專利名稱：鋼生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一鋼生產(chǎn)設(shè)備及于該設(shè)備中不間斷的或至少循環(huán)往復(fù)的煉鋼的方法， 該設(shè)備至少包括一電弧爐(EAF)，用于不間斷地或至少循環(huán)往復(fù)地熔化裝載材料、尤其像切碎的廢鐵片。
背景技術(shù)：
在一方面，鋼可經(jīng)由鼓風(fēng)爐及轉(zhuǎn)化爐的路線被由鐵礦石及生鐵所制成。然而，相對于能量效率，其在另一方面更有利的是主要通過在該電弧爐中熔化廢鐵片來生產(chǎn)鋼鐵，該廢鐵片仍然是遍及全世界用于電弧爐的最常用的裝載材料。該電弧爐(EAF)中的煉鋼于該常見的電弧爐制程中，電及化學(xué)能量被使用于循環(huán)往復(fù)地熔化該裝載材料。 于此制程期間，該總能量的巨大部份被轉(zhuǎn)變成熔化該插入材料所必須有的熱能量。在該電弧爐上方的熱量主要通過輻射傳送至該裝載材料，該電弧爐在該電極及該裝載材料之間燃
Jyti ο如于每一熔化制程中，一氧化的質(zhì)量在此制程中生產(chǎn)，該熔渣由于其低比重而漂浮在該被熔化鋼鐵的頂部上，且由該被熔化的材料分開的不想要的第二元素被傳送至該熔化鋼鐵的頂部。當(dāng)今，一循環(huán)往復(fù)熔化的制程通常花費30及60分鐘之間(視該變壓器與該裝載材料而定)。在該熔化制程之后，在此隨后有該所謂的出鐵，其意指該液態(tài)鋼鐵出鐵進入一盛鋼水桶，且在該二次冶金的過程中，該液態(tài)鋼鐵根據(jù)這些顧客的需求被精煉及以另外的合金摻加物鑄造。二鋼鐵出鐵間的時間在下文中被界定為一熔化制程的周期。用于該鋼鐵的純凈程度及其鑄造的質(zhì)量，于出鐵進入該盛桶期間，其重要的是使盡可能少的熔渣或沒有熔渣隨著該液態(tài)鋼鐵流動。為了避免此情況，其至今已常見的是最先及在該液態(tài)鋼鐵的出鐵之前，將該熔渣排出該電弧爐進入一熔渣箕斗，且分開地將其被熔化的鋼鐵澆注進入該盛桶。用于熔渣及鋼鐵的分開排出，較老的電弧爐被設(shè)計成提供在相反側(cè)面配置在該電弧爐壁面及在不同位準上的二開口，這些開口通常能夠借著一栓塞系統(tǒng)、或于一更現(xiàn)代的方式中借著一滑動件系統(tǒng)被關(guān)閉及控制。用于熔渣及鋼鐵的可靠地分開排出的目的，該整個電弧爐被樞轉(zhuǎn)至該個別的開口供排出，其意指最先樞轉(zhuǎn)至一在10度與15度間的熔渣離開位置，并朝向配置在一較高位準上的熔渣排出開口，且接著至大約45度的出鐵位置，而朝向配置在一較低位準上的鋼鐵出鐵開口。為了使其可能至少局部地減少或簡化用于該電弧爐所需求的樞轉(zhuǎn)機件，其被建議由該電弧爐的橫側(cè)壁面至該電弧爐的底部重新設(shè)置該鋼鐵出鐵開口。像在一液體表面之下流入及流出的所有案例中，在此能發(fā)生渦流，且由于其圓形或螺旋往下運動而可沿著熔渣片具有不想要的拉曳效應(yīng)。為避免此拉曳效應(yīng)，其是一般習(xí)知該熔渣的某一剩余部分及/或某一鋼收集器維持為該電弧爐中的最小數(shù)量(該電弧爐的容積的大約15% )，該數(shù)量同時可傳導(dǎo)至該循環(huán)往復(fù)地隨后熔化減少的未受到干擾的接續(xù)。自那時以來，其已成為現(xiàn)代電弧爐的常見特色，即該鋼鐵出鐵開口于該電弧爐的中心及該電弧爐的壁面之間配置在該電弧爐的底部。該所謂的偏心底部出鐵(EBT)具有該效應(yīng)，即該電弧爐現(xiàn)在需要被傾斜僅只數(shù)度(直至最大15度)，這意指首先用于該熔渣的排出，朝向仍然配置在該電弧爐的壁面的熔渣排出開口，且接著，用于該液態(tài)鋼鐵的出鐵，朝向偏心地配置在該電弧爐的底部的鋼凸出部開口。這相對于該電弧爐的容積及冷卻含有優(yōu)點。另外，沿著該電弧爐流動的熔渣的問題通過此型式的鋼鐵出鐵所減少?，F(xiàn)代的電弧爐所常見的情況是-如果于該熔化制程期間，尤其借著所謂的精煉噴槍，在此被加入氧(“精煉”)及碳，在大部份鋼鐵型式的表面冒出一熔渣泡沫，該熔渣泡沫主要地由所圍起的氣體所組成。甚至泡沫熔渣可被以該標準的方式結(jié)成熔渣地離開。然而，其很常見的是將該熔渣排出開口配置在一與該熔化池有關(guān)的高度位準，該熔化池是通過一滑動件系統(tǒng)所界定或可通過一滑動件系統(tǒng)所界定，并以此一使得泡沫熔渣的溢流能根據(jù)該溢流原理排離方式， 如此在超過一容量限制之后，一旦該熔化池已抵達某一位準，就藉此有利地避免因該熔化制程期間的結(jié)成熔渣地離開所造成的中斷，在該制程的末端，經(jīng)由EBT的標準的鋼鐵出鐵再次發(fā)生。為著要盡可能高地抵達一用于該電弧爐的生產(chǎn)力的目的，其至今已總是企圖盡可能快速地熔化、于該整個熔化時期間加入盡可能多的電能、及造成沒有能量供給的中斷或中間間隔盡可能短的。這是因為二出鐵制程間的間隔越短，則關(guān)于其煉鋼廠的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)更具彈性。除了別的以外，促成此彈性者亦是這些數(shù)年前所銷售的800毫米電極，其允許較高的電流強度及更快的出鐵。如此，于現(xiàn)代的電弧爐中，一具有高達140. 000安培的強度的電弧提供200噸的廢鋼料熔體。在該電弧爐，有高達攝氏3. 500度的溫度，且在該鋼熔池中有高達攝氏1.800度的溫度。然而至今的結(jié)成熔渣地離開及出鐵離開時期導(dǎo)致電力、裝載材料、及添加劑的供給的典型、循環(huán)往復(fù)的中斷，且因此造成一電弧爐的典型、不連續(xù)的制程執(zhí)行，這些添加劑像細粒狀的固體材料。電弧爐(EAF)的喂入當(dāng)作一回收的原料，廢鐵是可于很多不同形狀及組構(gòu)中使用的。根據(jù)其性質(zhì)及根據(jù)該熔化制程及該想要的鋼質(zhì)量的需求，該廢鐵及/或鋼廢料(廢品)遭受不同的制備措施。該廢鐵的價格正時常改變，這不只是由于該行情，而且也由于該廢鐵的最終物理及化學(xué)性質(zhì)。于煉鋼中，該裝載材料是按照將被生產(chǎn)的最后產(chǎn)品作選擇。用于簡單的鋼鐵等級， 該最便宜的廢鐵通常被使用。此廢鐵通常為被拋棄的制備鐵及/或鋼廢料(廢品)。此廢鐵的密度通常是少于每立方分米0. 4公斤。通常需要三至四個廢鐵畚箕，以裝載一普通電弧爐的爐外殼。如用于此所需要者，當(dāng)該爐頂是通過樞轉(zhuǎn)所打開而用于裝載該爐外殼時，必需被期待在每公噸鋼鐵15至20千瓦時間的能量損失。通過每次熔渣及鋼鐵的每一出鐵離開加上以廢鐵畚箕裝載通常達4至7或更多分鐘，該熔化制程之中斷減少該生產(chǎn)力及由于電極的額外氧化而增加該電極消耗。
