RU2817361C2 - Burner with display device, electric furnace equipped with said burner, and method of producing molten cast iron using said electric furnace - Google Patents
Burner with display device, electric furnace equipped with said burner, and method of producing molten cast iron using said electric furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817361C2 RU2817361C2 RU2023123277A RU2023123277A RU2817361C2 RU 2817361 C2 RU2817361 C2 RU 2817361C2 RU 2023123277 A RU2023123277 A RU 2023123277A RU 2023123277 A RU2023123277 A RU 2023123277A RU 2817361 C2 RU2817361 C2 RU 2817361C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burner
- tube
- lens
- gaseous fuel
- supply tube
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Представленное раскрытие относится к горелке с устройством отображения и, в частности, к горелке с устройством отображения, позволяющим оператору использовать горелку для наблюдения плавления холодного железного сырья при производстве расплавленного чугуна. Настоящее раскрытие также относится к электропечи, содержащей горелку с устройством отображения и выполненной с возможностью эффективного производства расплавленного чугуна путем плавления холодного железного сырья. Дополнительно, настоящее раскрытие относится к способу использования электропечи для эффективного производства расплавленного чугуна. Горелка с устройством отображения может быть установлена, в зависимости от ситуации, в электропечи, выполненной с возможностью производства расплавленного чугуна из холодного железного сырья.The present disclosure relates to a burner with a display device and, in particular, to a burner with a display device allowing an operator to use the burner to view the melting of cold iron raw materials in the production of molten pig iron. The present disclosure also relates to an electric furnace comprising a burner with a display device and configured to efficiently produce molten iron by melting cold iron raw materials. Additionally, the present disclosure relates to a method of using an electric furnace to efficiently produce molten iron. The burner with the display device can be installed, depending on the situation, in an electric furnace configured to produce molten iron from cold iron raw materials.
Уровень техникиState of the art
Когда электропечь используется для плавления холодного железного сырья, такого как железный скрап для производства расплавленного чугуна, холодное железное сырье в плавильной камере, находящееся вблизи электрода, плавится быстро, но холодное железное сырье, находящееся вдали от электрода, в так называемом "холодном месте", плавится медленнее, приводя в результате к неодинаковой скорости плавления холодного железного сырья в плавильной камере. В итоге, проблема состоит в том, что общее рабочее время электропечи определяется скоростью плавки холодного железного сырья в холодном месте.When an electric furnace is used to melt cold iron raw materials such as scrap iron to produce molten pig iron, the cold iron raw materials in the melting chamber near the electrode melt quickly, but the cold iron raw materials far from the electrode in the so-called "cold spot" melts more slowly, resulting in unequal melting rates of the cold iron feedstock in the melting chamber. As a result, the problem is that the total working time of the electric furnace is determined by the melting speed of cold iron raw materials in a cold place.
Для устранения неодинаковости скоростей плавки холодного железного сырья и плавления холодного железного сырья в камере плавления хорошо сбалансированным способом, в месте, в котором возможно возникновение холодного места, устанавливается горелка (вспомогательная горелка). Горелка ускоряет плавление холодного железного сырья в холодном месте.To eliminate the uneven speed of melting cold iron raw materials and melting cold iron raw materials in the melting chamber in a well-balanced manner, a burner (auxiliary burner) is installed at a place where a cold spot may occur. The burner accelerates the melting of cold iron raw materials in a cold place.
Например, документ JP H10-9524 A (PTL 1) описывает вспомогательную горелку электропечи, имеющую трехтрубчатую конструкцию, в соответствии с которой газообразный кислород для распыления на несгоревшей материал и на нарезанный скрап инжектируется из центра, топливо инжектируется с периферии газообразного кислорода и газообразный кислород для сжигания инжектируется с периферии топлива. В вспомогательной горелке для сжигания, соответствующей PTL 1, на наконечнике центральной инжекционной трубки для подачи газообразного кислорода обеспечивается ограничивающий участок для увеличения скорости центральной инжекции газообразного кислорода, а в межтрубном пространстве, образуемом трубкой инжекции топлива и трубкой инжекции газообразного кислорода для сжигания обеспечивается закручивающая лопатка для передачи закручивающего движения газообразному кислороду для сжигания, инжектируемому с наиболее удаленной окружности.For example, JP H10-9524 A (PTL 1) describes an electric furnace auxiliary burner having a three-tube design, whereby oxygen gas is injected from the center to spray onto unburnt material and cut scrap, fuel is injected from the periphery of oxygen gas, and oxygen gas is injected from the center. combustion is injected from the periphery of the fuel. In an auxiliary combustion burner conforming to PTL 1, a limiting portion is provided at the tip of the central oxygen gas injection tube to increase the speed of the central oxygen gas injection, and a swirl blade is provided in the inter-tube space formed by the fuel injection tube and the combustion oxygen gas injection tube to transferring the swirling motion to combustion oxygen gas injected from the outermost circumference.
Используя вспомогательную горелку, описанную в PTL 1, холодное железное сырье в плавильной камере может плавиться более равномерно. Однако, поскольку при работе вспомогательной горелки невозможно визуально проверять состояние холодного железного сырья в плавильной камере, определение того, достаточно ли расплавлено холодное железное сырье, зависит от опыта оператора. Например, если холодное железное сырье, присутствующее в холодном месте, при использовании вспомогательной горелки все еще не расплавляется, эффективность плавления не может быть достаточно увеличена. Кроме того, чрезмерное нагревание холодного железного сырья в холодном месте не просто устраняет холодную точку, а вместо этого стимулирует появление горячей точки, приводя в результате к неравномерному распределению температуры расплавленного чугуна в плавильной камере.Using the auxiliary burner described in PTL 1, the cold iron raw material in the melting chamber can be melted more evenly. However, since it is impossible to visually check the condition of the cold iron raw material in the melting chamber when the auxiliary burner is operating, determining whether the cold iron raw material is sufficiently melted depends on the operator's experience. For example, if the cold iron raw material present in the cold place is still not melted when using the auxiliary burner, the melting efficiency cannot be sufficiently increased. In addition, excessive heating of cold iron raw material in a cold location does not simply eliminate the cold spot, but instead stimulates the appearance of a hot spot, resulting in uneven temperature distribution of the molten iron in the melting chamber.
Внутренняя часть камеры плавления может, конечно, быть проверена путем открывания заглушки для шлака, крышки печи и т.п. Однако при открывании в печь снаружи проникает избыточный воздух, приводящий к значительным потерям тепла. Дополнительно, оператор должен близко приближаться к корпусу печи, что может иметь катастрофические последствия в случае взрывчатого кипения расплавленного чугуна или шлака. Поэтому оптимизация времени поджигания и гашения горелки на практике является трудной задачей и эффективное производство расплавленного чугуна было проблемой.The inside of the melting chamber can, of course, be inspected by opening the slag plug, furnace lid, etc. However, when opening the oven, excess air enters from the outside, leading to significant heat loss. Additionally, the operator must get close to the furnace body, which can have disastrous consequences if molten iron or slag boils explosively. Therefore, optimizing burner ignition and extinguishing times is difficult in practice and efficient production of molten pig iron has been a challenge.
В качестве способа наблюдения внутренней части печи документ JP H07-103670 A (PTL 2) предлагает контрольное устройство, располагающееся внутри печи, которое использует телекамеру для получения изображений внутренней части печи и контроля внутренних условий посредством телевизионных изображений.As a method for monitoring the interior of a furnace, JP H07-103670 A (PTL 2) proposes a monitoring device located inside the furnace that uses a television camera to obtain images of the interior of the furnace and monitor internal conditions via television images.
Список цитированияCitation list
Патентная литератураPatent literature
PTL 1: JP H10-9524 APTL 1: JP H10-9524 A
PTL 2: JP H07-103670 АPTL 2: JP H07-103670 A
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Техническая проблемаTechnical problem
Однако, когда изобретатели попытались наблюдать холодное железное сырье в холодном месте, расплавляемое горелкой, фактически вставляя контрольное устройство, раскрытое в PTL 2 в электропечь, наконечник с объективом контрольного устройства выгорал в высокотемпературной среде электропечи. Дополнительно, наблюдалась ситуация, в которой наконечник с объективом покрывался расплавленным шлаком, который выплескивался, делая невозможным продолжение контроля.However, when the inventors tried to observe the cold iron raw material in a cold place being melted by the burner by actually inserting the control device disclosed in PTL 2 into the electric furnace, the lens tip of the control device burned out in the high temperature environment of the electric furnace. Additionally, a situation was observed in which the lens tip became covered with molten slag, which splashed out, making it impossible to continue inspection.
С точки зрения проблем, описанных выше, таким образом, было бы полезно обеспечить горелку с устройством отображения, выполненную с возможностью четкого наблюдения внутренности печи, в которой нагревается объект, в то время как объект нагревается горелкой. Дополнительно, также было бы полезно обеспечить электропечь, снабженную горелкой с устройством отображения, причем чтобы электропечь была выполнена с возможностью эффективного производства расплавленного чугуна из холодного железного сырья, и способ эффективного производства расплавленного чугуна при помощи электропечи.In view of the problems described above, it would therefore be useful to provide a burner with a display device capable of clearly observing the inside of a furnace in which an object is being heated while the object is being heated by the burner. Additionally, it would also be useful to provide an electric furnace equipped with a burner with a display device, such that the electric furnace is capable of efficiently producing molten pig iron from cold iron raw materials, and a method for efficiently producing molten pig iron using the electric furnace.
Решение проблемыSolution
В результате изучения вышеупомянутых проблем, изобретатели выяснили, что когда горелка содержит объектив и устройство отображения и имеет определенную многотрубчатую конструкцию, горелка может эффективно использоваться, в то же время обеспечивая хорошую визуальную проверку внутренности печи, в которой объект нагревается горелкой. Изобретатели также выяснили, что когда горелка используется для эффективного производства расплавленного чугуна из холодного железного сырья, экономическая эффективность производства может быть повышена и расход электроэнергии, требуемой для производства, может быть уменьшен.As a result of studying the above-mentioned problems, the inventors have found that when the burner includes a lens and a display device and has a certain multi-tube structure, the burner can be effectively used while at the same time providing a good visual inspection of the inside of the furnace in which the object is heated by the burner. The inventors have also discovered that when a burner is used to efficiently produce molten pig iron from cold iron raw materials, the economic efficiency of production can be increased and the electrical power required for production can be reduced.
