CN1131698A - 运转双炉缸电弧炉的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种运转用于炼钢的双炉缸电弧炉的方法与装置,通过装入液态生铁直到金属炉料的70%,在工艺流程中,两个下炉缸中之一、I或II,此处是下炉缸(2),完全与电网分离,但另一个下炉缸(1)仍留在电网中。
本发明的方法同时在两个下炉缸(1,2)中实施,在实施例中,下炉缸(2)按转炉/BOF状态工作-通过鼓风喷枪(14,15,16)吹入氧气精炼液态生铁,同时加入海绵铁/冷却剂和石灰;而下炉缸(1)则按电弧炉/EAF状态进行工作,在减少氧气量的情况下继续加入的海绵铁/冷却剂和继续加入的石灰/碳被熔炼。
设在摆动装置(8)上的电极(3)可有选择地摆向下炉缸(1)或(2)。
两个炉盖(4,5)可以在电极(3)摆开时在鼓风喷枪(14)吹氧期间通过附加盖(13)封闭住。这附加盖通过支承装置(17)下降到炉盖(4)或(5)上。
Description
本发明涉及用于运转特别是用于炼钢的双炉缸电弧炉的方法与装置,其中下炉缸I和下炉缸II可通过炉盖封闭住,带有设在一个可摆动的炉盖上的电极,并带有吹入氧气、石灰粉、碳、气态或液态的燃料的鼓风喷枪,为实施此方法,两个下炉缸中的一个、I或II、完全与电网分离,但另一个仍留在电网中;与电网分离的下炉缸装入金属炉料并随后用一个炉盖封闭住;留在电网中的下炉缸进行进一步的冶炼工作,如将熔融金属进行熔炼、过热直至排出。
原钢生产的工艺方法,有许多业已公知,这些工艺方法通过传统的高炉-转炉工艺、主要采用灼热的液态生铁与废钢、矿石、海绵铁等等金属炉料以及例如电弧炉的熔炼炉缸来进行运作,在其中主要采用如废钢与海绵铁的冷的或经预热的炉料。
电弧炉主要用作单项机组进行运作。
在最近几年中,成套炉子设备有了发展,这是由于能源与炉料短缺的问题尖锐化而需要提供成本低廉的和有利环保的炼钢生产。
公知的措施,如在电弧炉的运作中把从电炉中抽出的灼热的烟气用于对装料、通常是废钢、进行预热,即属此例。
EP0483322公开了一套带有两台并列设置的熔炼炉缸的熔炼机组,其中设有一台用于输入熔炼能源的加热装置及两台并列设置的、分别由一个可通过炉盖封闭住的下炉缸构成的熔炼炉,每个熔炼炉具有两个气休通孔及可关闭的气休通道,这些气体通道分别将一个熔炼炉的一个气体通孔跟另一个熔炼炉的一个气体通孔连接起来,这样,就可以将一个熔炼炉在熔炼过程中产生的炉气导入另一个熔炼炉中来对金属炉料进行预热,在此,在每个熔炼炉的一侧上,炉盖的一个外部节段被一个固定在支承结构内的炉身所取代,在其上部区域具有一个用于装进炉料的可关闭的装料口和一个有关的熔炼炉的气体通孔。
DE4302285公开了一种用于运转双炉设备的方法和设备。在这种带有双炉设备的炼钢设备中,应将钢熔炼,其方法的特征在于以下的步骤:
两个炉子中之一个被供电以熔炼装在其内的废钢,另一个炉子则完全跟电网分开;
跟电网分开并出了钢的炉子被装料,主要是装入废钢;
随后下炉缸用炉盖封闭住;
然后在炉缸腔内的气体从废钢堆上方被抽走。
从处于电气运作状态的炉子来的烟气被跟电网分开的炉子通过一条设在两个炉子之间的连接通道抽吸,在抽吸从跟电网分开的炉子来的烟气期间,中断另一炉子的烟气连接以进行气体净化。
由于生铁块的熔化时间较长,在电弧炉中采用固体生产就使投料量受到限制,在电弧炉中对液态生铁进行再加工(精炼)迄今尚没有满意地解决。
公知的两种双炉设备并不适用于再加工液态生铁,特别是不适用于可能超过金属炉料的一半的高的装料范围,而且这种设备也并非为此目的设计的。