為增加該裝載材料的密度，其是熟知壓縮該廢鐵。在將該廢鐵壓縮成壓塊之后，該密度是增加，且因此較少的廢鐵畚箕必需被裝載。然而，該熔化制程仍然必需被中斷，用于該裝載。然而，看情形，其是僅只將具有還原鐵(DRI)及/或熱壓鐵(HBI)及造渣劑的廢鐵最初裝載進入該電弧爐，該電弧爐建立用于熔化那些裝載材料及用于形成一被熔化的金屬熔池的條件，該金屬熔池被熔化的熔渣所覆蓋。熱及能量的回收(大體而言)通過氣態(tài)及含塵物質(zhì)的可能的空氣污染是考慮在煉鋼中來自主要原料(多半為礦石或由礦石所形成的團礦)所含有的最基本的環(huán)境問題。這些冶金制程是用于來自電弧爐、轉(zhuǎn)化爐及來自被熔化金屬的運送的灰塵及金屬的放射的潛在來源。另外，該能量消耗及熱與能量的回收是鐵金屬及鋼鐵的生產(chǎn)的重要態(tài)樣。它們倚靠礦石及配料中所包括的能量的有效率使用、這些制程位準的能量需求、所使用的能量型式、與能量供給的方法以及用于熱回收的有效率方法的使用而定。如此，用于電弧爐及轉(zhuǎn)化爐的路線已建議(看英國專利GB 958731A=中國專利 415 709B)直接或間接地經(jīng)由一蒸氣產(chǎn)生裝置喂入一具有制程排氣的渦輪機，該渦輪機供給動力至一發(fā)電機，該發(fā)電機的能量被用于供給動力至該鼓風(fēng)爐的渦輪增壓鼓風(fēng)機或考貝式熱風(fēng)爐(cowpers)。在別處，其被建議使用特別地自一轉(zhuǎn)動爐的制程排氣經(jīng)由一蒸氣生產(chǎn)裝置間接地產(chǎn)生的動力，用于預(yù)先干燥褐煤(看英國專利GB 1241715A=德國專利DE 19 27 558A1)， 用于生產(chǎn)氧氣，用于喂入該電力網(wǎng)格、或用于供給動力至所謂的浸沒式電弧爐(看美國專利US 4，551，172A =歐洲專利EP 0 139 310A1)，然而，浸沒式電弧爐不被用于鋼生產(chǎn)，但用于熔渣的減少，以便回收金屬性成份。熱及能量的回收(通過EAF)在由像該電弧爐中的廢鐵的二次原料生產(chǎn)鋼鐵期間，氣態(tài)及含塵物質(zhì)也同樣被放射；且如此該最基本的環(huán)境問題同樣與這些放射有關(guān)。在用于由電弧爐的熱制程排氣(爐頂)的熱回收的方法之中，所熟知者特別是排氣系統(tǒng)的使用，用于裝載材料的干燥及預(yù)先加熱(譬如看美國專利us 3，565，407A=德國專利DE 18 04 098A1以及美國專利US 5，153，894A =歐洲專利EP 0 385 430B1)。然而， 至今尚未有此熱量的進一步使用。因此需要有效率的除塵工廠及過濾器。電能的回收(通過EAF)在制程排氣(爐頂)的清潔之前或之后，于大部份電弧爐的案例中的電力回收是亦可能的，但該局部情況是很重要的，像例如假設(shè)該電弧爐是在小鋼廠(短流程鋼廠)及鑄造廠中操作，且不可能使用異于將其喂入該國家電網(wǎng)的回收的能量，其業(yè)已遭受不想要的系統(tǒng)擾動的危險源自電弧的程序上決定的不規(guī)則燃燒。因此，在一電弧爐的電源供給上總是有高度要求。然而，因電弧爐至目前為止已具有當(dāng)作饋料分批制程的功能，這意指它們是以各批的施加材料循環(huán)往復(fù)地喂入，這些材料像廢鐵片、還原鐵(DRI)片及/或被壓縮的熱壓鐵(HBI)片，該制程排氣的溫度遭受循環(huán)往復(fù)的變化。為補償此變化，就在奧地利(雅塞莉亞)的零放射研究(ZERO EMISSIONS RESEARCH IN AUSTRIA(Zeria))的案例研究的情況而言，代表聯(lián)邦交通、創(chuàng)新與技術(shù)部(BMVIT)與奧地利的WIFI的一倡議(看http://zeria. tugraz. at/index. php3 ？ Iang = de&sel = 09Fallstudien/0IMarienhutte)，其 1 建議用于該煉鋼廠“Marienhutte”，以借著一額外的氣體燃燒器控制該排氣溫度。用于此，復(fù)雜的測量及控制機構(gòu)必需被提供。另外，用于該排氣溫度的穩(wěn)定作用，氣體燃燒器的使用具有主要能量的額外使用與在其中所含有的成本的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明是基于該工作，以比較發(fā)展中的科技的目前進步水平，關(guān)于生產(chǎn)力提供一用于鋼的生產(chǎn)的改良設(shè)備，該設(shè)備包括一電弧爐。如此，該鋼生產(chǎn)設(shè)備的此電弧爐將更均勻地燃燒及應(yīng)能夠被供給動力，而沒有使用額外的氣體燃燒器，且至少遍及一熔化制程的循環(huán)的大時段將具有穩(wěn)定的排氣溫度，并因此更合乎經(jīng)濟效益的，以及它們可被更無系統(tǒng)擾動的操作，用于該局部的電力網(wǎng)格。然而，特別地是，該目標以此一使得中斷的循環(huán)往復(fù)式間隔被避免的方式改善一鋼生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)力。此任務(wù)通過一具有權(quán)利要求1及/或7項的獨立所述的特色的鋼生產(chǎn)設(shè)備所解決。在所附申請專利范圍中提出有利的結(jié)構(gòu)及進一步發(fā)展，其可被分開地或互相結(jié)合地應(yīng)用。以該前面及其它所考慮的目的，按照本發(fā)明根據(jù)權(quán)利要求1項提供有一鋼生產(chǎn)設(shè)備，其至少包括一電弧爐，用于至少循環(huán)往復(fù)地熔化尤其像切碎的廢鐵片的裝載材料，且該鋼生產(chǎn)設(shè)備的特征為-至少循環(huán)往復(fù)的發(fā)電的機構(gòu)，其于該熔化期間由該電弧爐的熱制程排氣(爐頂) 中所包括的熱能發(fā)電；-一切碎系統(tǒng)，其被分配至該電弧爐，用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品)，該切碎系統(tǒng)可至少于一熔化制程循環(huán)期間通過用自該發(fā)電的機構(gòu)所回收的電能供電；及-運送機構(gòu)，于一熔化制程循環(huán)期間，該電弧爐可借著該運送機構(gòu)被連續(xù)地喂入至少通過該切碎機系統(tǒng)所切碎的廢鐵片。至于該電弧爐被分配至一用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品)的切碎系統(tǒng)，其可能第一次松弛散裝地喂入該切碎系統(tǒng)中所切碎的廢鐵片，如此不需在至少于一熔化制程循環(huán)期間之前且連續(xù)地被壓縮至該電弧爐。