Основными признаками настоящего раскрытия являются:The main features of this disclosure are:
[1] Горелка с устройством отображения, выполненная с возможностью сжигания газообразного топлива для формирования пламени, содержащая объектив; устройство отображения, расположенное позади объектива, где сторона объектива в направлении объекта, который должен отображаться, определяется как передняя, а противоположная сторона объектива в направлении от объекта, который должен отображаться, вдоль оптической оси объективы определяется как задняя; и многотрубчатую конструкцию, содержащую: внутреннюю трубку, расположенную вокруг объектива; причем внешняя трубка, расположенная вокруг внутренней трубки, больше по диаметру, чем внутренняя трубка и отделяется от внутренней трубы каналом потока хладагента для охлаждения объектива; трубку подачи газообразного топлива, расположенную радиально снаружи внешней трубки и выполненную с возможностью инжекции газообразного топлива в направлении вперед от объектива; трубку подачи газа, поддерживающего горение, расположенную радиально снаружи внешней трубки и выполненную с возможностью инжекции газа, поддерживающего горение, в направлении вперед от объектива; и охлаждающую трубку, самую удаленную в многотрубчатой конструкции, которая расположена вокруг трубки подачи газообразного топлива, и трубку подачи газа, поддерживающего горение.[1] A burner with a display device configured to burn gaseous fuel to form a flame, comprising a lens; a display device located behind the lens, where the side of the lens in the direction of the object to be displayed is defined as the front, and the opposite side of the lens in the direction of the object to be displayed along the optical axis of the lenses is defined as the rear; and a multi-tube structure comprising: an inner tube located around the lens; wherein the outer tube located around the inner tube is larger in diameter than the inner tube and is separated from the inner tube by a coolant flow path for cooling the lens; a gaseous fuel supply tube located radially outside the outer tube and configured to inject gaseous fuel in a forward direction from the lens; a combustion gas supply tube disposed radially outside the outer tube and configured to inject combustion gas in a forward direction from the lens; and a cooling tube, the outermost in the multi-tube structure, which is located around the gaseous fuel supply tube, and the combustion support gas supply tube.
В соответствии с приведенным выше раскрытием, передняя сторона объектива находится на стороне объекта, который должен отображаться, другими словами, на стороне, на которой располагается объект, который должен нагреваться горелкой, и также в направлении пламени, сформированного горелкой. Например, когда горелка устанавливается сквозь стену электропечи, направление указывает внутрь электропечи. Задняя часть объектива является противоположной стороной, направленной вдоль оптической оси объектива от объекта, который должен отображаться. Например, когда горелка устанавливается сквозь стенку электропечи, направление указывает наружу за пределы электропечи.According to the above disclosure, the front side of the lens is on the side of the object to be imaged, in other words, on the side on which the object to be heated by the burner is located, and also in the direction of the flame generated by the burner. For example, when the burner is installed through the wall of an electric furnace, the direction points towards the inside of the electric furnace. The back of the lens is the opposite side, directed along the optical axis of the lens, from the object to be imaged. For example, when the burner is installed through the wall of an electric furnace, the direction points outward outside the electric furnace.
[2] Горелка с устройством отображения по п. [1], в которой трубка подачи газообразного топлива, имеющая больший диаметр, чем внешняя трубка, расположена вокруг внешней трубки и отделяется от внешней трубки каналом прохождения газообразного топлива, трубка подачи газа, поддерживающего горение, большая по диаметру, чем трубка подачи газообразного топлива, расположена вокруг трубки подачи газообразного топлива и отделяется от трубки подачи газообразного топлива каналом подачи газа, поддерживающего горения, трубка подачи хладагента, большая по диаметру, чем трубка подачи газа, поддерживающего горение, расположена вокруг трубки подачи газа, поддерживающего горение, и отделяется от трубки подачи газа, поддерживающего горение, каналом подачи хладагента для корпуса горелки, и внутренняя трубка, внешняя трубка, трубка подачи газообразного топлива, трубка подачи газа, поддерживающего горение и трубка подачи хладагента устанавливаются коаксиально.[2] The burner with display device as set forth in [1], wherein a gaseous fuel supply tube having a larger diameter than the outer tube is disposed around the outer tube and is separated from the outer tube by a gaseous fuel passage path, the combustion support gas supply tube, larger in diameter than the gaseous fuel supply tube is located around the gaseous fuel supply tube and is separated from the gaseous fuel supply tube by a combustion gas supply channel; a refrigerant supply tube larger in diameter than the combustion gas supply tube is located around the supply tube combustion-supporting gas and is separated from the combustion-supporting gas supply tube by a refrigerant supply passage for the burner body, and the inner tube, outer tube, fuel gas supply tube, combustion-supporting gas supply tube and the refrigerant supply tube are installed coaxially.
[3] Горелка с устройством отображения по п. [2], в которой отверстия трубок в осевом направлении трубок располагаются в следующем порядке: внутренняя трубка, внешняя трубка и трубка подачи газообразного топлива вдоль направления вперед объектива.[3] The burner with display device as set forth in [2], in which the tube holes in the axial direction of the tubes are arranged in the following order: an inner tube, an outer tube, and a gaseous fuel supply tube along the forward direction of the lens.
[4] Электропечь, снабженная горелкой по любому из пп. [1]-[3], причем электропечь выполнена с возможностью плавления холодного железного сырья для производства расплавленного чугуна.[4] An electric furnace equipped with a burner according to any one of paragraphs. [1]-[3], wherein the electric furnace is configured to melt cold iron raw materials to produce molten cast iron.
[5] Способ производства расплавленного чугуна путем плавления холодного железного сырья с помощью электропечи, снабженной горелкой, по пп. [1]-[3], в которой условиями эксплуатации горелки управляют на основе визуальной информации, получаемой от горелки.[5] A method for producing molten iron by melting cold iron raw materials using an electric furnace equipped with a burner, according to claims. [1]-[3], in which the operating conditions of the burner are controlled based on visual information received from the burner.
[6] Способ производства расплавленного чугуна по п. [5], в котором, когда визуальная информация, получаемая от горелки, подтверждает присутствие налипающего материала на передней поверхности объектива, газ, поддерживающий горение, инжектируется из трубки подачи газа, поддерживающего горение, или газ, поддерживающий горение, инжектируется из трубки подачи газа, поддерживающего горение, и газообразное топливо инжектируется из трубки подачи газообразного топлива, чтобы удалить с объектива налипающий материал.[6] The molten iron production method according to claim [5], wherein, when visual information received from the burner confirms the presence of adherent material on the front surface of the lens, a combustion supporting gas is injected from the combustion supporting gas supply tube or gas A combustion supporting gas is injected from the combustion supporting gas supply tube, and fuel gas is injected from the fuel gas supply tube to remove adhering material from the lens.
Предпочтительный результатPreferred Result
В соответствии с настоящим раскрытием, при нагревании объекта горелкой, внутренность печи, в которой нагревается объект (объект, который должен отображаться), может ясно наблюдаться.According to the present disclosure, when an object is heated by a burner, the inside of the furnace in which the object is heated (the object to be displayed) can be clearly observed.
При работе горелки, когда наблюдается внутренность печи, в которой нагревается объект, например, когда в электропечи плавится холодное железное сырье для производства расплавленного чугуна, холодное железное сырье в холодном месте может эффективно плавиться и температура расплавленного чугуна может равномерно контролироваться, что эффективно для сокращения производственных затрат и дает исключительным эффект для промышленности.In the operation of the burner, when the inside of the furnace in which the object is heated is observed, such as when the cold iron raw material is melted in the electric furnace to produce molten pig iron, the cold iron raw material in the cold place can be effectively melted, and the temperature of the molten pig iron can be evenly controlled, which is effective in reducing production costs and provides exceptional benefits for industry.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На сопроводительных чертежах:On the accompanying drawings:
Фиг. 1 - вид в продольном разрезе горелки с устройством отображения, соответствующей варианту осуществления настоящего раскрытия, рассматриваемому сбоку;Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a burner with a display device according to an embodiment of the present disclosure, viewed from the side;
Фиг. 2A и 2B - виды в продольном сечении горелки с устройством отображения, соответствующей по меньшей мере одному варианту осуществления настоящего раскрытия, рассматриваемого с передней стороны. Фиг. 2A показывает пример, в котором каждая трубка устанавливается коаксиально и фиг. 2B показывает пример, в котором трубки подачи газообразного топлива и трубки подачи топлива, поддерживающего горение, установлены некоаксиально;Fig. 2A and 2B are longitudinal sectional views of a burner with a display device according to at least one embodiment of the present disclosure, viewed from the front. Fig. 2A shows an example in which each tube is installed coaxially and FIG. 2B shows an example in which gaseous fuel supply tubes and combustion fuel supply tubes are installed non-coaxially;
Фиг. 3 - вид в продольном сечении горелки с устройством отображения, соответствующей варианту осуществления настоящего раскрытия, установленной в электропечи; иFig. 3 is a longitudinal sectional view of a burner with a display device according to an embodiment of the present disclosure installed in an electric furnace; And
Фиг. 4 - вид в разрезе горелки с устройством отображения, соответствующей варианту осуществления настоящего раскрытия, установленной в электропечи.Fig. 4 is a sectional view of a burner with a display device according to an embodiment of the present disclosure installed in an electric furnace.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Далее описываются варианты осуществления настоящего раскрытия.The following describes embodiments of the present disclosure.
Нижеследующее описание просто описывает предпочтительные примерные варианты осуществления и настоящее раскрытие никоим образом не ограничивается описанными примерами.The following description merely describes preferred exemplary embodiments and the present disclosure is in no way limited to the examples described.
ГорелкаBurner
В соответствии с настоящим раскрытием, горелка, содержащая объектив и устройство отображения, имеет определенную многотрубчатую конструкцию, содержащую внутреннюю трубку, которая расположена вокруг объектива, внешнюю трубку, которая расположена вокруг внутренней трубки, трубку подачи газообразного топлива, выполненную с возможностью инжекции газообразного топлива, трубку подачи газа, поддерживающего горение, выполненную с возможностью инжекции газа, поддерживающего горение, и самой последней трубки охлаждения. Конкретная конструкция горелки с устройством отображения позволяет отчетливо наблюдать за нагреванием объекта горелкой, даже при очень высоких температурах, превышающих 1000°C. Поэтому при использовании горелки условия эксплуатации могут управляться, при этом визуально проверяя условия нагревания за счет горелки при очень высоких температурах, например, при таких, которые имеют место в электропечи. В результате, например, при производстве расплавленного чугуна из холодного железного сырья в электропечи эффективность плавления холодного железного сырья горелкой может быть повышена и производственные затраты могут быть уменьшены. Горелка особенно пригодна во время производства расплавленного чугуна из холодного железного сырья в электропечи для использования в качестве вспомогательной горелки для ускорения плавления нерасплавленного холодного железного сырья в так называемом холодном месте.According to the present disclosure, a burner including a lens and a display device has a certain multi-tube structure comprising an inner tube which is disposed around the lens, an outer tube which is disposed around the inner tube, a gaseous fuel supply tube configured to inject gaseous fuel, a tube a combustion gas supply configured to inject a combustion gas, and the latter cooling tube. The specific design of the torch with the display device allows the heating of the object by the torch to be clearly observed, even at very high temperatures exceeding 1000°C. Therefore, when using a burner, the operating conditions can be controlled while visually checking the heating conditions due to the burner at very high temperatures, such as those found in an electric furnace. As a result, for example, when producing molten pig iron from cold iron raw materials in an electric furnace, the melting efficiency of the cold iron raw materials by the torch can be improved and production costs can be reduced. The burner is particularly suitable during the production of molten pig iron from cold iron raw materials in an electric furnace for use as an auxiliary burner to accelerate the melting of unmelted cold iron raw materials in a so-called cold place.
