RU99105748A

RU99105748A - Установка и способ (варианты) получения расплавов металла

Info

Publication number: RU99105748A
Application number: RU99105748/02A
Authority: RU
Inventors: Стефан Димитров; Норберт Рамаседер; Вилфрид ПИРКЛЬБАУЭР; Йойоу ЖАЙ; Иоганнес СТЕЙНС; Эрнст Фритц; Иоганнес Мюллер
Original assignee: Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2001-01-20

Claims

1. Установка для получения металлических расплавов, в частности расплавов железа, таких как расплав стали или чугуна, содержащая сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи, снабженный по меньшей мере одним завалочным отверстием (11, 21) для расплава металла и/или скрапа и/или металла прямого восстановления, в частности железа прямого восстановления и/или руды, по меньшей мере одним электродом (16) и по меньшей мере одним устройством (22) для выпуска шлака, кислородный конвертерный сосуд (3), снабженный по меньшей мере одним устройством (41) для выпуска металла, при этом кислородный конвертерный сосуд (3) образует с сосудом-металлоприемником (1) электродуговой печи единый блок, соединенный сливным порогом (34), удельная поверхность ванны, отнесенная к объему ванны, в кислородном конвертерном сосуде (3) меньше, чем в сосуде-металлоприемнике (1) электродуговой печи и кислородный конвертерный сосуд (3) и сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи имеют общую реакционную зону, расположенную над зеркалом ванны этих сосудов.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что блок из кислородного конвертерного сосуда (3) и сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи установлен на фундаменте неподвижно.

3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что уровень ванны расплавленного металла в кислородном конвертерном сосуде (3) расположен ниже уровня ванны расплавленного металла в сосуде-металлоприемнике (1) электродуговой печи.

4. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что днище кислородного конвертерного сосуда (3) установлено на более низком уровне чем днище (18) сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи.

5. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что кислородный конвертерный сосуд (3) оснащен по меньшей мере одним копьем (35, 35') для продувки кислородом или кислородсодержащей газовой смесью.

6. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 5, отличающаяся тем, что кислородный конвертерный сосуд (3) оснащен донными фурмами (36), предпочтительно кислородными донными фурмами.

7. Установка по одному или нескольким пп. 1- 6, отличающаяся тем, что сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи оснащен по меньшей мере одним устройством (43) для выпуска металла.

8. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 7, отличающаяся тем, что устройство (22) для выпуска шлака предусмотрено на декантаторе (2), образующем с сосудом-металлоприемником (1) электродуговой печи единый блок и предпочтительно расположенном (фиг. 3, 6, 8) диаметрально противоположно сливному порогу (34).

9. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 8, отличающаяся тем, что кислородный конвертерный сосуд (3) и/или сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи снабжен завалочным отверстием (11, 39) для загрузки металлических шихтовых материалов, руды, присадок, сплавов, карбюризаторов.

10. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 9, отличающаяся тем, что кислородный конвертерный сосуд (3) и/или сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи оснащен фурмами дожигания и/или копьями (35), подающими кислородсодержащий газ или кислород, по меньшей мере одна и/или одно из которых предпочтительно размещается вблизи перехода между обоими сосудами 1, 3).

11. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 10, отличающаяся тем, что сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи оснащен по меньшей мере одной шахтой подогрева (5) для подачи твердых носителей железа, размещенной выше сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи и предпочтительно сбоку от нее или кольцеобразно над сосудом-металлоприемником (1).

12. Установка по п. 11, отличающаяся тем, что в шахту подогрева (5) выходит ленточный транспортер (8), предпочтительно снабженный замкнутой камерой (6) (фиг. 1, 5,7).

13. Установка по п. 12, отличающаяся тем, что в замкнутую камеру (6) встроены нагревательные устройства (10), выполненные в виде смонтированных в ней устройств дожигания (10) и/или горелок с трубопроводами, подводящими кислородсодержащий газ (фиг. 1, 7).

14. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 13, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть внутренней поверхности шахты подогрева (5) и/или замкнутой камеры (6) и/или крышки (4) сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи и/или крышки (37) кислородного конвертерного сосуда (3) футерована огнеупорными материалами.

15. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 14, отличающаяся тем, что сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи оснащен устройством (21), подающим расплав металла (20), преимущественно жидкий чугун.

16. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 15, отличающаяся тем, что сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи оснащен шахтой подогрева (5), размещенной над сосудом-металлоприемником (1) и через газопроницаемое охлаждаемое запорное устройство (5") сообщенной с сосудом-металлоприемником (1) электродуговой печи (фиг. 9, 10).