通過以沒有壓縮、切碎的廢鐵片連續(xù)松弛散裝地喂入該電弧爐，于一熔化制程循環(huán)期間，該電弧爐能比以廢鐵等分批地喂入一電弧爐的普通案例中更加穩(wěn)定地燃燒，且這具有避免該不想要的系統(tǒng)擾動的優(yōu)點。另外，至少于一熔化制程循環(huán)期間，在此連續(xù)地出現(xiàn)幾乎相等特征及質(zhì)量的制程排氣(爐頂)，至此一至少在熔化制程循環(huán)期間需要用于供給動力至一分配給該電弧爐的切碎系統(tǒng)的程度，該制程排氣具有連續(xù)發(fā)電的定向目的的作用。因用于制程排氣調(diào)整的氣體燃燒器及一用于該切碎系統(tǒng)的外部電源供給不再被使用， 由一經(jīng)濟的觀點，根據(jù)本發(fā)明的鋼生產(chǎn)設(shè)備在一至目前為止不匹配的位準上相對于能量平衡操作。如此，通過電弧爐的較穩(wěn)定燃燒，該電弧爐的生產(chǎn)力能被增加達超過19%，且可節(jié)省大約14%的能量成本，其中至該大氣的放射物同時重大地減少。至少在一熔化制程循環(huán)期間，由于該電弧爐被以切碎的廢鐵片連續(xù)地喂入的事實，且根據(jù)具體情況，喂入其它裝載材料，于根據(jù)權(quán)利要求2項的本發(fā)明的一較佳實施例中，該裝載材料可為由爐外殼所制成，該爐外殼由耐火材料所制成及/或包括水冷卻組件及一于以廢鐵片連續(xù)喂入期間總是關(guān)上的爐頂，其中在該爐外殼的一壁面及/或在該爐頂配置有一喂入開口，該喂入開口允許以通過該切碎系統(tǒng)所切碎的廢鐵片連續(xù)地喂入該電弧爐，而不需打開該爐頂供此喂入，如其至目前為止已通常僅只用于像煤焦、石灰、及石灰石的添加劑，并在此等鋼廠中通常的做法僅只與還原鐵(DRI)或熱壓鐵(HBI) —起發(fā)生作用， 且不只避免長喂入時間，同時也避免巨大的熱損失，而與必需經(jīng)由一已打開的爐頂以廢鐵畚箕被裝載的習(xí)知電弧爐成對比。于該目前最佳狀態(tài)中，視待使用的材料而定(所需要的含金屬的輸入)，以廢鐵畚箕裝載廢鐵片的制程必需被重復(fù)數(shù)次。用于每一裝載循環(huán)，該電能必需被中斷，這些電極被升高及該爐頂被回轉(zhuǎn)出去。4至7分鐘的裝載時間通常被排定用于現(xiàn)代電弧爐。其被證實這些用于重新裝載的中斷的消除將不只導(dǎo)致較短的加熱時間，同時也導(dǎo)致所生產(chǎn)的每噸鋼鐵的減少的能量消耗，如通過打開該爐頂，一相當(dāng)可觀的珍貴的熱量由于輻射及對流自該電弧爐喪失。在裝載之后，這些熱損失必需再次被電能所加上，尤其當(dāng)使用輕的或未壓實的鐵廢料時，因為待裝載的廢鐵畚箕的數(shù)目將增加。于經(jīng)由廢鐵畚箕的廢鐵裝載期間，另一負面效應(yīng)是灰塵及煙霧至該環(huán)境的高發(fā)射物，同時該爐頂被回轉(zhuǎn)出去。與其相反，在以畚箕的喂入消除之后，該爐頂于操作期間一點也沒有必需被回轉(zhuǎn)出去，以致有利地是既無任何時間的損失、也無通過熱輻射所造成的能量的損失?；剞D(zhuǎn)出去該爐頂?shù)谋匾允且虼藘H只被給與供修理的目的。然而，用于此，在此不需要有一復(fù)雜的頂蓋舉升裝置，該頂蓋舉升裝置可被完全地消除，因不論何時需要用于修理或替換的目的，該頂蓋能被該架空的起重機所舉起。如根據(jù)該目前最佳狀態(tài)所常見者-該電弧爐可包括一爐外殼，并以此一方式設(shè)計該爐外殼的尺寸，使得在該爐外殼內(nèi)側(cè)有用于該最大數(shù)量的呈未熔化形式的切碎廢鐵片的足夠空間，該廢鐵片可在熔化制程的一循環(huán)的過程中被熔化，以致有利地是甚至業(yè)已存在的電弧爐可為根據(jù)本發(fā)明的鋼生產(chǎn)設(shè)備的一部份。就一將被新近制成的電弧爐，其較佳的是根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求3項，該電弧爐包括一爐外殼，并以此一方式設(shè)計該爐外殼的尺寸，使得在此有足夠的空間，用于切碎廢鐵片的最大數(shù)量的僅只90%、特別是用于僅只80%、較佳地是用于僅只70%，該廢鐵片可在熔化制程的一循環(huán)的過程中被熔化。在一熔化制程循環(huán)期間，由于該電弧爐被以切碎的廢鐵片連續(xù)地喂入的事實，且根據(jù)具體情況，以其它裝載材料喂入，于本發(fā)明的一較佳實施例中，有時候可設(shè)計該爐外殼的尺寸，其尺寸比于一分批喂入的案例中顯著地較小，如根據(jù)該目前最佳狀態(tài)。一爐外殼的尺寸可被設(shè)計成越小，則其較不需要被冷卻。因此及因為該電弧爐能由于這些裝載材料的連續(xù)喂入而遠較穩(wěn)定地燃燒，其可能建構(gòu)獨自由耐火材料所制成與全然不需要壁面冷卻組件的爐外殼。通過耐火材料替換該水冷卻面板的可能性相當(dāng)可觀地減少水處理廠(WTP)的范圍，且導(dǎo)致大約5%的電能的額外節(jié)省，在水為稀少及昂貴的國家對此特別感興趣。按照根據(jù)權(quán)利要求4所述的本發(fā)明的一增加的特色，該電弧爐優(yōu)先地包括用于建立泡沫狀熔渣的機構(gòu)，該泡沫狀熔渣的數(shù)量使得這些電弧至少局部地被起泡熔渣層所包裹。暴露的電弧造成電極的增加的損耗及這些爐壁的一不想要的加熱。進一步的后果是一減少的能量效率、較長的制程時間、與因此減少的生產(chǎn)力。為了包裹該電弧，在此產(chǎn)生一泡沫熔渣，該泡沫熔渣能夠通過特別地加入煤粉及氧而在其高度中被控制。通過進入存在于該熔渣層及該被熔化金屬間的邊界層、及/或進入該熔渣層及/或該被熔化金屬的鄰接該邊界層的各區(qū)域的分成多份的起吹，這些起泡劑的喂入根據(jù)一預(yù)先定義的控制圖解手動地或自動地進行。已往，其難以在例如最大30公分的空間中將像切碎的廢鐵片的輕的材料經(jīng)過該熔渣裝載至該鋼熔池，這些廢鐵片在任何方向中具有一較佳的長度，特別是因為該熔渣太硬，且該材料必須被裝載于這些電極之間。當(dāng)今，以該泡沫狀熔渣的實施，其將更多的碳及氧吹入該液態(tài)鋼鐵，以便使該熔渣起泡，此問題已被解決。甚至在該熔渣型式之后被命名的泡沫熔渣制程本身具有很多優(yōu)點由于該泡沫熔渣的熱屏蔽作用，所需要的能量的數(shù)量最大減少達5%，支撐該電弧的形成，這些電極的磨耗與該爐外殼的耐火材料的磨耗消除，出鐵的時期被縮短，且與特別像鉻的各元素混合成合金的應(yīng)用被改善。按照根據(jù)權(quán)利要求5項的本發(fā)明的一增加的特色，該電弧爐包括一以下列方式配置在該爐外殼的爐壁的熔渣排出開口，該方式使得該熔渣排出開口坐落在一高度的位準， 一旦該熔化池已抵達某一位準，該高度的位準以此一使得泡沫狀熔渣的溢流能根據(jù)該溢流原理排離的方式，通過一滑動件或栓塞系統(tǒng)相對于該熔化池界定或可界定的，藉此于該熔化制程期間通過排渣所造成的中斷被有利地避免。