Далее, со ссылкой на чертежи, приводится описание предпочтительного варианта осуществления горелки.Next, with reference to the drawings, a description is given of a preferred embodiment of the burner.
ОбъективLens
Горелка 1 содержит объектив 7 и устройство 8 отображения, расположенное за объективом 7. Объектив 7 предпочтительно является объективом Рэлея, содержащим несколько линз. Объектив Рэлея позволяет отделение осевой длины передней поверхности объектива 7 от устройства 8 отображения. Например, при установке горелки 1 в электропечи 90, это позволяет располагать переднюю сторону объектива 7 внутри печи, чтобы отчетливо получать изображение объекта, который должен отображаться, в то же время позволяя располагать устройство 8 отображения вне печи, чтобы защитить устройство 8 отображения от высокой температуры и упростить эксплуатацию.The burner 1 includes a lens 7 and a display device 8 located behind the lens 7. The lens 7 is preferably a Rayleigh lens containing multiple lenses. The Rayleigh lens allows separation of the axial length of the front surface of the lens 7 from the display device 8. For example, when installing the burner 1 in the electric furnace 90, this allows the front side of the lens 7 to be positioned inside the furnace to clearly obtain an image of the object to be displayed, while allowing the display device 8 to be located outside the furnace to protect the display device 8 from high temperature and simplify operation.
Устройство отображенияDisplay device
Устройство 8 отображения обеспечивается позади объектива 7 и получает и, если требуется, записывает изображение объекта, сформированного объективом 7. Например, когда горелка 1 устанавливается в электропечи 90, устройство 8 отображения предпочтительно устанавливается за пределами электропечи 90, как описано выше. Устройство 8 отображения, как правило, является фотокамерой и предпочтительно защищается корпусом 83. Чтобы дополнительно защитить устройство 8 отображения от тепла электропечи 90, хладагент 80 для устройства отображения предпочтительно протекает через порт 81 подачи хладагента и выпуск 82 хладагента, обеспечиваемые в любом месте на корпусе 83. Хладагент 80 для устройства отображения может быть жидкостью, такой как вода, или любым газом, но для простоты эксплуатации, предпочтительно, является газом, и, более предпочтительно, воздухом или инертным газом, таким как азот.A display device 8 is provided behind the lens 7 and receives and, if desired, records an image of an object formed by the lens 7. For example, when the burner 1 is installed in the electric furnace 90, the display device 8 is preferably installed outside the electric furnace 90 as described above. The display device 8 is typically a camera and is preferably protected by a housing 83. To further protect the display device 8 from the heat of the electric furnace 90, coolant 80 for the display device preferably flows through a coolant supply port 81 and a coolant outlet 82 provided anywhere on the housing 83 The coolant 80 for the display device may be a liquid such as water or any gas, but for ease of operation is preferably a gas, and more preferably air or an inert gas such as nitrogen.
Видео, получаемое устройством 8 отображения, обычно передается по соединительному кабелю (не показан) на монитор или на регистрирующее устройство (не показано) в помещении диспетчерской, в котором работает оператор.The video received by the display device 8 is typically transmitted via a connecting cable (not shown) to a monitor or recording device (not shown) in the control room in which the operator is working.
Внутренняя трубкаInner tube
Внутренняя трубка 6 расположена вокруг объектива 7. Внутренняя трубка 6 расположена вокруг объектива 7, защищая, таким образом, объектив 7, и физически защищая объектив 7 от окружающей среды, такой как тепло, адгезивные материалы и т. п. Внутренняя трубка 6 может быть соединена с корпусом 83, чтобы дополнительно защитить устройство 8 отображения. Внешний диаметр внутренней трубки 6 не ограничивается никаким конкретным значением, но с точки зрения обеспечения скорости потока хладагента 70 для объектива, описанного ниже, и, в то же время, сокращения затрат, внешний диаметр предпочтительно равен 100 мм или меньше и обычно равен 20 мм или больше.The inner tube 6 is located around the lens 7. The inner tube 6 is located around the lens 7, thereby protecting the lens 7 and physically protecting the lens 7 from the environment such as heat, adhesive materials, etc. The inner tube 6 can be connected with the housing 83 to further protect the display device 8. The outer diameter of the inner tube 6 is not limited to any particular value, but from the viewpoint of ensuring the flow rate of the coolant 70 for the lens described below and at the same time reducing costs, the outer diameter is preferably 100 mm or less, and usually 20 mm or more.
Внутренняя трубка 6 может иметь трубчатую форму и свойства материала должны выбираться соответственно, с учетом температуры окружающей среды и прочности места установки. С точки зрения стоимости, предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.The inner tube 6 may have a tubular shape and the material properties should be selected accordingly, taking into account the ambient temperature and the strength of the installation site. In terms of cost, carbon steel, stainless steel, etc. are preferable.
Когда объектив 7 является объективом Рэлея, внутренняя трубка 6 и объектив 7 предпочтительно устанавливаются коаксиально.When the lens 7 is a Rayleigh lens, the inner tube 6 and the lens 7 are preferably mounted coaxially.
Внешняя трубкаOuter tube
Внешняя трубка 5, по диаметру большая, чем внутренняя трубка 6, расположена вокруг внутренней трубки 6 и отделена от внутренней трубки 6 каналом подачи хладагента для объектива. Используя многотрубчатую конструкцию с внешней трубкой 5, расположенной вокруг внутренней трубки 6, объектив 7 может быть лучше защищен от высокой температуры окружающей среды. Дополнительно, внешняя трубка 5 расположена вокруг внутренней трубки 6, отделенной каналом прохождения хладагента для объектива, позволяя хладагенту 70 для объектива протекать по каналу в пространстве между внутренней трубкой 6 и внешней трубкой 5, дополнительно защищая объектив 7 от высокой температуры окружающей среды. Например, когда хладагент 70 для объектива проходит в направлении вперед от объектива 7 через порт 71 подачи хладагента и выпуск 72 хладагента, расположенные, как показано для внешней трубки 5 на фиг. 1, хладагент 70 для объектива может эффективно использоваться, чтобы удалять расплавленный чугун 96 и расплавленный шлак, брызгающие из электропечи 90, и, таким образом, избегать их налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива.An outer tube 5, larger in diameter than the inner tube 6, is located around the inner tube 6 and is separated from the inner tube 6 by a lens coolant supply channel. By using a multi-tube structure with an outer tube 5 arranged around an inner tube 6, the lens 7 can be better protected from high ambient temperature. Additionally, the outer tube 5 is arranged around the inner tube 6 separated by the lens coolant passageway, allowing the lens coolant 70 to flow through the passageway in the space between the inner tube 6 and the outer tube 5, further protecting the lens 7 from high ambient temperature. For example, when the lens coolant 70 flows in a forward direction from the lens 7 through the coolant supply port 71 and the coolant outlet 72 arranged as shown for the outer tube 5 in FIG. 1, the lens coolant 70 can be effectively used to remove molten iron 96 and molten slag splashing from the electric furnace 90, and thus avoid them from sticking and depositing on the front surface of the lens.
Например, чтобы пропустить хладагент 70 для объектива в электропечь 90, не влияя на состав расплавленного чугуна 96 в печи 90, хладагент 70 для объектива предпочтительно является газом и, более предпочтительно, воздухом или инертным газом, таким как азот. Скорость потока хладагента 70 для объектива составляет предпочтительно 50 н.л/мин или больше. Единица "н.л/мин" является единицей скорости потока, обычно используемой в этой технической области и может обычно рассматриваться как "л/мин".For example, in order to pass the lens coolant 70 into the electric furnace 90 without affecting the composition of the molten iron 96 in the furnace 90, the lens coolant 70 is preferably a gas, and more preferably air or an inert gas such as nitrogen. The flow rate of the lens coolant 70 is preferably 50 Nl/min or more. The unit "nl/min" is a unit of flow rate commonly used in this technical field and can generally be thought of as "l/min".
Внешняя трубка 5 может быть соединена с корпусом 83 для дальнейшего обеспечения безопасности устройства 8 отображения. Внутренний и внешний диаметры внешней трубки 5 не ограничиваются никакими конкретными значениями, но с точки зрения обеспечения скорости потока хладагента 70 для объектива при снижении затрат, внутренний диаметр, предпочтительно, равен 120 мм или меньше и может составлять 30 мм или больше. С точки зрения снижения затрат при обеспечении скорости потока газообразного топлива 40, описанного позже, внешний диаметр предпочтительно равен 40 мм или больше.The outer tube 5 may be connected to the housing 83 to further ensure the security of the display device 8. The inner and outer diameters of the outer tube 5 are not limited to any particular values, but from the viewpoint of ensuring the flow rate of the lens coolant 70 while reducing costs, the inner diameter is preferably 120 mm or less and may be 30 mm or more. From the point of view of reducing costs while maintaining the flow rate of the gaseous fuel 40 described later, the outer diameter is preferably 40 mm or larger.
Внешняя трубка 5 может иметь трубчатую форму и свойства материала должны выбираться соответственно, с учетом температуры окружающей среды и прочности в месте установки. С точки зрения затрат, предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.The outer tube 5 may be tubular in shape and the material properties must be selected accordingly, taking into account the ambient temperature and the strength of the installation site. From the cost point of view, carbon steel, stainless steel, etc. are preferable.
Когда объектив 7 является объективом Рэлея, внешняя трубка 5, внутренняя трубка 6 и объектив 7 предпочтительно устанавливаются коаксиально. Отверстие в осевом направлении внешней трубки 5 (на фиг. 1, наконечник на левой стороне внешней трубки 5) предпочтительно расположено дальше вперед от объектива 7, чем отверстие в осевом направлении внутренней трубки 6 (на фиг. 1, наконечник с левой стороны внутренней трубки 6). Сохраняя переднюю поверхность объектива 7 таким образом, можно лучше избегать налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива расплавленного чугуна 96 и расплавленного шлака, брызгающих из электропечи 90.When the lens 7 is a Rayleigh lens, the outer tube 5, the inner tube 6 and the lens 7 are preferably mounted coaxially. The hole in the axial direction of the outer tube 5 (in FIG. 1, the tip on the left side of the outer tube 5) is preferably located further forward from the lens 7 than the hole in the axial direction of the inner tube 6 (in FIG. 1, the tip is on the left side of the inner tube 6 ). By maintaining the front surface of the lens 7 in this manner, molten cast iron 96 and molten slag splashing from the electric furnace 90 can be better avoided from sticking and depositing onto the front surface of the lens.
