至少一个出炉装置（3）的方向和所述排渣口（11）的方向倾斜。

12.一种用于运行按照权利要求10或11中任一项所述的电弧炉（100）的方法，

其中，在出炉过程中超过100t的液态金属（4a）由所述熔化室（1c）经由至少一个第一出炉装置（3a）从所述冶金的容器（2）中流出。

13.按照权利要求12所述的方法，

其中，在出炉过程中有150t和350t之间的液态金属（4a）由所述熔化室（1c）经由至少一个第一出炉装置（3a）从所述冶金的容器（2）中流出。