一按照本發(fā)明的電弧爐較佳地是能夠根據(jù)權(quán)利要求6項以此一使得在熔化制程的每一循環(huán)之后跟著發(fā)生一鋼鐵出鐵的方式制成，以致有利地的是甚至業(yè)已存在的電弧爐可為根據(jù)本發(fā)明的鋼生產(chǎn)設(shè)備的一部份。然而，以這些前面及其它的目的的觀點，在此按照根據(jù)權(quán)利要求7項的本發(fā)明提供有一鋼生產(chǎn)設(shè)備，其基于熟知的鋼生產(chǎn)設(shè)備，并以一用于不間斷地熔化裝載材料所制成的電弧爐為其特征，這些裝載材料尤其像切碎的廢鐵片、還原鐵(DRI)及/或熱壓鐵(HBI)， 其中液體鋼鐵的一部份可被由該電弧爐的鋼熔池經(jīng)由一鋼鐵出鐵開口不間斷地排出，該鋼鐵出鐵開口配置在該電弧爐的底部或接近該電弧爐的底部，且這些裝載材料可經(jīng)由運送裝置被不間斷地裝載至該電弧爐，以致有利地給與一不間斷的熔化制程。因該電弧爐包括一允許不間斷的鋼排出的鋼鐵出鐵開口，與裝載材料的不間斷的喂入至該電弧爐結(jié)合，在此可招致及維持一不間斷的熔化制程?？赡艿难b載材料可特別地為被切碎的廢鐵片、還原鐵(DRI)及/或被壓縮的熱壓鐵(HBI)。根據(jù)本發(fā)明，這些切碎的廢鐵片能夠優(yōu)先地出自一分配至該電弧爐而用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品)的切碎系統(tǒng)；或另一選擇或累積地，它們以此業(yè)已預(yù)先處理的形式被運送至該電弧爐。就一分配至該電弧爐的切碎設(shè)備而言，其較佳的是用于在該熔化制程期間發(fā)電的方法來自該電弧爐的熱制程排氣(爐頂)中所含有的熱能，該切碎系統(tǒng)可通過該熱能被驅(qū)動。
通過自該鋼熔池不間斷地排出該鋼鐵的一部份及通過以裝載材料松弛散裝而不間斷地喂入該電弧爐，該裝載材料像未壓縮的切碎的廢鐵片、還原鐵(DRI)及/或熱壓鐵 (HBI)，該電弧爐可在該連續(xù)的熔化制程期間總是不斷地燃燒更多或較少。像在以廢鐵等分批地喂入電弧爐的普通案例中及循環(huán)往復(fù)的出鐵的中斷被完全地避免，藉此有利地消除不想要的系統(tǒng)擾動。另外，在此不間斷地出現(xiàn)一致特征及質(zhì)量的制程排氣(爐頂)，其允許一不間斷的發(fā)電達此一如其至今不匹配用于鋼生產(chǎn)設(shè)備的范圍。因用于制程排氣調(diào)整的氣體燃燒器及一用于切碎系統(tǒng)的外部電源供給不再被使用，由一經(jīng)濟的觀點，根據(jù)本發(fā)明的鋼生產(chǎn)設(shè)備最后在一至目前為止不匹配的位準上相對于能量平衡操作。如此，通過電弧的不間斷的燃燒，該電弧爐的生產(chǎn)力能被增加達超過 26 %，且能量成本可減少達大約23 %，其中至該大氣的放射物同時重大地減少。于按照權(quán)利要求8項的本發(fā)明的另一較佳實施例中，該液態(tài)鋼鐵的一部份將被由該鋼熔池排出進入一盛鋼水桶，該盛鋼水桶在其邊緣配備有一流出槽，該流出槽重迭一鄰接盛鋼水桶的邊緣，以保證該盛桶在該連續(xù)的鋼注流之下的無麻煩的替換。按照根據(jù)權(quán)利要求9項的本發(fā)明的一增加的特色，該鋼生產(chǎn)設(shè)備有利地包括一以計算機為基礎(chǔ)的制程控制系統(tǒng)，該制程控制系統(tǒng)將使無限制地指導(dǎo)可界定的喂入速率、特別是廢鐵片的喂入速率成為可能，并以此一使得這些被裝載的材料與所需要的熔化能量平衡的方式指導(dǎo)，其有利地允許不同鋼鐵型式的生產(chǎn)。如此，每一材料需要某一被稱為焓的能量以熔化。以在該活動程度“自動化”及在該活動程度“制程控制”上的現(xiàn)代的計算機技術(shù)，其可能發(fā)展一用于不同電弧爐裝載的情況的熔化曲線圖形。以計算機為基礎(chǔ)的情況特別是能夠選擇切碎的廢鐵片的獨自連續(xù)裝載， 直至廢鐵、DRI及/或HBI的混合裝載材料的連續(xù)喂入。無論如何，該電弧爐頂蓋于該制程期間將決不會被打開，而使至該大氣的昂貴的能量損失及放射物顯著地減少。該喂入速率將按照該動力輸入被選擇，該動力輸入通過該特定的喂入速率所控制。經(jīng)由該活動程度“制程控制”所計算的預(yù)測的溫度將是在對于該泡沫狀熔渣實施提供這些最佳條件的范圍中。 該熔化曲線圖形以此一使得萬一循環(huán)往復(fù)地操作電弧爐，當(dāng)?shù)诌_該出鐵溫度時停止該裝載的方式開發(fā)。于此案例中，無須更多的精煉時間。在此亦有由另一漏斗同時喂入不同裝載材料的可能性，這些裝載材料例如還原鐵 (DRI)及/或被壓縮的熱壓鐵(HBI)。此材料具有一不同的焓，且因此需要一不同的喂入速率。然而，經(jīng)由該活動程度“制程控制”，該喂入混合內(nèi)的每一變化可被計算及控制。就此情況來說，按照根據(jù)權(quán)利要求10項的本發(fā)明的一增加的特色，不只已證實用于偵測廢鐵片的實際喂入速率，將至少一稱重裝置分配至該運送機構(gòu)為有利的。按照根據(jù)權(quán)利要求11項的本發(fā)明的一增加的特色，其同樣地已經(jīng)證實為有利的是，為了避免該熔化制程的中斷，將一偏析裝置分配至運送機構(gòu)，該偏析裝置特別以光學(xué)方法、例如借著監(jiān)視照相機來偵測及偏析，視該電弧爐的整個尺寸而定，廢鐵片超過預(yù)定的尺寸。按照根據(jù)權(quán)利要求12項的本發(fā)明的一增加的特色，被產(chǎn)生用于對該切碎系統(tǒng)供給動力的電能本身可為特別通過一同流換熱鍋爐，直接或間接地由該電弧爐的制程排氣中所包含的熱能而獲得。
在根據(jù)權(quán)利要求13項的本發(fā)明的情況內(nèi)，一傳統(tǒng)的交流電電弧爐(AC)或同樣地一直流電電弧爐(DC)能被使用。另外，根據(jù)權(quán)利要求14項，本發(fā)明有關(guān)在根據(jù)權(quán)利要求1至13項的一的設(shè)備中不間斷的或至少循環(huán)往復(fù)的煉鋼的方法，其中若是不間斷的煉鋼，將使用以下步驟的至少前三個步驟，且若是循環(huán)往復(fù)的煉鋼，將使用以下步驟的所有五個步驟-裝載材料在一電弧爐(10)中不間斷地或至少循環(huán)往復(fù)地熔化；-特別像在用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品)的切碎系統(tǒng)中被切碎的切碎廢鐵片、還原鐵(DRI)及/或熱壓鐵(HBI)的裝載材料，在一熔化制程循環(huán)期間借著運送機構(gòu)不間斷地或至少連續(xù)地喂入該電弧爐；-液體鋼鐵的一部份由該電弧爐的鋼熔池不間斷地或循環(huán)往復(fù)地排出；-借著由該電弧爐的制程排氣(爐頂)中所包含的熱能發(fā)電，電能不間斷地或至少于一熔化制程循環(huán)期間產(chǎn)生；-被分配至該電弧爐而用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品)的切碎系統(tǒng)，通過自該制程排氣(爐頂)所產(chǎn)生的電能不間斷地或至少于一熔化制程循環(huán)期間供電。