Трубка подачи газообразного топливаGas fuel supply pipe
Трубка 4 подачи газообразного топлива расположена радиально в направлении внешней трубки 5 и выполнена с возможностью инжекции газообразного топлива 40 в направлении вперед от объектива 7. Инжектированное газообразное топливо 40 сжигается в электропечи 90, например, формируя пламя горелки 1 так, чтобы нацеливать его и плавить холодное железное сырье 94, который не расплавлено.The gaseous fuel supply tube 4 is positioned radially towards the outer tube 5 and is configured to inject gaseous fuel 40 in a forward direction from the lens 7. The injected gaseous fuel 40 is burned in the electric furnace 90, for example, shaping the flame of the burner 1 so as to target and melt the cold iron raw material 94, which is not molten.
Трубка 4 подачи газообразного топлива может быть по диаметру больше, чем внешняя трубка 5, располагаясь вокруг внешней трубки 5, и отделяется от внешней трубки 5 каналом подачи газообразного топлива, как показано на фиг. 1 и фиг. 2A, и может быть установлена как одна или множество трубок вблизи внешней окружности внешней трубки 5, как показано на фиг. 2B. Установки, показанные на фиг. 1 и фиг. 2A, предпочтительны. Используя многотрубчатую конструкцию из нескольких трубок 4 подачи газообразного топлива, дополнительно расположенных вокруг внешней трубки 5, объектив 7 может быть дополнительно защищен от высокой температуры окружающей среды. Дополнительно, поскольку трубка 4 подачи газообразного топлива расположена вокруг внешней трубки 5, отделяясь от нее каналом подачи газообразного топлива, газообразное топливо 40 может быть инжектировано через канал в пространство между внешней трубкой 5 и трубкой 4 подачи газообразного топлива, расположенной вокруг внешней трубки 5, и поэтому, например, расплавленный чугун 96 и расплавленный шлак, разбрызгивающиеся в электропечи 90, могут также сдуваться газообразным топливом 40 и это может эффективно использоваться для предотвращения их налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива. Например, газообразное топливо 40 может инжектироваться вперед перед объективом 7 через порт 41 подачи газообразного топлива и порт 42 инжекции газообразного топлива, расположенные так, как показано для трубки 4 подачи газообразного топлива на фиг. 1.The gaseous fuel supply tube 4 may be larger in diameter than the outer tube 5, located around the outer tube 5, and separated from the outer tube 5 by a gaseous fuel supply channel, as shown in FIG. 1 and fig. 2A, and may be installed as one or multiple tubes near the outer circumference of the outer tube 5, as shown in FIG. 2B. The installations shown in FIG. 1 and fig. 2A are preferred. By using a multi-tube structure of multiple gaseous fuel supply tubes 4 further arranged around the outer tube 5, the lens 7 can be further protected from high ambient temperature. Further, since the gaseous fuel supply tube 4 is disposed around the outer tube 5, separated from it by the gaseous fuel supply passage, the gaseous fuel 40 can be injected through the passage into the space between the outer tube 5 and the gaseous fuel supply tube 4 disposed around the outer tube 5, and therefore, for example, molten iron 96 and molten slag sprayed into the electric furnace 90 can also be blown away by the gaseous fuel 40, and this can be effectively used to prevent them from sticking and depositing on the front surface of the lens. For example, the gaseous fuel 40 may be injected forward in front of the lens 7 through the gaseous fuel supply port 41 and the gaseous fuel injection port 42 arranged as shown for the gaseous fuel supply tube 4 in FIG. 1.
В качестве газообразного топлива 40, примеры содержат сжиженный нефтяной газ (liquefied petroleum gas, LPG), сжиженный природный газ (liquefied natural gas, LNG), водород, побочный газ сталелитейного производства (газ C, газ B и т.д.), и смешанный газ, содержащий два или более из этих газов, каждый из которых может использоваться один или в сочетании с другим газом.As the gaseous fuel 40, examples include liquefied petroleum gas (LPG), liquefied natural gas (LNG), hydrogen, steel mill by-product gas (C gas, B gas, etc.), and a mixed gas containing two or more of these gases, each of which may be used alone or in combination with another gas.
Скорость потока газообразного топлива 40 предпочтительно составляет 150 н.л/мин или более. Трубка 4 подачи газообразного топлива может быть закреплена в месте соединения с внешней трубкой 5. Внутренний и внешний диаметры трубки 4 подачи газообразного топлива не ограничиваются никакими конкретными значениями, но с точки зрения обеспечения скорости потока газообразного топлива 40 и сокращения затрат, когда трубка 4 подачи газообразного топлива располагается вокруг внешней трубки 5, внутренний диаметр предпочтительно равен 140 мм или меньше и может быть больше 40 мм. С точки зрения сокращения затрат при обеспечении скорости потока газа 30, поддерживающего горение, описанного ниже, внешний диаметр предпочтительно равен 50 мм или больше.The flow rate of the gaseous fuel 40 is preferably 150 Nl/min or more. The gaseous fuel supply tube 4 may be fixed at the connection with the outer tube 5. The inner and outer diameters of the gaseous fuel supply tube 4 are not limited to any specific values, but from the viewpoint of ensuring the flow rate of the gaseous fuel 40 and reducing costs when the gaseous fuel supply tube 4 The fuel is arranged around the outer tube 5, the inner diameter is preferably 140 mm or less and may be greater than 40 mm. From the point of view of reducing costs while maintaining the flow rate of the combustion supporting gas 30 described below, the outer diameter is preferably 50 mm or larger.
Трубка 4 подачи газообразного топлива может иметь трубчатую форму и свойства материалов должны быть соответственно выбраны с учетом температуры окружающей среды и прочности места установки. С точки зрения затрат, предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.The gaseous fuel supply pipe 4 may be tubular in shape, and the material properties should be suitably selected in consideration of the ambient temperature and the strength of the installation site. From the cost point of view, carbon steel, stainless steel, etc. are preferable.
Когда объектив 7 является объективом Рэлея, трубка 4 подачи газообразного топлива, внешняя трубка 5, внутренняя трубка 6 и объектив 7 предпочтительно устанавливаются коаксиально. Отверстие в осевом направлении трубки 4 подачи газообразного топлива (на фиг. 1, наконечник с левой стороны трубки 4 подачи газообразного топлива) предпочтительно расположено дальше вперед от объектива 7, чем отверстие в осевом направлении внешней трубки 5 (на фиг. 1, наконечник на левой стороне внешней трубки 5). Поддерживая переднюю поверхность объектива 7 дальше таким образом, можно дополнительно избежать налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива расплавленного чугуна 96 и расплавленного шлака, брызгающих из внутренности электропечи 90.When the lens 7 is a Rayleigh lens, the gaseous fuel supply tube 4, the outer tube 5, the inner tube 6 and the lens 7 are preferably mounted coaxially. The hole in the axial direction of the gaseous fuel supply tube 4 (in FIG. 1, the tip on the left side of the gaseous fuel supply tube 4) is preferably located further forward from the lens 7 than the hole in the axial direction of the outer tube 5 (in FIG. 1, the tip on the left side of the outer tube 5). By further supporting the front surface of the lens 7 in this manner, molten cast iron 96 and molten slag splashing from the inside of the electric furnace 90 can be further avoided from sticking and depositing on the front surface of the lens.
Трубка подачи газа, поддерживающего горениеCombustion gas supply tube
Трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, расположена радиально снаружи внешней трубки 5 и выполнена с возможностью инжекции газа 30, поддерживающего горение, вперед от объектива 7. Газ 30, поддерживающий горение, который инжектируется, способствует сжиганию газообразного топлива 40, описанного выше, и газообразное топливо 40 сжигается в электропечи 90, например, формируя пламя из горелки 1 так, чтобы нацеливать его и расплавлять холодное железное сырье 94, который не расплавлено.The combustion gas supply tube 3 is positioned radially outside the outer tube 5 and is configured to inject combustion gas 30 forward from the lens 7. The combustion gas 30 that is injected helps burn the gaseous fuel 40 described above and the gaseous the fuel 40 is burned in the electric furnace 90, for example, shaping the flame from the burner 1 so as to aim it and melt the cold iron raw material 94, which is not molten.
Трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, может быть больше в диаметре, чем трубка 4 подачи газообразного топлива, расположена вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива и отделена от трубки 4 подачи газообразного топлива каналом подачи газа, поддерживающего горение, как показано на фиг. 1 и фиг. 2A, и может быть установлена одиночной или как множество трубок по внешней окружности внешней трубки 5, как показано на фиг. 2B. Конструкции, показанные на фиг. 1 и фиг. 2A, предпочтительны. Используя счетверенную конструкцию трубки вместе с трубкой 3 подачи газа, поддерживающего горение, дополнительно расположенную вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива, объектив 7 может быть дополнительно защищен от высокой температуры окружающей среды. Дополнительно, поскольку трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, расположена вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива, отделенной каналом подачи газа, поддерживающего горение, газ 30, поддерживающий горение, может быть инжектирован через канал в пространстве между трубкой 4 подачи газообразного топлива и трубкой 3 подачи газа, поддерживающего горение, расположенной вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива, и поэтому, например, расплавленный чугун 96 и расплавленный шлак, брызгающие из электропечи 90, могут сдуваться газом 30, поддерживающим горение, для лучшего предотвращения их налипания и осаждения на переднюю поверхность объектива. Например, газ 30, поддерживающий горение, может инжектироваться вперед от объектива 7 через порт 31 подачи газа, поддерживающего горение, и через порт 32 подачи газа, поддерживающего горение, расположенные, как показано для трубки 3 подачи газа, поддерживающего горение, на фиг. 1.The combustion gas supply tube 3 may be larger in diameter than the gaseous fuel supply tube 4, is disposed around the gaseous fuel supply tube 4, and is separated from the gaseous fuel supply tube 4 by a combustion gas supply passage, as shown in FIG. 1 and fig. 2A, and may be installed as a single tube or as a plurality of tubes around the outer circumference of the outer tube 5, as shown in FIG. 2B. The structures shown in FIGS. 1 and fig. 2A are preferred. By using the quadruple tube structure together with the combustion gas supply tube 3 further arranged around the gaseous fuel supply tube 4, the lens 7 can be further protected from high ambient temperature. Additionally, since the combustion gas supply tube 3 is arranged around the gaseous fuel supply tube 4 separated by the combustion gas supply passage, the combustion support gas 30 can be injected through the passage in the space between the gaseous fuel supply tube 4 and the supply tube 3 combustion-supporting gas disposed around the gaseous fuel supply tube 4, and therefore, for example, molten iron 96 and molten slag splashing from the electric furnace 90 can be blown away by the combustion-supporting gas 30 to better prevent them from sticking and depositing on the front surface of the lens. For example, the combustion gas 30 may be injected forward from the lens 7 through the combustion gas supply port 31 and the combustion gas supply port 32 arranged as shown for the combustion gas supply tube 3 in FIG. 1.
В качестве газа 30, поддерживающего горение, может использоваться чистый кислород (технический кислород), воздух, обогащенный кислородом, или воздух, но при плавлении холодного железного сырья 94 в электропечи 90 предпочтителен чистый кислород.The combustion support gas 30 may be pure oxygen (commercial oxygen), oxygen-enriched air or air, but when melting the cold iron raw material 94 in the electric furnace 90, pure oxygen is preferred.
