SE438730B - Forfarande och anordning for smeltning och ev raffinering, samt varmhallning av sa erhallen smelta - Google Patents

Description

15 20 25 30 8002993-7 höj- och sänkbar relativt chargen, varefter under inverkan :w denna eller dessa induktorer chargen smältes och därefter avtappas till en aldra skänk, där smältan varmhålles medelst varmhållningsorgan, såsom ljusbâgselektroder, på i och för sig känt sätt, varefter småíltan i den andra skänken eventuellt transporteras till ytterligare stationer för vidare behandling av smält-an, såsom raffinering, analysjustering, desoxidation etc. 'l Man vinner här bl a följande fördelar: 1. Låg elektrodförbrukziing jämfört med smältning i ljusbågsxigzx. I varmhåll- ningsstationer är effekt och strömstyrka låg och elektrodförbrulcnixzgen där blir liten. 2. Låg foderförbruknixxg i vazanan (första skänken) då chargen förflyttas bort när den smält, och man således slipper stor reaktiv effektförbrukziing i vannan, menisk hinner i huvudsak ej bildas på. en smälta i vannan, och man slipper ifrån den därmed förenade dåliga. effektutnyttjningen. 5. Lägre vämeförluster i vannan jämfört med vad som gäller vid ljusbågsugfaar och degelinduktionsugxar. *Taxman kan utföras så., att förlusterna blir små., minsta möjliga omslutande area och stor fodertjocklek (Induktorn sitter i valvet . ) . 4. Hög effektkonoentration möjlig. Ingen hänsyn behöver tas till stora bad- rörelser som skulle kunna erodera. fodret, eftersom den smälta metallen rinner ner i den andra. skänlcen, varmhållningsstationen. 5. Induktom och den elektriska. utrustningen i smältningsstationen blir okänslig för förslitningar i fodret eftersom effekten tillföras uppifrån.

Enkel matningsutrmzstrung och lätt att reglera till konstant impedans. 6. Enkelt fxmdament. Vannan kan ställas direkt på. ett plattformsplan på. golvet, ovariför och på sidan om skänkvänmxingsetationen. 7. Små buller-problem, både i vannan och i varmhållningsstationen (begränsad effekt). 8. Små störningar på. det elektriska nätet. 9. Stålet kan kvar-stanna i samma skänk även vid efterföljande behandlingssteg. 10 15 20 25 50 5 8002993-7 10. Små rökgasmängder, mindre energiåtgång, mindre avbränna och högre' metall- utbyte.

Uppfirmingen går även ut på en anordning för utförande av detta förfarings- sätt, och det som kännetecknar denna anordning framgår av nedanstående anord- ningskrav.

Beträffande fördelarna. med denna anordning kan hänvisas till ovanstående för- delar för sättet enligt uppfinningen.

Sättet och anordningen enligt uppfinningen är närmare exemplifierat i bifogade figurer av vilka figur 1 visar en principskiss av sättet och anordningen, figur 2 en genomskärnixzg av vannan m m, figur 5 olika typer av valvinduktorer för vannan, figur 4 den elektriska matningen av valvinduktorerna medelst sepa- rata transformatorer och figur 5 detsamma med växelströmsomriktare.

I figur 1 visas två. separata smätugnar 1, 2 för smältningsstationerzia med var sin valvindulctor (5, den andra är applicerad på. ugien, vannan 2). Givetvis kan man även använda endast en smältugn av visat slag för sättet enligt uppfinningen.

Velvet 3, som innefattar minst en :Lnduktionsfirmningsanordning med spolar och annan utrustning (se figur 31), ar evsngbm till een från ett läge ps ugne- vennen 1, a. smälta. een bildas medelst emäitning ev skrot een/eller pellets av järn, stål eller annan metall eller metallegering får rinna från smältnings- stationen till en varmhållningsstation 4 där den varmhålles medelst lämpliga varmhållningsdon, såsom ljusbågar från elektroder 5, matade på. sedvanligt sätt 6.

I det visade fallet har man använt samma varmhållningsstation för tvâ. olika, parallellt arbetande smältningstationer, vilket kan vara ett sätt att få. an- läggningen mer ekonomisk.

Anordningen enligt upppfixmingen består av en, två, eller flera smältugzisr med energitillförsel till en eller flera induktorer i ugiens 1, 2 valv 3.

I figur 2 är anordningen enligt uppfinningen visad mer :L detalj.

Ugnsvarman i smältstationen 1 visas i figur 2. Den är viokber kring en eller flera leder 6 exempelvis i pilarnas 7 riktning med hjälp av lyftcylindrar 8.

