使用金属炉料用于连续制钢的方法和装置制造方法及图纸

在一种使用金属炉料（８）用于连续制钢的方法中，这种炉料在一个熔化容器（２）的上部预热，接着在熔化容器（２）的下部（９）中用矿物燃料（２３）进行熔化，然后使该熔液物料（１６）连续地排出到一个处理容器（３）里，在该容器里调节所希望的钢的质量，其中从外面向熔化容器（２）里输入用于使熔化废气（１３）补燃的气体（２２），应该改善这种补燃，同时使含铁炉料的氧化保证最小。为此通过伸入料堆里的内部筒（５）将补燃气体（２２）输入到炉料的内部，这样使生产气体（１３）在熔化容器（２）中上升时逐级地进行补燃，在内部筒壁（２０）里设有用于气体（２２）的输入孔（２１），它们形成上下叠置的补燃平面（Ｅ１，Ｅ２）。此外还建议了一种装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在使用金属炉料时用于连续制钢的一种方法，这种金属炉料如废钢、海绵铁或类似物料，其中炉料在一个熔化容器的上部进行预热，接着在熔化容器的下部用矿物燃料进行熔化，而其中熔液物料连续地输出至一个处理容器里，在该容器里对于所希望的钢的质量进行调节，其中从外面向熔化容器里输入用于使生产气体(Prozessgas)补燃的气体。此外本专利技术还涉及在使用金属炉料时用于连续制钢的一种装置，该装置包括一个熔化容器，该容器具有至少一个可以使金属炉料加入到熔化容器的下部中的、用于矿物燃料的燃烧机构，还包括一个通过排出孔与熔化容器的下部相连接的处理容器，熔液物料就连续地输出到该处理容器中，并在这里调节所希望的钢的质量，其中在熔化容器上部的炉料借助于生产气体进行预热，并从外面向该熔化容器里输入气体用于使生产气体补燃。在该处理容器里尤其使适用于制钢的铸铁过热并进行合金化处理。由DT 2 325 593已知这样一种方法和这样一种装置。它描述了用炉料-如废钢、海绵铁或类似物料进行连续制钢的一种方法，这些炉料在一个作为熔化容器的井式炉里连续地在下部通过燃烧器吹氧管而熔化，并使熔液通入一个加热了的连续直通容器里，在该容器里连续地进行炉渣分离，而且其中使处于容器里的炉料过热，并通过添加相应的合金添加剂和还原添加剂调节所希望的钢的成份(Stahlanalyse)。此处都用电进行过热和炉渣还原。此处所述连续直通容器进行感应加热，或者借助于电弧进行加热。在该井式炉里借助于吹氧管导向机构使吹氧管状的油-氧气燃烧器在垂直方向上可运动地移入到熔化容器的内部中，其中所述由燃烧器所产生的火焰从下面使炉料加热并连续地熔化。通过井式炉外罩里的一个环形间隙可以通入用于使熔化废气补燃的空气，这种废气用于使待熔化的炉料进行预热。熔化容器的内部基本为圆柱形的，其直径可以在向下方向上稍微加大些。在“Stahl und Eisen(钢与铁)”，92(1972)，11号刊，501页中同样也描述了按照对流原理的这种连续的废钢熔化方法。在这种工作方式中废钢柱堆(Schrottsaeule)从下面用一个石油/氧气燃烧器来熔化。熔化的金属与所生成的氧化铁炉渣一起连续地从熔化容器里流出来。同时通过连续的补加料来装满废钢柱堆。此处证实为有问题的是虽然利用了可感觉到的热量，但化学结合的废气热量仍未利用于所述预热。此处该方法的问题还在于，由于应用了矿物燃料与氧气相组合，所以使成渣较高。在“Stahl und Eisen(钢与铁)”115(1995)，5号刊，75页中描述了一种与此不同的开发方向。此时使废钢在一个预热柱堆(Vorwaermsaeule)里进行预热，并在一个铁液池反应器里熔化。可以在铁液池反应器本身里面从时间上来说在熔化之前进行预加热，或者使废钢在一个布置在熔化反应器之上的罐里预加热，并接着使之落入到反应器里。熔化时将煤连同氧气一起吹入铁液池里，其中在反应器里在熔液之上的废气还能够补燃。为了使预热时废钢的氧化达到最小，在预热时使加热煤气逐级地燃烧。本专利技术的任务是，在通过矿物燃料加入熔化能量时、以及也在利用化学废气热量用来对炉料进行预热方面，使属于此类的方法或者属于此类的装置实现最优化。所述任务通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求13的特征的装置来解决。有利的进一步开发的方案见从属权利要求以及对实施例的描述。按照此方法，生产气体在熔化容器里升起时逐级地在上下重叠布置的补燃平面(E1-E4)上进行补燃，其中此处除了从外面引入炉料柱堆(Einsatzmaterialsaeule)里的补燃气体之外也通过一个伸入到炉料柱堆里的内部筒将补燃气体、也就是说氧化剂-如氧气、空气或者一种混合气体引入或者喷入到炉料柱堆的内部中。