Скорость потока газа 30, поддерживающего горение, предпочтительно составляет 300 н.л/мин или более. Трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, может быть закреплена в месте соединения с трубкой 4 подачи газообразного топлива. Внутренний и внешний диаметры трубки 3 подачи газа, поддерживающего горение, не ограничиваются никакими конкретными значениями, но с точки зрения обеспечения скорости потока газа 30, поддерживающего горение, и снижения затрат, когда трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, расположена вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива, внутренний диаметр предпочтительно равен 150 мм или меньше и может быть больше 50 мм.The flow rate of the combustion support gas 30 is preferably 300 Nl/min or more. The combustion gas supply tube 3 may be fixed at the junction with the gaseous fuel supply tube 4. The inner and outer diameters of the combustion support gas supply tube 3 are not limited to any particular values, but from the viewpoint of ensuring the flow rate of the combustion support gas 30 and reducing costs when the combustion support gas supply tube 3 is arranged around the combustion support gas supply tube 4 fuel, the inner diameter is preferably 150 mm or less and may be greater than 50 mm.
Трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, может иметь трубчатую форму и свойства материала должны быть соответственно выбраны с учетом температуры окружающей среды и прочности места установки. С точки зрения затрат, могут быть предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.The combustion gas supply tube 3 may be tubular in shape, and the material properties should be suitably selected in consideration of the ambient temperature and the strength of the installation site. From a cost point of view, carbon steel, stainless steel, etc. may be preferable.
Когда объектив 7 является объективом Рэлея, трубка 3 подачи газа, поддерживающего горение, трубка 4 подачи газообразного топлива, внешняя трубка 5, внутренняя трубка 6 и объектив 7, предпочтительно, устанавливаются коаксиально.When the lens 7 is a Rayleigh lens, the combustion gas supply tube 3, the gaseous fuel supply tube 4, the outer tube 5, the inner tube 6 and the lens 7 are preferably mounted coaxially.
Трубка охлажденияCooling pipe
Трубка 2 охлаждения расположена вокруг трубки 4 подачи газообразного топлива и трубки 3 подачи газа, поддерживающего горение, и находится в наиболее удаленной части корпуса горелки. Например, когда хладагент 20 корпуса горелки протекает через порт 21 подачи хладагента и выпуск 22 хладагента, расположенные, как показано для трубки 2 охлаждения на фиг. 1, корпус горелки может использоваться в высокотемпературных средах, таких как электропечь 90, при охлаждении тела горелки. Например, даже когда расплавленный чугун 96 производится из холодного железного сырья 94 в электропечи 90, хладагент 20 корпуса горелки может выпускаться наружу печи через выпуск 22 хладагента и поэтому, с точки зрения эффективности охлаждения, хладагент 20 корпуса горелки предпочтительно является жидкостью и предпочтительно используется вода.The cooling tube 2 is located around the gaseous fuel supply tube 4 and the combustion gas supply tube 3, and is located in the most distant part of the burner body. For example, when the burner body coolant 20 flows through the coolant supply port 21 and the coolant outlet 22 arranged as shown for the cooling pipe 2 in FIG. 1, The burner body can be used in high temperature environments such as 90 electric furnace, while cooling the burner body. For example, even when molten iron 96 is produced from cold iron raw material 94 in the electric furnace 90, the burner body coolant 20 may be discharged to the outside of the furnace through the coolant outlet 22, and therefore, from the point of view of cooling efficiency, the burner body coolant 20 is preferably a liquid and water is preferably used.
Когда горелка 1 используется при высоких температурах, на переднем конце трубки 2 охлаждения могут формироваться сосулькообразные массы. Даже в таких случаях пламя горелки 1 способно расплавлять сосулькообразные массы, поддерживая поле изображения чистым.When the burner 1 is used at high temperatures, icicle-like masses may form at the front end of the cooling tube 2. Even in such cases, the flame of burner 1 is capable of melting icicle-like masses, keeping the image field clear.
Свойства материала трубки 2 охлаждения должны выбираться соответственно в отношении температуры окружающей среды и прочности места установки. С точки зрения затрат, предпочтительны углеродистая сталь, нержавеющая сталь и т.п.The material properties of the cooling tube 2 must be selected accordingly with respect to the ambient temperature and the strength of the installation site. From the cost point of view, carbon steel, stainless steel, etc. are preferable.
ЭлектропечьElectric furnace
Электропечь, соответствующая настоящему раскрытию, является электропечью для плавления холодного железного сырья при производстве расплавленного чугуна и снабжена горелкой с устройством отображения, как описано выше. Когда электропечь снабжена описанной горелкой с устройством отображения, горелка может использоваться, в то же время визуально проверяя в холодном месте холодное железное сырье, расплавляемое горелкой. Соответственно, несоответствующее плавление и чрезмерное плавление посредством горелки могут быть предотвращены, эффективность плавления может быть повышена и производственные затраты могут быть уменьшены.The electric furnace according to the present disclosure is an electric furnace for melting cold iron raw materials to produce molten iron, and is equipped with a burner with a display device as described above. When the electric furnace is equipped with the described burner with a display device, the burner can be used while visually checking in a cold place the cold iron raw material melted by the burner. Accordingly, inappropriate melting and excessive melting by the burner can be prevented, melting efficiency can be improved and production costs can be reduced.
Помимо наличия горелки 1, электропечь 90 не ограничивается никаким конкретным способом и может использоваться как обычная электропечь. На фиг. 3 схематично показано холодное железное сырье 94, расплавляющееся в камере плавления электропечи 90 теплом, создаваемым электродом 92 и пламенем горелки 1 для получения расплавленного чугуна 96. В холодном месте в плавильной камере, которое относительно далеко от электрода 92, холодное железное сырье 94 не может получать достаточно тепла от электрода 92 и может оставаться нерасплавленным. Электропечь снабжается определенной горелкой и поэтому горелка может использоваться только при необходимости с уверенным подтверждением присутствия или отсутствия холодного железного сырья 94, которое не расплавлено.Apart from having the burner 1, the electric furnace 90 is not limited to any particular method and can be used as a conventional electric furnace. In fig. 3 schematically shows the cold iron raw material 94 being melted in the melting chamber of the electric furnace 90 by the heat generated by the electrode 92 and the flame of the burner 1 to produce molten iron 96. In the cold place in the melting chamber, which is relatively far from the electrode 92, the cold iron raw material 94 cannot be produced enough heat from electrode 92 and can remain unmelted. The electric furnace is equipped with a specific burner and therefore the burner can be used only when necessary with certainty of the presence or absence of cold iron raw material 94, which is not molten.
Расположение горелки 1 не ограничивается никаким конкретным местоположением, пока холодное железное сырье 94 в холодном месте находится в поле видимости, и горелка 1 предпочтительно устанавливается сквозь стенку печи камеры плавления, как показано на фиг. 3. Такая установка позволяет передней стороне объектива 7 располагаться в печи, чтобы отчетливо получать изображение холодного железного сырья 94 в печи, в то время как система 8 отображения располагается снаружи печи, чтобы защитить систему 8 отображения от высокой температуры и упростить эксплуатацию. Угол и высота, на которой устанавливается горелка 1, выбираются, соответственно, таким образом, что изображение холодного железного сырья 94 может быть отчетливо видно.The location of the burner 1 is not limited to any particular location as long as the cold iron raw material 94 in the cold place is in view, and the burner 1 is preferably installed through the furnace wall of the melting chamber, as shown in FIG. 3. This arrangement allows the front side of the lens 7 to be positioned in the furnace to clearly obtain an image of the cold iron raw material 94 in the furnace, while the display system 8 is located outside the furnace to protect the display system 8 from high temperature and simplify operation. The angle and height at which the burner 1 is installed are respectively selected so that the image of the cold iron raw material 94 can be clearly seen.
Дополнительно, горелка 1 предпочтительно устанавливается таким образом, чтобы, по меньшей мере, фурма 97 продувки кислородом или фурма 98 продувки углеродным материалом находилась в поле зрения, которые обе описаны ниже, или, более предпочтительно, таким образом, чтобы обе они находились в поле зрения. Когда горелка 1 может также использоваться для визуальной проверки фурмы 97 продувки кислородом и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом, условия работы фурмы 97 продувки кислородом дутья и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом могут контролироваться еще более эффективно. Например, при подтверждении, что холодное железное сырье 94 достаточно расплавлено, объем продувки от фурмы 97 продувки кислородом и/или от фурмы 98 продувки углеродным материалом может быть уменьшен или остановлен. Чтобы горелка 1 могла также использоваться для получения изображения фурмы 97 продувки кислородом и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом, поле зрения горелки 1 может быть расширено или может быть установлена новая горелка с устройством отображения для контроля фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом.Additionally, the burner 1 is preferably installed such that at least the oxygen purging lance 97 or the carbon material purging lance 98 is in the field of view, both of which are described below, or more preferably, such that both are in the field of view. . When the burner 1 can also be used to visually inspect the oxygen blowing lance 97 and/or the carbon material blowing lance 98, the operating conditions of the oxygen blast lance 97 and/or the carbon material blowing lance 98 can be controlled even more effectively. For example, when it is confirmed that the cold iron raw material 94 is sufficiently molten, the blowing volume from the oxygen purging lance 97 and/or from the carbon material purging lance 98 may be reduced or stopped. So that the burner 1 can also be used to image the oxygen purge lance 97 and/or the carbon purge lance 98, the field of view of the burner 1 can be expanded or a new burner with a display device can be installed to monitor the oxygen purge lance 97 and the carbon purge lance 98 .
Способ производства расплавленного чугунаMethod for producing molten iron
Способ производства является способом производства расплавленного чугуна путем плавления холодного железного сырья и содержит управление условиями эксплуатации горелки на основе визуальной информации, получаемой от горелки с устройством отображения, описанным выше. Способ производства при этом дает такие же результаты, как электропечь, описанная выше.The production method is a method for producing molten iron by melting cold iron raw materials, and comprises controlling the operating conditions of the burner based on visual information received from the burner with the display device described above. The production method in this case gives the same results as the electric furnace described above.