Vannan 1 är avsedd att ohargeras med skrot 9 som i sidled begränsas av vannans väggar. I anslutning till vannan är anordnad en särskild slaggavskiljare 10 10 15 20 25 50 35 '8002993-7 4 med lock 11, och väggen 12 är avsedd att hindra fast charge att komma. in i slaggavskiljaren. Slaggavskiljningen sker medelst en särskild tröskel 15 inne i slaggavskiljaren 10. Velvet till vannan 14 är försett med en spole '15 med tillhörande jämkäma 16, men antalet spolar kan vara två eller flera och matningen kan vara enfasig eller flerfasig. Ilían kan använda sig av nät- frekvens eller annan frekvens. Valvet är anbringat på en särskild induktor- arm 17, anordnad på en pelare med hydraulisk cylinder 18 och medelst denna kan valvet höjas och sänkas i förhållande till chargen, allt i ändamål att hålla konstant impedans för smältningsstationen, något som lätt km ske medelst sedvanliga reglerprinciper. Strömmatningen till spolen visas vid strömledarna 19. Från slaggavskiljningsrummet leder ett tapphål 20 för smälta till en andra skänk 21 , i vilken varmhållning skall ske medelst lämp- liga varmhållningsdon, såsom ljusbågselektroder eller annat. Den andra skän- ken 21 innebär således den ovan angivna varmhållningsstationen, vilken kan vara gemensam för flera smältanläggningar eller finnas en till varje smält- anläggning.

På. grund av att effekten till vannan tillföres uppifrån och över hela vannans 1 yta och med konstant impedans är den elektriska utrustningen okänslig för för- slitníng av det keramiska fodret i ugnsvannan. Och lika okänslig som en konven- tionell ljusbågsugn för mekaniska påkänningar. Eftersom effekten tillföres på. induktiv väg elimineras helt de elektrodkostnader, som finns i en konventionell ljusbågsugn för smältning.

Dessutom är ugnen helt och hållet buller-fri och ur miljösynpunkt överlägsen en ljusbågsugrx. Varmhâllningsstationen, som kan vara en ljusbågsugri, *matas med reducerad effekt i förhållande till vad som sker vid en smälteaziläggning, vilket även ger fördelar ur buller- och miljösynpunkt.

Induktorerxia 15 i valvet 14 kan göras med godtycklig form för att passa ugns- Vanhan- | I figur 3 visas induzktorer av olika form, 22 är en oval induktor, 23 en rektangu- lär induktor och 24 två. kvadratiska induktorer, anordnade i samma valv och 25 är en rund induktor. Antalet induktorer i varje valv kan vara en, två. eller flera.

Skrot och/eller pellets i fast form chargeras till vannan 1 (se vid 9) och sedan valvet 14 bringats på. plats och energi matas till induktorn 15 sker smältning av chargen 9 och en smält sump 26 bildas. Man vill snarast möjligt få. bort smäl- 10 15 20 25 BO 8002993-7 tan från vannan. Man vill undvika en smälta där en s k manisk, dvs en avvikel- se från plan smälteyta, bildas och dålig effektutnyttjning skulle erhållas i ugnsvazmrxan. Man tappar således efterhand, kontinuerligt eller satsvis av den smälta slumpen 26 från vaxman 1 och för den via, slaggavskiljaren 10 till tapphålet 20, där den toppas i varmhållningsenläggnfxingen 21. Slagg avskiljes på lämpligt sätt i slaggavskiljaren 10 med hjälp av tröskeln 15.

I vamhållningsstationen varmhålles smältan medelst varmhållningsorgan, exem- pelvis ljushågselektroder, och skänken, dvs den andra. skänken 27 enligt ovan, kan efter behov transporteras vidare till andra behandlingsstationer, exempel- vis för behandling enligt ASEA-SIQ-processen i samband med raffinerizig, analys- justering, vmmumbehanaling ett. se svensk patenfskmft 525 156 (brittisk patentskrift 1112. Smälteflödet från vannsn till varmhållningsanläggziingen 21 kan regleras medelst lyftcylindern 8 (figur 2). Varmhållningsstationen 21 kan även förses med omrörare av elektrcmagietiskt, flerfasigt slag och omröringen sker på sedvanligt sätt i och för homogenisering av smältan, både med avseende på legering och temperatur.

Matningen av induktorerna. 15 kan göras antingen med nätfrekvens, enligt figur 4, eller med självkonverterande växelriktare med annan frekvens, enligt figur 5.

Vid figur 4 sker matningen från ett trefasnät 27 via. separata transformatorer 28, 29 och parallellkondensatorer 30, 31 till induktorerna 32, 53. I detta. fall är det alltså fråga om två induktorer. Symmetrering och kompensering, exempelvis med tyristorkopplade kcndensatorer och reaktorer kan ske via. organet 34.