最后但尤其以權(quán)利要求15項，本發(fā)明有關(guān)一使用借著發(fā)電裝置由電弧爐的制程排氣中所包含的熱能所獲得的電能的方法，該電弧爐不間斷地或至少循環(huán)往復(fù)的熔化尤其像被切碎的廢鐵片的裝載材料，該發(fā)電裝置用于不間斷地或至少于一熔化制程的循環(huán)期間對一切碎系統(tǒng)供電，該切碎系統(tǒng)附接至該電弧爐，并切碎一鋼生產(chǎn)設(shè)備中的廢鐵及/或鋼廢料(廢品)，像先前或于該下文中所敘述者。然而，隨同額外的目的及對應(yīng)的優(yōu)點，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)將由特定實施例的以下敘述及與所附圖面有關(guān)地被最佳了解。


圖1作為模范地顯示用于由一電弧爐的熱制程排氣(爐頂)發(fā)電的機構(gòu)的可能實施例，該機構(gòu)被使用于啟動一附接至該電弧爐(EAF)的切碎系統(tǒng)；圖2作為模范地顯示運送機構(gòu)，其不間斷地或至少連續(xù)地于一熔化制程的循環(huán)期間例如將在切碎系統(tǒng)中所切碎的廢鐵片運送至該電弧爐；圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1項的第一鋼生產(chǎn)設(shè)備的加工流程，其具有循環(huán)往復(fù)的熔化制程，如此具有交替的熔化及出鐵間隔；圖4隨同一不間斷的熔化制程及一與其同時運轉(zhuǎn)的不間斷的出鐵制程，顯示根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求7項的第二鋼生產(chǎn)設(shè)備的加工流程；圖5在一圖解內(nèi)顯示按照本發(fā)明的電弧爐的生產(chǎn)力，該生產(chǎn)力視能量輸入(沒有化學(xué)能量)及廢鐵喂入速率而定；及圖6顯示一根據(jù)本發(fā)明的鋼生產(chǎn)設(shè)備的可能整合進入一鋼處理廠。主要組件符號說明1鋼生產(chǎn)設(shè)備2小鋼廠3、3a、!3b 盛鋼水桶4盛鋼水桶3的流出槽
5鋼包爐6連續(xù)鑄造機10 電弧爐(EAF)11石墨電極12轉(zhuǎn)換器13、13a、13b 爐外殼13. 1該電弧爐的壁面13. 2該電弧爐的底部14 爐頂15喂入開口，尤其是進入爐預(yù)14的第五個孔洞16用于建立泡沫狀熔渣的機構(gòu)17熔渣排出開口18鋼鐵出鐵開口，尤其是偏心式爐底出鐵(EBT)19滑動件或栓塞系統(tǒng)20熱制程排氣(爐頂)21廢氣系統(tǒng)22沉降箱23具有后續(xù)燃燒的廢氣系統(tǒng)21的區(qū)域?qū)Τ龎m工廠30同流換熱鍋爐31蒸氣渦輪機32發(fā)電機40切碎系統(tǒng)41電動馬達42在地面上或在地面下的廢鐵漏斗50振動式給料機51運送器皮帶52稱重系統(tǒng)53偏析設(shè)備討回旋滑槽60冷凝器61水處理工廠(WTP)62 水70不同的巨大廢鐵及/或鋼廢料(廢品)71松弛、未壓縮、切碎的廢鐵片72高價值的非鐵金屬80以計算機為基礎(chǔ)的制程控制系統(tǒng)I輸入廢鐵(喂入速率)II輸出鋼鐵(生產(chǎn)力)
具體實施例方式在本發(fā)明的較佳實施例的以下敘述中，類似相同的參考數(shù)目標以相同或可比較的
零組件?，F(xiàn)在詳細地參考這些圖面的圖1至6，且首先參考其圖1，在此作為模范地顯示有發(fā)電機構(gòu)的一可能實施例，該發(fā)電通過使用一鋼生產(chǎn)設(shè)備的電弧爐10的熱制程排氣(爐頂)20中所包括的熱能，該發(fā)電機構(gòu)被使用于操作一附接至該電弧爐(EAF)IO的切碎系統(tǒng)40。用于此，有至少一同流換熱鍋爐30被安裝在該電弧爐10的除塵工廠M的廢氣系統(tǒng)21中。該同流換熱鍋爐30可特別位在一沉降箱22的出口中，該沉降箱22用于該排氣 20中及/或該廢氣系統(tǒng)21的區(qū)域23中、或在至該前面的設(shè)備22/區(qū)域23的從屬路徑中所包含的灰塵微粒，該區(qū)域23具有碳的后續(xù)燃燒。當(dāng)一鋼生產(chǎn)設(shè)備1的制程排氣(爐頂)20 進入該廢氣排放裝置21時，該制程排氣具有在攝氏900度及攝氏1. 100度間的范圍中的恒定溫度，而沒有使用額外的氣體燃燒器，直至其已冷卻下降至低于攝氏800度-該排氣溫度可由于氧0的加入，通過在一放熱制程中將具有氧0的有毒的碳CO轉(zhuǎn)換成較不危險的二氧化碳C02而重新升高，其中此制程產(chǎn)生高達大約攝氏1. 670度的溫度，該溫度能被使用于一有效的蒸氣產(chǎn)生。如在圖1中所概要地說明，亦有在該除塵工廠M的廢氣系統(tǒng)21中巧妙地配置數(shù)個同流換熱鍋爐30的可能性，以致例如通過一水處理工廠61所供給的水62能被以一更有效的方式轉(zhuǎn)換成蒸氣。通過該同流換熱鍋爐30所產(chǎn)生的蒸氣對一蒸氣渦輪機31供給動力，該蒸氣渦輪機對一發(fā)電機32供給動力。通過該渦輪機31所產(chǎn)生的冷凝液通過一冷凝器60進一步冷卻，且被直接地汲吸進入該水處理工廠61。以由這些發(fā)電裝置30、31、32所獲得的電能，其可能沒有使用一公用的電力網(wǎng)格地運轉(zhuǎn)，且因此在經(jīng)濟上有利地運轉(zhuǎn)該切碎系統(tǒng)40及盡可能進一步運轉(zhuǎn)該鋼生產(chǎn)設(shè)備1的消耗裝置負載。圖2作為模范地顯示運送機構(gòu)，其將譬如在一切碎系統(tǒng)40中所切碎的廢鐵片71 不間斷地或至少連續(xù)地于一熔化制程的循環(huán)期間運送至該電弧爐10。各種尺寸的廢鐵及/或鋼廢料(廢品)70被喂入一切碎系統(tǒng)40，如所說明-該切碎系統(tǒng)40較佳地是分配至該電弧爐10。該切碎系統(tǒng)40運送基本上相等尺寸的被切碎的廢鐵片71。另外，高價值的非鐵金屬72能被偏析供進一步商業(yè)化。這些被切碎的廢鐵片71松弛散裝地及未壓縮地運送至該廢鐵漏斗42，該廢鐵漏斗42亦可坐落在地面下。一或多個振動式給料機50控制被喂入該電弧爐10的切碎的廢鐵片71的數(shù)量。另外，第一稱重系統(tǒng)52微調(diào)這些數(shù)量。