Способ производства никак конкретно не ограничивается, может выполняться обычный процесс, за исключением того, что используется электропечь, снабженная конкретной горелкой с устройством отображения, и применяется визуальная информация, получаемая от горелки с устройством отображения. На фиг. 4 схематично показан расплавленный чугун 96, производимый, используя электропечь 90, снабженную множеством горелок 1. Холодное железное сырье 94 подается в камеру плавления электропечи 90 и тепло, создаваемое электродом 92, расплавляет холодное железное сырье 94 в расплавленный чугун 96. Предварительный нагрев холодного железного сырья 94 перед подачей в камеру плавления может повысить эффективность плавления. Во время плавления углеродный материал в качестве вспомогательного источника тепла может дополнительно подаваться от фурмы 98 продувки углеродным материалом и кислород для декарбуризации может дополнительно подаваться от фурмы 97 продувки кислородом. Дополнительно, холодное железное сырье 94, которое присутствует в холодном месте и которое не расплавлено, интенсивно плавится с помощью горелки 1 для эффективного производства расплавленного чугуна 96. Расплавленный чугун 96, накопленный в камере плавления, может выпускаться из печи через любой порт выпуска на стороне выпуска расплавленного чугуна. Расплавленный шлак, производимый вместе с расплавленным чугуном 96, может выпускаться из печи через любой вспомогательный выпуск на стороне вспомогательного выпуска шлака.The production method is not particularly limited, and the usual process can be carried out except that an electric furnace equipped with a particular display burner is used, and visual information obtained from the display burner is used. In fig. 4 schematically shows molten iron 96 produced using an electric furnace 90 equipped with a plurality of burners 1. Cold iron raw material 94 is supplied to the melting chamber of the electric furnace 90 and the heat generated by the electrode 92 melts the cold iron raw material 94 into molten iron 96. Preheating the cold iron raw material 94 before feeding into the melting chamber can improve the melting efficiency. During melting, carbon material as an auxiliary heat source may be further supplied from the carbon material purging lance 98, and oxygen for decarburization may be further supplied from the oxygen purging lance 97. Additionally, the cold iron raw material 94, which is present in the cold place and which is not molten, is intensively melted by the burner 1 to efficiently produce molten iron 96. The molten iron 96 accumulated in the melting chamber can be discharged from the furnace through any discharge port on the discharge side. molten cast iron. The molten slag produced together with the molten iron 96 may be discharged from the furnace through any auxiliary outlet on the auxiliary slag outlet side.
В соответствии с настоящим раскрытием, горелка 1 может использоваться на основе визуальной информации, получаемой от горелки 1, например, при проверке состояния плавления холодного железного сырья 94, и это может оптимизировать условия эксплуатации горелки 1 без опасных операций. Это полезно в процессах производства расплавленного чугуна, чтобы повысить экономическую эффективность производства и снизить производственные затраты.According to the present disclosure, the burner 1 can be used based on visual information received from the burner 1, for example, when checking the melting state of the cold iron raw material 94, and this can optimize the operating conditions of the burner 1 without dangerous operations. It is useful in molten iron production processes to improve the economic efficiency of production and reduce production costs.
Конкретно, например, когда визуальная информация, получаемая от горелки 1, подтверждает, что холодное железное сырье 94 не расплавлено, скорость горения горелки 1 предпочтительно повышается для ускорения плавления. С другой стороны, когда визуальная информация, получаемая от горелки 1, подтверждает, что холодное железное сырье 94 в холодном месте уже расплавлено, скорость горения горелки 1 предпочтительно уменьшается или горелка 1 гасится, чтобы управлять ненужной потребляемой мощностью из-за избыточного нагревания и не допускать оксидирование железа.Specifically, for example, when visual information received from the burner 1 confirms that the cold iron raw material 94 is not melted, the burning speed of the burner 1 is preferably increased to accelerate melting. On the other hand, when visual information received from the burner 1 confirms that the cold iron raw material 94 in the cold location has already been molten, the burning speed of the burner 1 is preferably reduced or the burner 1 is extinguished in order to control unnecessary power consumption due to excess heating and prevent iron oxidation.
Традиционные горелки не имеют устройства 8 отображения и с их помощью при работе горелки было невозможно на практике проверить состояние плавления холодного железного сырья 94. Поэтому, в соответствии с традиционной технологией, горелки использовались, основываясь на опыте оператора, и существовала тенденция злоупотреблять работой горелки, чтобы не оставлять нерасплавленным холодное железное сырье. Однако, в соответствии с настоящим раскрытием, условиями эксплуатации горелки можно управлять своевременно, визуально проверяя состояние плавления холодного железного сырья и позволяя оптимизировать условия эксплуатации горелки, чтобы высокоэффективным способом обращаться с холодным железным сырьем 94, который не расплавилось.Traditional burners do not have a display device 8, and with them, when operating the burner, it was impossible to practically check the melting state of the cold iron raw material 94. Therefore, according to traditional technology, the burners were used based on the operator's experience, and there was a tendency to abuse the operation of the burner in order to Do not leave cold iron raw materials unmelted. However, according to the present disclosure, the operating conditions of the burner can be controlled in a timely manner by visually checking the melting state of the cold iron raw materials and allowing the operating conditions of the burner to be optimized so as to handle the cold iron raw materials 94 that have not melted in a highly efficient manner.
Во время производства расплавленного чугуна расплавленный чугун 96 и расплавленный шлак могут выплескиваться в печи и налипать и осаждаться на передней поверхности объектива горелки 1, сужая поле зрения получаемого изображения. Когда визуальная информация, получаемая от горелки 1, подтверждает присутствие материала, налипшего на переднюю поверхность объектива, налипший материал предпочтительно удаляется с объектива путем инжекции газа 30, поддерживающего горение, поступающего из трубки 3 подачи газа, поддерживающего горение, или, кроме того, путем инжекции большего количества газообразного топлива 40 из трубки 4 подачи газообразного топлива. Например, при подтверждении, что шлак налип или осел на переднюю поверхность объектива, сначала инжектируется только газ 30, поддерживающий горение, чтобы оксидировать железо в шлаке и создать тепло реакции оксидирования, которое может снова расплавить и удалить налипший или осевший шлак. Когда это не позволяет удалить налипший или осевший шлак, в дополнительно к газу 30, поддерживающему горение, может инжектироваться газообразное топливо 40, и теплота горения пламени, образовавшаяся дополнительно, также расплавит шлак, чтобы удалить налипший или осевший шлак. Таким образом, постоянно контролируя холодное железное сырье 94, эффективность плавления, соответствующая горелке, может быть оптимизирована.During the production of molten iron, molten iron 96 and molten slag may splash out in the furnace and stick and deposit on the front surface of the torch lens 1, narrowing the field of view of the resulting image. When visual information received from the burner 1 confirms the presence of material adhered to the front surface of the lens, the adhered material is preferably removed from the lens by injecting combustion gas 30 supplied from the combustion gas supply tube 3, or further by injecting more gaseous fuel 40 from the gaseous fuel supply tube 4. For example, when it is confirmed that slag has adhered or settled on the front surface of the lens, only combustion support gas 30 is first injected to oxidize the iron in the slag and generate oxidation reaction heat that can re-melt and remove the adhered or deposited slag. When this fails to remove the adhered or deposited slag, gaseous fuel 40 may be injected in addition to the combustion support gas 30, and the combustion heat of the flame generated additionally will also melt the slag to remove the adhered or deposited slag. Thus, by constantly monitoring the cold iron raw material 94, the melting efficiency corresponding to the burner can be optimized.
Дополнительно, горелка 1 более предпочтительно используется для проверки по меньшей мере одной и, более предпочтительно, обеих, фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом и, когда обнаруживается нерасплавленное холодное железное сырье 94, для увеличения объема продувки фурмы 97 продувки кислородом и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом для дальнейшего стимулирования плавления. С другой стороны, при подтверждении, что холодное железное сырье 94 уже расплавлено с помощью горелки 1, объем продувки фурмы 97 продувки кислородом и/или фурмы 98 продувки углеродным материалом, более предпочтительно, уменьшается или прекращается.Additionally, the burner 1 is more preferably used to inspect at least one, and more preferably both, of the oxygen purge lance 97 and the carbon material purge lance 98 and, when unmelted cold iron raw material 94 is detected, to increase the purge volume of the oxygen purge lance 97 and/or or a carbon material purge tuyere 98 to further promote melting. On the other hand, when it is confirmed that the cold iron raw material 94 has already been melted by the burner 1, the blowing volume of the oxygen blowing lance 97 and/or the carbon material blowing lance 98 is more preferably reduced or stopped.
ПримерыExamples
Далее описываются конкретные примеры настоящего раскрытия. Последующие примеры показывают просто предпочтительные примеры и настоящее раскрытие никак не ограничивается описанными примерами. Дополнительно, последующие примеры могут модифицироваться, не отступая от объема и сущности настоящего раскрытия и такие модификации также содержатся в техническом объеме настоящего раскрытия.Specific examples of the present disclosure are described below. The following examples merely show preferred examples and the present disclosure is not limited in any way to the examples described. Additionally, the following examples may be modified without departing from the scope and spirit of the present disclosure, and such modifications are also contained within the technical scope of the present disclosure.
Пример 1Example 1
Электропечь 90 с горелкой 1, показанной на фиг. 1 и установленной так, как схематично показано на фиг. 3 и фиг. 4, использовалась для плавления холодного железного сырья 94 при производстве расплавленного чугуна 96. Электропечь 90 была электропечью постоянного тока, имеющей диаметр печи приблизительно 6,3 м, высоту печи 4,1 м и производительность стали приблизительно 120 тонн, с фурмой 97 продувки кислородом и фурмой 98 продувки углеродным материалом, охлаждаемыми водой и устанавливаемыми в печи сверху, и электродом 92, установленным отдельно в центре печи по горизонтали. Множество горелок 1 (№1, №2, №3) было установлено сквозь стенку печи в общей сложности в трех местах, распределенных примерно равномерно вокруг периметра корпуса печи (смотрите фиг. 3).An electric furnace 90 with a burner 1 shown in FIG. 1 and installed as schematically shown in FIG. 3 and fig. 4 was used to melt cold iron raw materials 94 to produce molten pig iron 96. The electric furnace 90 was a direct current electric furnace having a furnace diameter of approximately 6.3 m, a furnace height of 4.1 m and a steel capacity of approximately 120 tons, with an oxygen purge tuyere 97 and a lance 98 for blowing carbon material, cooled by water and installed in the furnace from above, and an electrode 92 installed separately in the center of the furnace horizontally. A plurality of burners 1 (No. 1, No. 2, No. 3) were installed through the furnace wall in a total of three locations distributed approximately evenly around the perimeter of the furnace body (see FIG. 3).
Основные условия эксплуатации электропечи указаны ниже.The basic operating conditions for the electric furnace are listed below.
Вес подаваемой загрузки холодного железного сырья: приблизительно 130 тоннFeeding weight of cold iron raw materials: approximately 130 tons
Вес подаваемой загрузки холодного железного сырья за один раз: приблизительно 65 тоннFeeding weight of cold iron raw materials at one time: approximately 65 tons
Количество подаваемых загрузок холодного железного сырья: 2Number of supplied cold iron raw materials: 2
Тип холодного железного сырья: Heavy H2 (согласно "Uniform Standards of Ferrous Scraps" ("Универсальные стандарты железного скрапа") японской Ассоциации сырьевых железных материалов)Cold iron raw material type: Heavy H2 (according to the "Uniform Standards of Ferrous Scraps" of the Japanese Raw Iron Materials Association)
Выход стали на одну загрузку: приблизительно 120 тоннSteel yield per load: approximately 120 tons
Целевая температура расплавленного металла при выпуске из печи: 1580°CTarget temperature of molten metal when leaving the furnace: 1580°C
Целевая концентрация углерода при выпуске из печи: 0,060%.Target carbon concentration at kiln outlet: 0.060%.