本发明的目的因而在于提供一种在一个双炉设备中能够满足节约能源、保护环境、成本低廉并根据可支配的原料/能源来生产钢的方法和装置,同时可采用液体生铁,其份量可占例如海绵铁、矿石、废钢等等金属炉料的固体炉料的50%及50%以上。
实现本发明的目的的技术方案见权利要求1与2的特征部份,从属权利要求涉及的是本装置的另外的有利的结构形式。
按照本发明,通过可摆动的炉盖可封闭住的双炉缸电弧炉设有从变压器连到设在一个摆动装置上的电极上的大电流供电引线。
两个可摆动的炉盖在中心有一个圆孔,电极通过圆孔进入下炉缸。这些圆孔必要时可通过一个固定在可移动的支承装置上的附加盖封闭住,此附加盖本身具有一个中心孔,鼓风喷枪可通过该孔下降进入下炉缸内。
氧气喷枪,此处称为顶吹喷枪(Top-Lanze),被导引从中心穿过炉盖,并在侧面通过一个摆动臂固定到一个支承机构上。
氧气和冷却介质通过分立的软管导入顶吹喷枪。这种顶吹喷枪最好设计成三孔喷枪。
氧气、石灰粉、碳、气态与液态的燃料也可以按公知方式通过装设在侧面的喷枪导向下炉缸。
下炉缸在被冷却的炉壁的下方用附加的耐火材料砌衬,同时,炉床的容积通过在氧气喷枪下方的部位向下设置凹陷而得到增大。
通过在下炉缸的下部区域附加砌衬以及通过炉床内的凹陷而达致较高的钢液面,它容许喷氧类似于LD炼钢法达到相应的渗入深度,同时在用氧气进行精炼期间保证了对炉床的砌体的保护作用。
下炉缸可以支承在带有相应的出料轨道的带齿的倾动式摇台上,也可以按DE4244228的方式支承在不带齿的、相应在至少两个辊子上滑行的倾动式摇台上,以便使炉子在出渣期间能够倾翻到-10℃的角度,而不致使设置在摆动装置上的不一起倾翻的电极和不一起倾翻的鼓风喷枪受到损坏,因为在公知的具有带齿的倾动式摇台的电弧炉上,炉盖的提升和摆动装置设置在一起倾翻的炉台上。
炉盖可以不固定在炉盖移动机构上的摆动机构上而固定在一个升降装置上,并可分别从侧面从下炉缸上卸下;氧气喷枪(顶吹喷枪)也可装在炉盖移动机构上。但是这个技术方案要求附加的完整的电极盖,该电极盖固定在摆动装置上并可分别下降到下炉缸I或II上。侧向移动的炉盖仅在中心部位具有一个用于穿入顶吹喷枪的开孔。在此技术方案中,可取消掉带有可移动的及可摆动的支承装置的附加盖。
最后,双炉缸设备也可作为直流电弧炉运行,下炉缸分别是设置一个盖电极(阴极)和一个在炉床内的炉底电极(阳极)。
按照本发明的在电弧炉中通过与海绵铁与/或废钢一道装入液态生铁、同时加入氧气和石灰的炼钢方法,按所谓的转炉/BOF(氧气顶吹转炉)状态和电弧炉/EAF(电弧炉)状态进行。
在下炉缸I中首先按转炉/BOF状态运作-用氧气、冷却剂和石灰精炼液态生铁-期间,在下炉缸II中按电弧炉/EAF状态动作,即在供气减少的情况下熔炼海绵铁/废钢、石灰及可能加入的碳。
在两个下炉缸之一中的工艺步骤结束以后,在两个下炉缸中分别进行炼钢的随后的阶段。
在两个在时间上平行进行的状态中,在两个炉缸中分别进行以下的工艺步骤:
下炉缸I:转炉/BOF状态
a)余渣和液芯(Sumpl)脱氧,装入液态生铁直至其在余下的液芯中占金属总料的70%;
b)由通过炉盖的氧气喷枪(顶吹喷枪)供氧精炼,同时根据热平衡向下炉缸I加入海绵铁、矿石或废钢,以及为诸如脱硅、脱磷、脱硫的冶炼作业持续地加入石灰;
c)连续地部份排渣与/或在送风中断或结束时通过轻微倾侧下炉缸通过出渣口部份地排出液态炉渣,随后进行熔融金属的采样及温度测量;
d)摆开氧气喷枪并从炉盖上移开附加盖。
下炉缸II:电弧炉/EAF状态