這些振動式給料機50松弛散裝地及未壓縮地經(jīng)由運送器皮帶51及較佳地是一回旋滑槽M運送這些被切碎的廢鐵片71至該電弧爐10的爐外殼13，該旋滑槽M坐落在該爐頂14上方。因此，該回旋滑槽M不間斷地或至少連續(xù)地于一熔化制程的循環(huán)期間將切碎的廢鐵片71運送至該電弧爐10。根據(jù)本發(fā)明的電弧爐10以顯著地較低的特定能量消耗及較高的生產(chǎn)力操作，且不間斷地或至少于一熔化制程的循環(huán)期間以切碎的廢鐵片71喂入該電弧爐10。同時，至該大氣的放射物顯著地減少，因該爐外殼13的爐頂14不再必須被打開， 以便裝載廢鐵片的廢鐵箕斗。另外，該除塵工廠24亦以顯著地較低的能量消耗工作，因二次系統(tǒng)是不再需要的?；趫D3，現(xiàn)在更詳細地敘述根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1項的第一鋼生產(chǎn)設(shè)備的制程循環(huán)，其具有循環(huán)往復(fù)的熔化制程，如此具有交替的熔化及出鐵間隔。該切碎系統(tǒng)40能被以例如長度高達三公尺或更多的各種尺寸的廢鐵及/或鋼廢料(廢品)70加載，視所使用的切碎系統(tǒng)40的尺寸而定。通過切碎此巨大的鋼廢料(廢品)70，該切碎系統(tǒng)40產(chǎn)生打碎了的廢鐵片71，且偏析高價值的非鐵金屬72，這些廢鐵片 71在最大大約30公分的空間中于任何方向中具有一較佳的長度。該切碎系統(tǒng)40通過一電動馬達41所驅(qū)動，該電動馬達41通過一發(fā)電機32所供電。該發(fā)電機32通過一蒸氣渦輪機31使用來自至少一同流換熱鍋爐30的蒸氣所驅(qū)動，該同流換熱鍋爐30坐落在該電弧爐10的除塵工廠M的廢氣系統(tǒng)21中。任何過剩的電能可被引導(dǎo)至該鋼生產(chǎn)設(shè)備1的其它潛在的消耗裝置負載。這些切碎的廢鐵片71系由該切碎系統(tǒng)40直接地排出，且被吸納進入一坐落在地面上或地面下的承接廢鐵漏斗42。為將這些切碎的廢鐵片71裝載進入該電弧爐10，一鋼生產(chǎn)設(shè)備1的操作員可根據(jù)本發(fā)明通過電子控制機構(gòu)80控制該想要的喂入數(shù)量及該喂入速率。在此，該數(shù)量及喂入速率將是視該電弧爐容量、該喂入混合物、及用于這些石墨電極11的轉(zhuǎn)換器12的容量而定。一較佳地是回旋型式的滑槽M被定位在該電弧爐10的爐外殼13上方。此滑槽 54是至目前為止該通常使用的滑槽，用于經(jīng)由該爐頂14中的所謂的第五孔洞15將添加劑喂入至該電弧爐10。這些電弧爐設(shè)計、像電弧爐尺寸及電極直徑視該轉(zhuǎn)換器12的性能而定。以分別具有每一新的循環(huán)往復(fù)式熔化相位的不間斷的熔化制程的開始，該材料流動的構(gòu)造已經(jīng)證實其的價值如下所有運送機構(gòu)50與51由該電弧爐10的觀點的下游至該廢鐵漏斗42開始。該運送機構(gòu)(運送器皮帶51與振動式給料機50)的正確數(shù)目視廢鐵供給的位置而定。首先，鄰接該回旋滑槽M的運送器皮帶51被作動，隨后通過該運送器皮帶 51被定位于此運送器皮帶的前面。最后在該系統(tǒng)中作動者將為在這些廢鐵漏斗42下邊的振動式給料機50，這些廢鐵漏斗42較佳地是通過頻率變換器所控制。較佳地是有二個附接至該運送器皮帶51的稱重系統(tǒng)52，該二稱重系統(tǒng)52的一直接在這些振動式給料機50之后被有利地定位在該第一運送器皮帶51，且在該運送路線的末端的第二個稱重系統(tǒng)于進入該爐頂14之前被定位在該最后的運送器皮帶51。此組構(gòu)確保被喂入該爐外殼13的數(shù)量的一正確的測量及比較(雙重校對)。如果該第二稱重系統(tǒng) 52正讀取與該第一稱重系統(tǒng)52相同的容量，在這些振動式給料機50上將不會采取任何校正的動作。若是有主要偏差，可借著一計算機系統(tǒng)80進行一校正。于太粗糙地切碎的廢鐵片71的案例中，一偏析設(shè)備53能被分配至該運送器皮帶51，該偏析設(shè)備53例如借著監(jiān)視照相機光學(xué)地偵測，且如此能隔離超過預(yù)定尺寸的廢鐵片。若是電弧爐10在該循環(huán)往復(fù)的熔化制程中操作，這些振動式給料機50當(dāng)該重量抵達該最后設(shè)定點時停止。這些廢鐵運送器皮帶51稍后停止數(shù)秒。至少在該振動式給料機50之后的第一運送器皮帶51較佳地是維持充分地以廢鐵片71載入，同時所有其它運送器皮帶51能被排空或保持喂入其它材料，例如還原鐵(DRI)、 石灰、煤焦等。保持以廢鐵片71加載一運送器皮帶51具有該優(yōu)點，即直至該下一熔化循環(huán)的喂入時間被減至最小。該數(shù)量能被該鋼生產(chǎn)設(shè)備1的計算機系統(tǒng)80所計算。另一選擇是，在此有裝載其它材料、而非廢鐵片，或同時具有相同的設(shè)備及來自不同的來源的可能性。這些材料、例如像石灰、煤焦、還原鐵(DRI)及/或被壓縮的熱壓鐵 (HBI)亦通過該最后的運送器皮帶51被載入，該最后的運送器皮帶51配備有一稱重裝置 52。這些材料的每一個被這些操作員或通過一計算機化的制程控制系統(tǒng)80所指揮，而具有某一喂入速率及經(jīng)由另一稱重運送器皮帶51、52，且可被由所測量的總重量輕易地減去。如果所有裝載材料最后被喂入至在該循環(huán)往復(fù)的熔化制程中操作的電弧爐10，這些運送器皮帶50、51完全地被停止。這特別應(yīng)用至需要用于熔渣排出及鋼鐵出鐵的時刻。通過該熔渣排出及該鋼鐵出鐵所造成的間隔亦造成排氣的中斷，且因此以此一使得該切碎機能夠暫時地不被借著發(fā)電所能量之來驅(qū)動的方式，造成該發(fā)電的中斷。如于那些這些間隔中，裝載材料的輸入亦被中斷，這不是進一步不幸的，因為，盡管那些中斷，吾人具有此尚未曾存在的能量效率的設(shè)備。由于電弧爐的機器護理，該先前所論及的程序同樣地應(yīng)用在中斷的案例，該電弧爐除了此機器護理之外在一不間斷的熔化制程中運轉(zhuǎn)。圖4隨同一不間斷的熔化制程及一與其同時運轉(zhuǎn)的不間斷的出鐵制程，顯示根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求7項的第二鋼生產(chǎn)設(shè)備1的加工流程。該電弧爐13配備有一 EBT(偏心式爐底出鐵)18設(shè)備。在該鋼鐵出鐵開口 18下方，一滑動件或栓塞系統(tǒng)19被放置。此系統(tǒng)19允許設(shè)定及控制該想要的出鐵時間(盛桶充填時間或流動比率/速率)。該EBT (操縱臺)18的高度位置以此一使得剩余熔體的某一數(shù)量總是位在該鋼鐵出鐵開口 18的下方與上方的方式所制成。