Вес подачи коксовых масс (вторичное сырье): 1000 кгCoke feed weight (recycled raw materials): 1000 kg
Вес подачи извести (вторичное сырье): 500 кгLime supply weight (recycled raw material): 500 kg
Скорость потока продувки кислородом (чистый кислород): от 0 н.м3/ч до 5000 н.м3/чOxygen purge flow rate (pure oxygen): from 0 Nm 3 /h to 5000 Nm 3 /h
Скорость потока продувки углеродным материалом (коксовый шлак): от 0 кг/мин до 100 кг/мин, скорость потока газа-переносчика углеродного материала (воздуха): приблизительно 350 н.м3/чCarbon material purge flow rate (coke slag): 0 kg/min to 100 kg/min, carbon material carrier gas (air) flow rate: approximately 350 Nm 3 /h
Скорость потока газообразного топлива (LNG) на одну горелку 1: от 0 н.м3/ч до 350 н.м3/чFlow rate of gaseous fuel (LNG) per burner 1: from 0 Nm 3 /h to 350 Nm 3 /h
Скорость потока газа, поддерживающего горение (чистый кислород) на одну горелку 1: от 0 н.м3/ч до 770 н.м3/чFlow rate of combustion gas (pure oxygen) per burner 1: from 0 n.m 3 /h to 770 n.m 3 /h
Скорость потока хладагента для объектива (воздух) на одну горелку 1: 8 н.м3/чCoolant flow rate for lens (air) per burner 1: 8 n.m 3 /h
Холодное железное сырье 94 поставлялся из ковша в электропечь 90 в двух отдельных случаях, перед и после операции. Перед операцией, в качестве вспомогательного топлива, массы кокса и вспомогательный известковый материал подавались в электропечь 90 через вспомогательный желоб подачи топлива (не показан).Cold iron raw materials 94 were supplied from the ladle to the electric furnace 90 on two separate occasions, before and after the operation. Before the operation, as auxiliary fuel, coke masses and auxiliary lime material were supplied to the electric furnace 90 through an auxiliary fuel supply chute (not shown).
Холодное железное сырье 94 плавилось в то время, когда чистый кислород и коксовый шлак подавались через фурму 97 продувки кислородом и через фурму 98 продувки углеродным материалом, соответственно.The cold iron raw material 94 was melted while pure oxygen and coke slag were supplied through the oxygen blowing lance 97 and the carbon material blowing lance 98, respectively.
Здесь, во время процесса плавки горелка 1 использовалась для наблюдения за холодным железным сырьем 94 в трех холодных местах, удаленных от электрода 92, и условия эксплуатации горелки 1 были соответственно изменены, основываясь на полученной визуальной информации. Конкретно, когда определено наличие холодного железного сырья 94, который не было расплавлено, скорость потока газообразного топлива 40 и/или скорость потока газа 30, поддерживающего горение горелки 1, которая используется для получения изображения холодного железного сырья 94, увеличивалась в вышеупомянутых пределах, пока не было получено подтверждение, что все холодное железное сырье 94 расплавлено. С другой стороны, когда было подтверждено, что все холодное железное сырье 94 расплавилось, чтобы стать расплавленным чугуном 96, скорость потока газообразного топлива 40 и/или скорость потока газа 30, поддерживающего горение горелки 1, которая использовалась для получения изображения расплавленного чугуна 96, уменьшалась в вышеупомянутых пределах или горелка 1 была погашена.Here, during the smelting process, the burner 1 was used to observe the cold iron raw material 94 at three cold places distant from the electrode 92, and the operating conditions of the burner 1 were accordingly changed based on the obtained visual information. Specifically, when it was determined that there was a cold iron raw material 94 that had not been melted, the flow rate of the gaseous fuel 40 and/or the flow rate of the combustion support gas 30 of the burner 1, which is used to image the cold iron raw material 94, was increased within the above limits until confirmation was received that all cold iron raw materials 94 had been melted. On the other hand, when it was confirmed that all of the cold iron raw material 94 had melted to become molten iron 96, the flow rate of the gaseous fuel 40 and/or the flow rate of the gas 30 supporting combustion of the burner 1, which was used to image the molten iron 96, decreased within the above limits or burner 1 has been extinguished.
Дополнительно, когда визуальная информация от горелки 1 подтвердила, что на объектив 7 налип материал, скорость потока газа 30, поддерживающего горение, и, при необходимости, скорость потока газообразного топлива 40 горелки 1, которая использовалась для получения изображения налипающего материала, были увеличены в вышеупомянутых пределах, пока не было получено подтверждение, что налипший материал удален. Это обеспечивало ясное поле зрения в течение операции.Additionally, when visual information from the burner 1 confirmed that material had adhered to the lens 7, the flow rate of the combustion support gas 30 and, if necessary, the flow rate of the gaseous fuel 40 of the burner 1, which was used to obtain an image of the adhered material, were increased in the above limits until confirmation has been received that the adhering material has been removed. This ensured a clear field of vision during the operation.
Процесс плавки одной загрузки был закончен, когда были произведены 120 тонн расплавленного чугуна 96 и расплавленный чугун 96 был удален из выпускного отверстия в ковш, находящийся вне печи. Это было повторено для 20 загрузок. Целевая температура расплавленного чугуна 96 при выпуске была приблизительно 1580°C и целевая концентрация углерода в расплавленном чугуне 96 при выпуске была 0,060 мас.% и, согласно Примеру 1, средняя температура расплавленного чугуна при выпуске составила 1600°C и средняя концентрация углерода была 0,056 мас.%.The single batch melting process was completed when 120 tons of molten 96 iron were produced and the molten 96 iron was removed from the outlet into a ladle outside the furnace. This was repeated for 20 loads. The target tapping temperature of molten iron 96 was approximately 1580°C and the target carbon concentration of molten cast iron 96 was 0.060 wt.% and, according to Example 1, the average tapping temperature of molten iron 96 was 1600°C and the average carbon concentration was 0.056 wt. .%.
Были вычислены средние значения времени производства, расхода электроэнергии, расхода потребления кислорода, расхода кокса и расхода газообразного топлива и расхода газа, поддерживающего горение, в расчете на одну горелку 1. Результаты приведены в таблице 1. Здесь, каждый расход может быть вычислен как величина в расчете на тонну выпущенного расплавленного чугуна.The average values of production time, electricity consumption, oxygen consumption consumption, coke consumption and gaseous fuel consumption and combustion gas consumption per burner 1 were calculated. The results are shown in Table 1. Here, each consumption can be calculated as a value in per ton of molten cast iron produced.
Пример 2Example 2
В соответствии с Примером 2, расплавленный чугун 96 производился для 20 загрузок при тех же условиях, что и в Примере 1, за исключением следующих моментов. В соответствии с Примером 2, холодное железное сырье 94 вблизи фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом также наблюдалось посредством горелки 1 во время процесса плавки и рабочие условия фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом также изменялись соответственно на основе получаемой визуальной информации. А именно, когда определялось наличие холодного железного сырья 94, которое не было расплавлено, скорость потока продувки от фурмы 97 продувки кислородом и скорость продувки от фурмы 98 углеродным материалом увеличивались в вышеупомянутых пределах. С другой стороны, когда было подтверждено, что все холодное железное сырье 94 был расплавлено в состояние расплавленного чугуна 96, скорость потока от фурмы 97 продувки кислородом и скорость потока от фурмы 98 продувки углеродным материалом уменьшалась в вышеупомянутых пределах или останавливалась.In Example 2, molten 96 iron was produced for 20 batches under the same conditions as Example 1 except for the following points. According to Example 2, the cold iron raw material 94 in the vicinity of the oxygen purging lance 97 and the carbon material purging lance 98 was also observed by the burner 1 during the melting process, and the operating conditions of the oxygen purging lance 97 and the carbon material purging lance 98 were also changed accordingly based on the obtained visual information. Namely, when the presence of cold iron raw material 94 that was not melted was determined, the purge flow rate from the oxygen purge lance 97 and the purge flow rate from the carbon material lance 98 increased within the above-mentioned limits. On the other hand, when it was confirmed that all of the cold iron raw materials 94 had been melted into the state of molten iron 96, the flow rate from the oxygen purging lance 97 and the flow speed from the carbon material purge lance 98 were reduced within the above limits or stopped.
Целевая температура расплавленного чугуна 96 при выпуске составляла приблизительно 1580°C и целевая концентрация углерода в расплавленном чугуне 96 при выпуске равнялась 0,060 мас.% и, согласно Примеру 2, средняя температура расплавленного чугуна при выпуске была 1590°C и средняя концентрация углерода равнялась 0,058 мас.%.The target tapping temperature of molten iron 96 was approximately 1580°C and the target carbon concentration of molten cast iron 96 was 0.060 wt.% and, according to Example 2, the average tapping temperature of molten iron 96 was 1590°C and the average carbon concentration was 0.058 wt. .%.
Вычислялись средние значения времени производства, расхода электроэнергии, расхода кислорода, расхода кокса и расхода газообразного топлива и газа, поддерживающего горение, в расчете на 1 горелку. Результаты приведены в таблице 1.The average values of production time, electricity consumption, oxygen consumption, coke consumption and consumption of gaseous fuel and combustion gas per 1 burner were calculated. The results are shown in Table 1.
Сравнительный примерComparative example
Условия эксплуатации горелки 1 управлялись на основе опыта оператора, не используя устройство 8 отображения горелки 1 и без визуального подтверждения состояния плавления холодного железного сырья 94. В противном случае, расплавленный чугун 96 производился для 20 загрузок при тех же условиях, что и в Примере 1 и в Примере 2.The operating conditions of the burner 1 were controlled based on the operator's experience without using the burner 1 display device 8 and without visually confirming the melting state of the cold iron raw material 94. Otherwise, molten pig iron 96 was produced for 20 batches under the same conditions as in Example 1 and in Example 2.
Целевая температура расплавленного чугуна 96 при выпуске составляла приблизительно 1580°C и целевая концентрация углерода в расплавленном чугуне 96 при выпуске составляла 0,060 мас.% и, в соответствии со сравнительным примером, средняя температура расплавленного чугуна при выпуске равнялась 1640°C и средняя концентрация углерода равнялась 0,054 мас.%.The target tapping temperature of molten iron 96 was approximately 1580°C and the target carbon concentration of molten cast iron 96 was 0.060 wt.% and, according to the comparative example, the average tapping temperature of molten iron 96 was 1640°C and the average carbon concentration was 0.054 wt.%.
Вычислялись средние значения времени производства, расхода электроэнергии, расхода кислорода, расхода кокса и расхода газообразного топлива и газа, поддерживающего горение, в расчете на 1 горелку. Результаты приведены в таблице 1.The average values of production time, electricity consumption, oxygen consumption, coke consumption and consumption of gaseous fuel and combustion gas per 1 burner were calculated. The results are shown in Table 1.