a)摆入设置在摆动装置上的、带有与变压器相连的大电流引线的电极;
b)给电极通电,同时加入海绵铁、矿石、废钢或其它金属炉料直至达到出料重量(Abstichgewichl),并在熔炼和过热过程中继续吹入氧气和加入石灰;
c)连续地部份排渣与/或在熔炼过程中或在熔炼过程结束以后通过轻微倾侧下炉缸通过出渣口部份地排出液态炉渣,随后进行熔融金属的采样及温度测量;
d)使熔融金属过热并随后进行温度测量;
e)将熔融金属排放到钢水包内,同时将一部份熔融金属作为液芯留在下炉缸内;
f)对下炉缸进行维修,然后将液态生铁装入到余下的液芯上,并如对下炉缸I的描述中所述的a)至d)各点所述那样继续处理金属炉料。
此时,在下炉缸II中进行转炉/BOF状态熔炼,在下炉缸I中进行电弧炉/EAF状态熔炼。
在下面借助于示意图对本发明的一个实施例进行详细描述。在附图中,
图1是下炉缸的垂直剖视图;
图2是双炉缸设备的俯视图;
图3是双炉缸设备在运行状态中的俯视图;
图4是带有炉盖移动机构的双炉缸设备的俯视图;
图5是带有炉盖移动机构的双炉缸设备在运行状态中的俯视图。
与常规的电弧炉相比,图1所示的电弧炉的特点在于下炉缸I在炉床24内具有一凹陷25以及在分界缝上方具有一加高的砌壁20。
通过这样的措施,加上砌壁的炉子的容积在转炉或BOF状态中扩大了,使得在通过可升降的鼓气喷枪14、15、16吹入氧气和石灰粉时,炉渣26和熔融金属27有足够大的反应空间。
下炉缸按公知的方式在其上部设有水冷的壁件18和水冷的炉盖4,在其下部,在水冷的出渣口21和预热器22的高度上的炉缸壁19、20、以及在出钢口23、炉床24和凹陷25各处均砌衬上耐火材料。
炉盖4可以通过一个未示出的炉盖提升与摆动装置、或者通过一个可移动的炉盖移动机构来提升以及从下炉缸1的区域摆开或移开。
图2示出双炉缸设备的俯视图,这设备带有两个炉缸1、2、装在摆动装置8上的电极3、可摆动地安装着的炉盖4、6,5、7,鼓风喷枪14、15、16和通往除尘装置的排气管道的排气管接头11、12。
在炉盖支承装置17上设置有一个附加盖13,该附加盖在不用装在摆动装置8上的电极3而用鼓风喷枪进行工作时将在炉盖4、5上的开孔封闭住。
图3示出双炉缸设备在运行状态中的俯视图。
下炉缸I1按电弧炉/EAF状态工作,由通过摆动装置8摆入炉盖4的电极3盖住;下炉缸II2按转炉/BOF状态工作,并通过带有顶吹喷枪14、16的可摆动的炉盖5、7以及通过附加盖13盖住。
两个熔炼炉缸1、2的出钢口23平行于供电引线9与变压器10的方向来设置。
图4示出带有炉盖移动机构28、29的双炉缸设备的俯视图,在该炉盖移动机构上,炉盖4、5与鼓风喷枪14、15、16可在轨道31上移动地装设着。
带有下炉缸1的炉盖4的炉盖移动机构28从侧面移出,下炉缸1敞开,使带电极盖30的摆动装置8可摆入下炉缸1上。
图5示出带有可在轨道31上移动的炉盖移动机构28、29的双炉缸设备在运行状态中的俯视图。
电极盖30放置在下炉缸1上,带顶吹喷枪14的炉盖移动机构28从侧面移出,下炉缸1按电弧炉/EAF状态工作。
炉盖5放置在下炉缸2上,通过顶吹喷枪14、15、16吹入氧气以对装入的生铁进行精炼,下炉缸2按转炉/BOF状态工作。
Claims (7)
1.一种用于运转特别是用于炼钢的双炉缸电弧炉的方法,这种双炉缸电弧炉带有设置在一个摆动装置上的电极,两个下炉缸中之一个、I或II、完全与电网分离,但另一个仍留在电网中;与电网分离的下炉缸装入金属炉料并随后用一个炉盖封闭住,而留在电网中的下炉缸进行进一步的冶炼工作,如将熔融金属进行熔炼、过热直至排出,其特在于下炉缸I或H具有以下的工艺步骤:
对于下炉的缸I:
a)装入液态生铁,直至其占在下炉缸I(1)内的金属炉料的70%;
b)通过鼓风喷枪(14)从上方吹入氧气,同时根据鼓风过程的热平衡加入诸如矿石、废钢、海绵铁或其它金属炉料的冷却剂,并根据对金属炉料的分析加入诸如石灰、白云石等的造渣剂;
c)连续地排渣与/或在工艺步骤b)中在送风中断或结束时通过出渣口(21)和经过预热器(22)部份地排出炉渣(26);
d)从下炉缸I(1)移开并摆开鼓风喷枪(14、16);
e)将设置在摆动装置(8)上并通过大电流引线(9)跟变压器(10)连接的电极(3)往内摆动到下炉缸I(1)上;
f)给下炉缸I(1)的电极(3)通电,同时加入余下的金属炉料(矿石、废钢、海绵铁或其它)直至达到出料重量,并在熔炼和过热过程中通过侧喷枪加入石灰和继续吹入氧气;
g)在工艺步骤f)期间,连续地部份排渣与/或在熔炼过程中或在熔炼过程结束以后通过出渣口(21)和经过预热器(22)部份地排出炉渣(26),最后使熔融金属(27)过热;
h)通过出钢口(23)将熔融金属(27)排放到钢水包内,同时将一部份熔融金属(27)作为液芯留在下炉缸I(1)的炉床(24、25)内。
对于下炉缸II:
-在下炉缸II(2)中实施工艺步骤e)至h)与在下炉缸I(1)中实施工艺步骤a)至d)同时进行;
-在下炉缸II(2)中实施工艺步骤a)至d)与在下炉缸I(1)中实施工艺步骤e)至h)同时进行。
2.一种用于实施权利要求1的方法的双炉缸电弧炉,其下炉缸I与II可通过炉盖封闭住,具有设置在摆动装置上的电极,带有用于吹入氧气、碳、石灰、气态或液态燃料的鼓风喷枪,其特征在于,对两个下炉缸(1、2)只设有唯一的一个共用的带着电极(3)的摆动装置(8),对每个炉盖(4、5)则设有一个用来升降鼓风喷枪(14、16)的喷枪升降装置(15);下炉缸(1、2)的炉床(24)具有一个凹陷(25);用耐火材料砌衬的下炉缸(1、2)的侧壁(19)上设有环绕地配置在其上的附加砌壁(20)。
3.按权利要求2所述的双炉缸电弧炉,其特征在于,炉盖(4、5)在中心可套装一个固定在支承装置(17)上的附加盖(13)。
4.按权利要求2所述的双炉缸电弧炉,其特征在于,炉盖(4、5)可借助于下炉缸I、II(1、2)的炉盖移动机构(28、29)移走。
5.按权利要求2所述的双炉缸电弧炉,其特征在于,可升降的水冷鼓风喷枪(14、16)设计成多孔式喷枪结构。
6.按权利要求2所述的双炉缸电弧炉,其特征在于,附加的鼓风喷枪以公知方式穿过水冷的炉壁(18)、穿过加砌了炉衬的炉壁(19、20)与/或穿过出渣口(21)导入下炉缸I、II(1、2)内。
7.按权利要求2所述的双炉缸电弧炉,其征在于,分别带有炉盖(4与5)的下炉缸I与II(1与2)只在摆动装置(8)上配备有一套电极(3)并在炉床(24、25)内配备一套炉底电极以作为直流电弧炉运行。
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COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: MAN GUTEHOFFNUNGSHUTTE GMBH TO: SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AG |
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