Figur 5 visar matning med självkonverterande strömriktsre från ett trefasnät 27.

Matningen sker via. en transformator 35 och två parallellt arbetande likriktare 56, 57 och växelriktare 38, vars utgångssida matar induktorn 59, vilken är försedd med en parallellkondensstor 40. Man kan alltså här väljs. lämplig fre- kvens för matning av induktorn 59. Med flera enheter kan matning-en lämpligtvis ske med varsin enfastrazxsfomator som visas i figur 4. Symmetreringen av den aktiva effekten och kompenseringen av den reaktiva effekten kan då göras på primär-sidan med tyristorkopplade kondensatorer och reaktorer (se 54).

Alltefter hand som skrotet eller chsrgen smälter, rinner smältsn i skärmen, där smältan varmhålles med låg effekt med hjälp av ljusbågen tills hela chargen smält. Fördelen med ljusbågsvärmnirxg är den, ett slaggen är förhållandevis varm,

Claims (9)

8002993-7 vilket möjliggör metallurgiska reaktioner, vilka således kan utföras även i varmhållníngsstat ionen. Under processens gång kan också. legeringsmaterial tillsättas i skänken och smältas med en effekt, som tillförs via ljusbägama. (se vid 21 i figur 2). Processen och anordningar-na enligt ovan kan varieras på. mångahanda sätt inom ramen för nedanstående patentkrav. PATEIITPKRAV

1. Förfaringssätt för smältning och eventuellt raffinering av skrot och/ /eller pellets av stål, järn eller andra metaller eller legeringar, samt varmhållning av så. erhállen smälta, k ä. n n e t e o k n a t därav, att skrot och/eller pellets införes i en vanns. eller skänk (1), försedd med en velvindulctor (15), höj- och sänlcbar relativt char-gen, varefter under inverkan av denna. eller dessa induktorer (15) chargen (9) smältes och därefter avtappas till en andra skänk (27), där smältan varmhálles medelst varmhàllningsorgan, såsom ljusbågselektroder, på. i och för 'sig känt sätt, varefter smältan i den andra skänken eventuellt transporteras till ytterligare stationer för vidare behandling av smältan, såsom raffineríng, analysjuetering, desoxidaf- tion etc . _

2. Förfaringssätt enligt patentlcrav 1, k ä n n e t e c k n e. t därav, att den smälta omges kontinuerligt svtappas un den andra skänkes (27).

3. 5. Förfaringssätt enligt patentl-crav 1, k ä. n n e t e c k n a t därav, att smältan före avtappningen till den andra skänken (27) får passera en slsggavskiljningssnormsng (10).

4. Anordning för smältning och eventuellt raffinering av skrot och/eller pellets av stål, jäm eller andra metaller eller legeringar, samt vazrmhâll- ning av så erhållen smälta enligt något eller några av föregående patent- hav, kännet e cknad därav, attidensammaixzgårminst tvåbe- handlingsstationer, en smältstation (1) irmefattande en vanns eller första skänk, försedd med ett höj- och sänkbart, eventuellt undansvängbart lock (3), innehållande minst en induktor, samt en varmhâllningsstation (4), nmsnållanae en andra skänk (27) eller ett valv (21) för anslutning tm en andra skänk och varmhållningsorgan, såsom ljusbâgselektroder för varm- hållning av smälta i den andra skänken. 3002993-7

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a. d därav, att den andra skänken (27) är undanförbar till ytterligare stationer för behandling av smältan, såsom raffinering, analyejustering, vakuumbehandlmg etc.

6. 'Anordning enligt patentkrav 4, k ä. n n e t e c k n a. d därav, att vannan (1) tippbar eller stjälpbar kring en eller flera lagringspunlcter (6) i och för styrning av smäueflëaet 10111 vamnåuningsstationen (21).

7. Anordning enligt patentkrav 4-6, k ä n n e t e c k n a. d därav, att mellan vannan (1) och den andra skänken (27) eller dess valv är anordnad en slaggavslciljare (10) för smälta (26), som rinner mellan vannan och den andra skänken.

8. Anordning enligt patentkrav 4 och 7, k ä. n n e t e c k n a. d därav, att vid eller efter slaggavskiljaren är anordnat ett tapphål (20), komnnmioerande med en öppning i valvet till den andra. skänken.

9. Anordning enligt något eller några. av föregående patentkrav, k ä. n n e - t e c k n a. d därav, ett den andra. behandlingsstationen är gemensam för tvâ. eller flera vannor för ekrot/pelleta-ßmältning