由于此結(jié)構(gòu)，若是根據(jù)計劃地修理該電弧爐，通過往后傾斜該電弧爐，鋼鐵的流動的快速停止及開始是可能的。該熔池高度較佳地是通過該喂入速率(該切碎機的連續(xù)喂入)與及出鐵數(shù)量(該滑動件或栓塞系統(tǒng)19的位置)的平衡被計算機控制的。如果該裝載材料亦不間斷地被加入與馬上被熔化，一不間斷的出鐵將僅只為可能的。該熔池溫度(電弧爐熔體)恒定地在該想要的出鐵溫度，該溫度可通過各措施被隨時地調(diào)節(jié)及控制。每單位時間的出鐵量對應(yīng)于該熔體量、該增加的數(shù)量、減去該熔化損失。換句話說因為存在于所裝載材料(被喂入速率所控制)及該需要的熔化能量(被該電力輸入所控制)間的平衡，一不間斷的出鐵是僅只可能的。此平衡較佳地是可被一計算機80所控制。通常，像切碎的廢鐵71等裝載材料的喂入速率通過該能量輸入(特定的喂入速率)所決定。于一具有該盛鋼水桶3的擾動的案例中，在該鋼包爐5及/或于該鑄造機6 中，其需要能減少該鋼的流動(電弧爐輸出)。于此案例中，該能量輸入減少，藉此該廢鐵流動速率等將亦慢下來。該出鐵數(shù)量(流動比率/速率)將亦通過改變該鋼鐵出鐵開口 18 的滑動件或栓塞系統(tǒng)19的位置而減少。該出鐵盛桶3a在其邊緣配備有一流出槽4，該流出槽重迭一鄰接盛鋼水桶;3B的邊緣4，以保證這些盛桶3a、3b、…在該連續(xù)的鋼注流之下的無麻煩的替換。這些盛桶3的容量以此一使得在充填之后的溫度將仍然為30至40度低于所需的鑄造溫度的方式設(shè)計。對于此的決定性因素是電弧爐10的性能參數(shù)。于“出鐵”(這些盛桶3、3a、3b、…的充填)期間，像脫硫及結(jié)成合金的一些冶金處理業(yè)已能夠被進行。用于該鑄造機6的快速與連續(xù)的操作，二鋼包爐5可被利用的。該鑄造機6可與二中間包小車及升降中間包改變程序一起工作。既然該出鐵孔洞18、該滑動件或栓塞系統(tǒng)19及該電弧爐耐火材料13. 1的磨損不能被防止，但雖然如此，以鋼鐵連續(xù)供給該連續(xù)鑄造機6將被保證，其已經(jīng)證實其值得提供沒有電極系統(tǒng)的第二爐身13b (雙殼電爐法)。此電弧爐1 將持續(xù)生產(chǎn)鋼鐵，同時該另一電弧爐13a爐身將被修理或替換，且接著再次將在該處置作為一“備用”單元。如果根據(jù)計劃如期地，通過減少該鑄造速率及藉此在該鋼包爐5建立鋼鐵的累積，由于大約每隔一天的小修理、特別是諸如該出鐵開口 18的變化及/或該滑動件或栓塞系統(tǒng)19的變化可被進行。因此，該煉鋼將被停止，且該電弧爐10將被傾斜進入一具有最大剩余熔體的熔渣離開位置。一出鐵孔洞變化可被進行，例如以一先前制備的出鐵孔洞組18、19，且僅只需時15至 20分鐘。廢鐵71的最大喂入速率I視該轉(zhuǎn)換器12的容量而定。一具有大約150公噸粗鋼的容量的電弧爐13通常處置最小100百萬瓦的功率輸入。于每公噸廢鐵裝載490千瓦時之假設(shè)電能消耗的示范案例中(假設(shè)值金屬物質(zhì)產(chǎn)出=88% ；電弧利用率=90% ；出鐵溫度=攝氏1620度)，該出鐵性能(生產(chǎn)力)視能量輸入(沒有化學(xué)能量)及廢鐵喂入速率而定發(fā)生，如于以下表格中所顯示
權(quán)利要求
1.一種鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，至少包括-一電弧爐(10)，用于至少循環(huán)往復(fù)地熔化尤其像切碎的廢鐵片(71)的裝載材料；-至少循環(huán)往復(fù)地發(fā)電的機構(gòu)(30，31，32)，其于該熔化期間由該電弧爐(10)的熱制程排氣(爐頂20)中所包括的熱能發(fā)電；-一切碎系統(tǒng)(40)，其被分配至該電弧爐(10)，用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品70)， 該切碎系統(tǒng)GO)可至少于一熔化制程循環(huán)期間通過用自該發(fā)電機構(gòu)(30，31，32)所回收的電能供電；及-運送機構(gòu)(50，51，…)，于一熔化制程循環(huán)期間，該電弧爐(10)可借著該運送機構(gòu) (50,51,…)被連續(xù)地喂入至少通過該切碎機系統(tǒng)GO)所切碎的廢鐵片(71)。
2.如權(quán)利要求1項的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，該電弧爐(10)由爐外殼(13)所制成，該爐外殼(1 由耐火材料所制成及/或包括水冷卻組件及一于以廢鐵片(71)連續(xù)喂入期間總是關(guān)上的爐頂(14)，其中與同時在該爐外殼(13)的一壁面(13. 1)及/或在該爐頂(14)配置有一喂入開口(15)，該喂入開口(15)允許以通過該切碎系統(tǒng)GO)所切碎的廢鐵片(71)連續(xù)地喂入該電弧爐(10)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，該電弧爐(10)包括一爐外殼(13)，并以此一方式設(shè)計該爐外殼(13)的尺寸，使得在此有足夠的空間，供用于呈未熔化形式的切碎廢鐵片的最大數(shù)量的僅只90%、特別是用于僅只80%、較佳地是用于僅只 70%，該廢鐵片可在熔化制程的一循環(huán)的過程中被熔化。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，該電弧爐(10)包括用于建立泡沫狀熔渣的機構(gòu)(16)，該泡沫狀熔渣的數(shù)量使得電弧至少局部地被起泡熔渣層所包裹。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，該電弧爐(10)包括一以下列方式配置在該爐外殼(13)的爐壁(13.3)的熔渣排出開口(17)，該方式使得該熔渣排出開口(17)坐落在一高度的位準，一旦該熔化池已抵達某一位準，該高度的位準以此一使得泡沫狀熔渣的溢流能根據(jù)該溢流原理而排離的方式，通過一滑動件或栓塞系統(tǒng)相對于該熔化池界定或可界定的。
6.如權(quán)利要求1至5項中任一所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，該電弧爐(10)以此一使得在熔化制程的每一循環(huán)之后跟著發(fā)生一鋼鐵出鐵的方式建構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1至5項中任一所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，電弧爐(10)被制成用于不間斷地熔化裝載材料，所述裝載材料特別是像切碎的廢鐵片(71)、還原鐵(DRI)及/ 或熱壓鐵(HBI)，其中液體鋼鐵的一部份可被由該電弧爐(10)的鋼熔池經(jīng)由一鋼鐵出鐵開口(18)不間斷地排出，該鋼鐵出鐵開口(18)配置在該電弧爐(13.2)的底部或接近該電弧爐(13. 的底部，且所述裝載材料可經(jīng)由運送裝置(50，51，···)被不間斷地裝載至該電弧爐。