Как видно из таблицы 1, по сравнению со сравнительным примером, в Примерах 1 и 2 уменьшены расход электроэнергии и время производства. Расход кислорода, расход кокса, расход газообразного топлива горелки и расход газа, поддерживающего горение горелки, также были уменьшены, как видно в Примерах 1 и 2. Это вызвано тем, что в Примерах 1 и 2 печи работали с визуальной проверкой внутренних условий печи, что, в частности, позволяет быстро проверять и определять состояние плавления холодного железного сырья в холодных местах и немедленно управлять условиями эксплуатации горелки для эффективного подавления ненужной продувки горелок.As can be seen from Table 1, compared to the comparative example, in Examples 1 and 2, energy consumption and production time are reduced. Oxygen flow rate, coke flow rate, burner fuel gas flow rate and burner gas flow rate were also reduced as seen in Examples 1 and 2. This is because in Examples 1 and 2 the furnaces were operated with visual inspection of the internal conditions of the furnace, which , in particular, can quickly check and determine the melting state of cold iron raw materials in cold places, and immediately control the operating conditions of the burner to effectively suppress unnecessary blowdown of the burners.
Дополнительно, быстрое подтверждение плавления холодного железного сырья также позволило подавать дополнительное холодное железное сырье в соответствующие моменты времени для поддержания непрерывной работы. Дополнительная подача холодного железного сырья влияет на время производства и на расход электроэнергии. Когда дополнительная подача холодного железного сырья происходит слишком рано, новое холодное железное сырье может подаваться сверху полурасплавленного или нерасплавленного холодного железного сырья в печи, заставляя их спекаться вместе и формировать большие массивы. Это нарушает процесс прохождения плавления, приводя в результате к большему времени производства и повышенному расходу электроэнергии. Когда дополнительная подача холодного железного сырья происходит слишком поздно, электроэнергия тратится впустую и расплавленный чугун чрезмерно нагревается. Это опять приводит в результате к большему времени производства и повышенному расходу электроэнергии.Additionally, the rapid confirmation of melting of the cold iron raw materials also made it possible to supply additional cold iron raw materials at appropriate times to maintain continuous operation. The additional supply of cold iron raw materials affects production time and energy consumption. When the additional supply of cold iron raw materials occurs too early, new cold iron raw materials may be supplied on top of the semi-molten or unmelted cold iron raw materials in the furnace, causing them to sinter together and form large arrays. This disrupts the melting process, resulting in longer production times and increased energy consumption. When the additional supply of cold iron raw material occurs too late, electricity is wasted and the molten iron becomes overheated. This again results in longer production times and increased energy consumption.
В случае примеров 1 и 2, горелка, объектив и устройство отображения интегрируются в единый блок и тепло, получаемое от горелки, позволяло успешно избегать налипания или осаждения материала, такого как шлак, на переднюю сторону объектива. Дополнительно, даже когда материал, такой как шлак, налипал или осаждался на переднюю сторону объектива, состояние передней стороны объектива горелки всегда могло проверяться через устройство отображения и поэтому горелка могла использоваться для устранения перекрытий в поле зрения, вызванных налипанием или осаждением материала, такого как шлак, путем немедленной инжекции газа, поддерживающего горение, или газообразного топлива, по мере необходимости. Таким образом, состояние холодного железного сырья в печи во время эксплуатации могло постоянно проверяться.In the case of Examples 1 and 2, the torch, lens and display device are integrated into a single unit, and the heat generated from the torch successfully avoids sticking or deposition of material such as slag on the front side of the lens. Additionally, even when material such as slag adhered or deposited on the front side of the lens, the condition of the front side of the torch lens could always be checked through the display device and therefore the torch could be used to eliminate obstructions in the field of view caused by adherence or deposition of material such as slag , by immediately injecting combustion gas or gaseous fuel as required. In this way, the condition of the cold iron raw material in the furnace could be constantly checked during operation.
Дополнительно, согласно примеру 2, условия эксплуатации фурмы 97 продувки кислородом и фурмы 98 продувки углеродным материалом также корректировались на основе визуальной информации, используя горелку, которая дополнительно повышала эффективность плавления. Конкретно, при продувке кислородом и углеродным материалом, сжигание углеродного материала создавало газообразный моноксид углерода, который способствует так называемому "образованию шлака", при котором расплавленный шлак пузырится. При этом, образование шлака обладает эффектом снижения лучистого тепла дуги и повышения эффективности плавления холодного железного сырья, наблюдение посредством горелки состояния расплавленного чугуна и расплавленного шлака позволяло предотвратить чрезмерную продувку кислородом и углеродным материалом и состояние образование шлака могло успешно создаваться и поддерживаться. Это привело к дальнейшему повышению эффективности плавления и к дополнительному сокращения расхода электроэнергии и времени производства.Additionally, according to Example 2, the operating conditions of the oxygen purging lance 97 and the carbon material purging lance 98 were also adjusted based on visual information using a burner, which further improved the melting efficiency. Specifically, when blown with oxygen and carbon material, combustion of the carbon material created carbon monoxide gas, which promotes what is called “slag formation,” in which the molten slag bubbles. At the same time, the formation of slag has the effect of reducing the radiant heat of the arc and increasing the melting efficiency of cold iron raw materials, observing the state of molten iron and molten slag through the torch could prevent excessive blowing of oxygen and carbon material, and the state of slag formation could be successfully created and maintained. This has led to further improvements in melting efficiency and further reductions in energy consumption and production time.
Промышленная применяемостьIndustrial applicability
В соответствии с настоящим раскрытием, при нагревании объекта горелкой внутреннее пространство печи, в которой нагревается объект, может отчетливо наблюдаться, снижая производственные затраты для печи.According to the present disclosure, when an object is heated by a burner, the interior of the furnace in which the object is heated can be clearly observed, reducing production costs for the furnace.
Перечень ссылочных позицийList of reference items
1 Горелка (с устройством отображения)1 Burner (with display device)
2 Трубка охлаждения2 Cooling pipe
20 Хладагент корпуса горелки20 Burner body coolant
21 Порт подачи хладагента21 Refrigerant supply port
22 Выпуск хладагента22 Refrigerant release
3 Трубка подачи газа, поддерживающего горение3 Combustion gas supply tube
30 Газ, поддерживающий горение30 Combustion gas
31 Порт подачи газа, поддерживающего горение31 Combustion gas supply port
32 Порт инжекции газа, поддерживающего сгорание32 Combustion gas injection port
4 Трубка подачи газообразного топлива4 Gas fuel supply pipe
40 Газообразное топливо40 Gaseous fuel
41 Порт подачи газообразного топлива41 Gas fuel supply port
42 Порт инжекции газообразного топлива42 Gas fuel injection port
5 Внешняя трубка5 Outer tube
6 Внутренняя трубка6 Inner tube
7 Объектив7 Lens
70 Хладагент для объектива70 Lens coolant
71 Порт подачи хладагента71 Refrigerant supply port
72 Выпуск хладагента72 Refrigerant release
8 Устройство отображения8 Display device
80 Хладагент для устройства отображения80 Refrigerant for display device
81 Порт подачи хладагента81 Refrigerant supply port
82 Выпуск хладагента82 Refrigerant release
83 Корпус83 Case
90 Электропечь90 Electric oven
92 Электрод92 Electrode
94 Холодное железное сырье94 Cold iron raw materials
96 Расплавленный чугун96 Molten Iron
97 Фурма продувки кислородом97 Oxygen purge lance
98 Фурма продувки углеродным материалом98 Carbon material blowing lance
Claims (19)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-019724 | 2021-02-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023123277A RU2023123277A (en) | 2023-10-04 |
| RU2817361C2 true RU2817361C2 (en) | 2024-04-15 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2096706C1 (en) * | 1991-11-18 | 1997-11-20 | Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ | Electric arc furnace for steel production, steel production from scrap, and/or from sponge iron, and/or from blast-furnace cast iron in electric arc furnace, and method for steel production from scrap in electric arc furnace |
| RU2294381C2 (en) * | 2005-04-06 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Консорциум "Космическая регата" | Tuyere |
| WO2016120943A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | Jfeスチール株式会社 | Method for producing molten iron using electric furnace |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2096706C1 (en) * | 1991-11-18 | 1997-11-20 | Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ | Electric arc furnace for steel production, steel production from scrap, and/or from sponge iron, and/or from blast-furnace cast iron in electric arc furnace, and method for steel production from scrap in electric arc furnace |
| RU2294381C2 (en) * | 2005-04-06 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Консорциум "Космическая регата" | Tuyere |
| WO2016120943A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | Jfeスチール株式会社 | Method for producing molten iron using electric furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5127346A (en) | Burner arrangement for the combustion of fine-grained to dusty solid fuel | |
| JP5642679B2 (en) | Combustion generating method by burner assembly and burner assembly therefor | |
| CN1227377C (en) | Composite spray gun for vacuum degassing tank and using method thereof | |
| US6372010B1 (en) | Method for metal melting, refining and processing | |
| JP4019117B2 (en) | Powder blowing apparatus and refining method | |
| ITUD950003A1 (en) | MELTING PROCEDURE FOR ELECTRIC ARC OVEN WITH ALTERNATIVE ENERGY SOURCES AND RELATED ELECTRIC ARC OVEN | |
| RU2203961C2 (en) | Tuyere for feeding raw material and method for introducing solid raw materials into metallurgical vessel | |
| US5454852A (en) | Converter for the production of steel | |
| JP4745731B2 (en) | Method of melting hot metal with cupola | |
| CN104152713A (en) | Side-blowing lead melting reduction device | |
| RU2817361C2 (en) | Burner with display device, electric furnace equipped with said burner, and method of producing molten cast iron using said electric furnace | |
| JP2004093110A (en) | Burner Lance and refining methods | |
| TWI809701B (en) | Electric furnace with imaging device | |
| JP7347675B2 (en) | Burner with imaging device, electric furnace equipped with the burner, and method for producing molten iron using the electric furnace | |
| RU2550438C2 (en) | Method for pyroprocessing of metals, metal melts and/or slags | |
| KR102639551B1 (en) | Method for manufacturing molten iron by electric furnace | |
| RU2796917C1 (en) | Method for producing molten iron in electric arc furnace | |
| JP3261574B2 (en) | Non-consumable water cooling lance | |
| CA2103266A1 (en) | A method for blowing oxidizing gases into molten metal | |
| RU2109236C1 (en) | Coke-gas blast cupola | |
| JP3796059B2 (en) | Temperature control method in blast furnace raceway | |
| GB1599356A (en) | Method of melting non-ferrous metals | |
| JP4223604B2 (en) | Auxiliary burner equipment for metal melting furnaces | |
| US5916512A (en) | Method and apparatus for after-burning the combustible components of the atmosphere in metallurgical smelting vessels | |
| JPH0371484B2 (en) |