由于这种组合既从外面又从里面使补燃气体引入到炉料柱堆里进行逐级的补燃，所以就可以在炉料较小氧化的情况下达到最佳的补燃，并因此在充分利用废气的化学热量的情况下达到较高的效率。由于内部筒可以使矿物能源有效地引入到炉料柱堆里，从而实现有利的热传递和较小的铁氧化。补燃气体只是需要经过用于混合的短的路程，并因此节省生产气体的补燃。有利的是根据在熔化容器的高度上、最好在每个或者大多数补燃平面上的生产气体的特性，并根据在某个高度上想要的补燃率来调节补燃气体的数量、类型和/或成分，例如通过空气和氧气的相应的定量配料和混合。同样也建议还通过调节氧化剂和矿物燃料的数量、种类和/或成分以及通过燃烧机构相对于内部筒的位置来影响补燃。尤其提出了建议，通过改变内部筒相对于熔化容器在高度上的布置和/或者通过内部筒围绕其纵轴线的旋转来调节补燃平面。这样就可以相互可变地调节这些由补燃气体从外面和里面输入而形成的补燃平面。按照本专利技术的一种特别优选的另一种开发方案使至少一部分要补燃的生产气体从炉料柱堆里排出，并在炉料柱堆之外、尤其在熔化容器之外进行其补燃。这种补燃过的生产气体接着又通过一个作为排出平面的较高布置的平面返回到炉料柱堆里。补燃发生在相应的与炉料柱堆分开的燃烧腔内，在该腔内通入补燃气体。为此补燃气体用的输入管路通入燃烧腔里，其中补燃气体与该通过燃烧气体而循环的生产气体相接触。尤其有利的是，利用一种喷射器作用根据一种同步效应输入补燃气体。按照本装置，熔化容器中间具有一个中空的内部筒，它沿着熔化容器的纵轴线从上面伸入到该容器里。这样就形成了一种环形井式炉。内部筒包括有设于内部筒壁内的用于补燃气体的输入孔，它们沿着内部筒外壳相互上下叠置，并形成了上下叠置的补燃平面。输入孔尤其与单独的输入气体管路相连接。这样就可以按照所希望的补燃分布将补燃气体或者氧化剂从里面引入到炉料废钢柱堆里。最好设有测量机构用来在熔化容器的各自高度上、最好在每个或选择的补燃平面上测定生产气体的性能，并设有机构用于相应地调节用于补燃的输入气体的种类、数量和/或成份。建议使布置在熔化容器里在各个平面上布置的输入孔相对于内部筒的输入孔的两个相互上下布置的平面来说偏置地布置，也就是说交替地分别通过内部筒输入孔和在容器壁里的输入孔形成上下叠置布置的补燃平面，它们可以通过调整内部筒到熔化容器的关系而改变。这样就不仅可以调节补燃气体的种类/数量和成分，而且也可以设定补燃平面。按照一种特别优选的实施形式不仅补燃了在熔化时所产生的生产气体以便利用化学能，而且也补燃了在处理容器里对熔液进行加工时所产生的生产气体。为此这两个容器的气体腔相互气密地连接。能量利用主要借助于矿物燃料结含氧化剂例如天然气或者石油/氧气混合物来进行，而不必转化成电能形式。此处该处理容器也是至少一部分借助于矿物能源来工作，另一部分则用电能来提供。为了更进一步减小在补燃时该含铁的炉料发生不希望的氧化，至少应使一部分气体、最好是大部分气体在一个与炉料柱堆从空间上分隔开的地方处进行补燃，更确切地说在补燃腔里或中间腔里进行，这些腔室集成于熔化容器的容器壁里，或者集成在熔化容器以外，和/或集成在内部筒里，并且该补燃气体用的输入管路通入其中，并且在其中使由输入到孔流出的用于支持补燃的气体与循环进入中间腔里的废气相接触。这种中间腔也可以优选地设置在内部筒壁中的输入孔的出口部位里。在与废钢柱堆分离开的燃烧腔里的废气的补燃还有以下优点废钢并不过热。按照一种特别优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在使用金属炉料（８）时连续地制钢的方法，其中炉料（８）在一个熔化容器（２）的上部中进行预热，接着在熔化容器（２）的下部（９）中用矿物燃料（２３）进行熔化，并使熔液物料（１６）连续地输出到一个处理容器（３）里，在该容器（３）里调节所希望的钢的质量，其中从外面将用于使生产气体（１３）补燃的气体（２２）引入熔化容器（２）里，其特征在于，生产气体（１３）在熔化容器（２）里升起时逐级地在上下叠置布置的补燃平面（Ｅ１－Ｅ４）中进行补燃；而且为此使补燃气体（２２）通过一个伸入到炉料柱堆里的内部筒（５）通过内部筒（５）的筒壁（２０）里的输入孔（２１）引入炉料柱堆的内部中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P蒙海姆，W雷彻待，W维斯彻德，
申请(专利权)人：SMS迪马格股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]