8.如權(quán)利要求7所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，該液態(tài)鋼鐵的一部份將被由該鋼熔池排出進入一盛鋼水桶(3)，該盛鋼水桶(3a)在其邊緣配備有一流出槽G)，該流出槽 (4)重迭一鄰接盛鋼水桶(3b)的邊緣，以保證該盛桶(3，3a，;3b，…)在該連續(xù)的鋼注流之下的無麻煩的替換。
9.如權(quán)利要求1至8項中任一項所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，包括一以計算機為基礎(chǔ)的制程控制系統(tǒng)(80)，該制程控制系統(tǒng)(80)將使無限制地指導(dǎo)可界定的喂入速率、 特別是廢鐵片(71)的喂入速率成為可能，并以此一使得所述被裝載的材料與所需要的熔化能量平衡的方式指導(dǎo)。
10.如權(quán)利要求1至9項中任一項所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，至少一稱重系統(tǒng)(52)被分配至該運送機構(gòu)(50，51，…)，用于偵測廢鐵片(71)的實際喂入速率。
11.如權(quán)利要求1至10項中任一項所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，一偏析裝置 (53)被分配至該運送機構(gòu)(50，51，…)，該偏析裝置(5 特別以光學(xué)方法、例如借著監(jiān)視照相機來偵測及偏析超過預(yù)定尺寸的廢鐵片(71)。
12.如權(quán)利要求1至11項中任一項所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其特征在于，該電能特別借著一同流換熱鍋爐(30)、直接或間接地由該電弧爐(10)的熱制程排氣00)中所包含的熱能而獲得。
13.如權(quán)利要求1至12項中任一項所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)，其中該電弧爐(10)是一交流電電弧爐(AC)或一直流電電弧爐(DC)。
14.一種在根據(jù)權(quán)利要求1至13項中任一項的設(shè)備(1)中不間斷的或至少循環(huán)往復(fù)的煉鋼的方法，其中若是不間斷的煉鋼，將使用以下步驟的至少前三個步驟，且若是循環(huán)往復(fù)的煉鋼，將使用以下步驟的所有五個步驟-裝載材料在一電弧爐(10)中不間斷地或至少循環(huán)往復(fù)地熔化；-特別像在用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品70)的切碎系統(tǒng)00)中被切碎的切碎廢鐵片(71)、還原鐵(DRI)及/或熱壓鐵(HBI)的裝載材料，是不間斷地或至少在一熔化制程期間借著運送機構(gòu)(50，51，…)連續(xù)地喂入該電弧爐(10)；-液體鋼鐵的一部份由該電弧爐(10)的鋼熔池不間斷地或循環(huán)往復(fù)地排出；-電能借著發(fā)電機構(gòu)(30，31，32)由該電弧爐(10)的熱制程排氣(爐頂20)中所包含的熱能不間斷地或至少于一熔化制程循環(huán)期間產(chǎn)生；-被分配至該電弧爐(10)而用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品70)的切碎系統(tǒng)(40)， 用由該制程排氣(爐頂)所產(chǎn)生的電能不間斷地或至少于一熔化制程循環(huán)期間供電。
15.一種使用借著發(fā)電裝置(30，31，32)由電弧爐(10)的熱制程排氣Q0)中所包含的熱能所獲得的電能的方法，該電弧爐(10)不間斷地或至少循環(huán)往復(fù)的熔化尤其像被切碎的廢鐵片(71)的裝載材料，該發(fā)電裝置(30，31，32)用于不間斷地或至少于一熔化制程的循環(huán)期間對切碎系統(tǒng)GO)供電，附接至該電弧爐(10)的切碎系統(tǒng)00)切碎鋼生產(chǎn)設(shè)備 (1)中的廢鐵及/或鋼廢料(廢品70)，該鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)特別是根據(jù)權(quán)利要求1至13項中任一項所述的鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)一鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)及一在該設(shè)備(1)中不間斷的或至少循環(huán)往復(fù)的煉鋼的方法，其中若是不間斷的煉鋼，將使用以下步驟的至少前三個步驟，且若是循環(huán)往復(fù)的煉鋼，將使用以下步驟的所有五個步驟裝載材料在一電弧爐(10)中不間斷地或至少循環(huán)往復(fù)地熔化；特別像在用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品70)的切碎系統(tǒng)(40)中被切碎的切碎廢鐵片(71)、還原鐵(DRI)及/或熱壓鐵(HBI)的裝載材料，不間斷地或至少連續(xù)地在一熔化制程循環(huán)期間借著運送機構(gòu)(50，51，…)喂入該電弧爐(10)；液體鋼鐵的一部份由該電弧爐(10)的鋼熔池不間斷地或循環(huán)往復(fù)地排出；電能借著發(fā)電機構(gòu)(30，31，32)由該電弧爐(10)的熱制程排氣(爐頂20)中所包含的熱能不間斷地或至少于一熔化制程循環(huán)期間產(chǎn)生；被分配至該電弧爐(10)而用于切碎廢鐵及/或鋼廢料(廢品70)的切碎系統(tǒng)(40)，用由該制程排氣(爐頂20)所產(chǎn)生的電能不間斷地或至少于一熔化制程循環(huán)期間供電。本鋼生產(chǎn)設(shè)備(1)一致地持續(xù)該最近幾年的趨勢，其以相對于生產(chǎn)力及能量節(jié)省的總能量平衡的觀點設(shè)定新的標準。
文檔編號F27B3/18GK102439387SQ201080012207
公開日2012年5月2日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者拉斐克·布洛斯·道 申請人:拉斐克·布洛斯·道