17. Установка по п. 16, отличающаяся тем, что шахта подогрева (5) установлена по центру над сосудом-металлоприемником (1) электродуговой печи, а крышка (4) сосуда-металлоприемника (1) выполена кольцеобразной, охватывая шахту подогрева (5) и соединяя ее с боковыми стенками сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи, причем через крышку (4) внутрь сосуда-металлоприемника (1) наклонно пропущены электроды (16), преимущественно графитовые (фиг. 9, 10).

18. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 17, отличающаяся тем, что предусмотрены фурмы (33) и/или копья (32) и/или горелки (32а), входящие во внутреннее пространство сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи и присоединенные или к устройству для подачи носителя железа и/или устройству для подачи руды и/или устройству для подачи угля или носителя углерода и/или устройству для подачи шлакообразующих добавок и/или устройству для подачи кислорода или кислородсодержащего газа и/или к устройству для подачи углеводорода и/или устройству для подачи инертного газа.

19. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 18, отличающаяся тем, что в кислородном конвертере (3) предусмотрены фурмы (36) и/или копья (35), присоединенные или к устройству для подачи носителя железа и/или устройству для подачи руды и/или устройству для подачи угля или носителя углерода и/или устройству для подачи шлакообразующих добавок и/или устройству для подачи кислорода или кислородсодержащего газа и/или к устройству для подачи углеводорода и/или устройству для подачи инертного газа.

20. Установка по п. 18 или 19, отличающаяся тем, что фурмы (33, 36) выполнены в виде подрасплавных фурм и/или донных кирпичей для продувки, а копья (32, 35) установлены подвижно, в частности поворотно и/или с возможностью перемещения в продольном направлении.

21. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 20, отличающаяся тем, что сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи снабжен центрально установленным (установленными), входящим (входящими) в сосуд (1) сверху электродом (электродами) (16), а также в случае необходимости - подовым электродом (17) (фиг. 1).

22. Установка по одному или нескольким пп. 1-21, отличающаяся тем, что шахта подогрева (5) выполнена в виде отделяемого от сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи и от замкнутой камеры (6) заменяемого узла.

23. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 22, отличающаяся тем, что крышка (4) сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи и крышка (37) кислородного конвертерного сосуда (3) образуют единый блок или выполнены в виде единого блока.

24. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 23, отличающаяся тем, что предусмотрено по меньшей мере одно отверстие (50) для контроля и/или ремонта, размещенное предпочтительно над переходом от сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи к кислородному конвертерному сосуду (3).

25. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 24, отличающаяся тем, что кислородный конвертерный сосуд (3) выполнен в виде отделяемого от сосуда-металлоприемника (1) электродуговой печи и заменяемого узла.

26. Установка по одному или нескольким пп. 1 - 25, отличающаяся тем, что сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи выполен с наклонным в сторону декантатора (2) днищем (18) и переходит в расположенную примерно горизонтально часть днища декантатора (2), причем самое низкое место днища находится в декантаторе (2) и в самом низком месте днища (18) декантатора (2) предусмотрено отверстие (43) для выпуска металла.

27. Способ получения расплавов металла, в частности расплавов стали, например сырой или легированной или высококачественной или нержавеющей стали, с использованием установки по одному или нескольким пп. 1 - 26, отличающийся тем, что осуществляют следующие операции в сосуде-металлоприемнике (1) электродуговой печи получают предварительный расплав и доводят его до определенного уровня температуры и определенного химического состава, предварительный расплав непрерывно направляют через сливной порог (34) в кислородный конвертерный сосуд (3), предварительный расплав непрерывно рафинируют в кислородном конвертерном сосуде (3), предпочтительно до получения сырой стали, и рафинированный расплав непрерывно или периодически выпускают из кислородного конвертерного сосуда (3), шлак, образующийся в кислородном конвертерном сосуде (3), направляют в противотоке к металлу в сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи, из которого затем удаляется.

28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что в сосуде-металлоприемнике (1) электродуговой печи осуществляют предварительную продувку, а в кислородном конвертерном сосуде (3) - продувку на заданные параметры.

29. Способ по п. 27 или 28, отличающийся тем, что в кислородном конвертерном сосуде (3) непрерывно поддерживают химический состав и температуру расплава металла, которые соответствуют требуемым при выпуске химическому составу и температуре готового расплава или конечного продукта.

30. Способ по одному или нескольким пп. 27 - 29, отличающийся тем, что образующиеся в кислородном конвертерном сосуде (3) отходящие газы отводят через сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи и производят при этом дожигание CO + H₂ как в кислородном конвертерном сосуде (3), так и в сосуде-металлоприемнике (1) электродуговой печи.

31. Способ по одному или нескольким пп. 27 - 30, отличающийся тем, что образующиеся в сосуде-металлоприемнике (1) электродуговой печи отходящие газы и отходящие газы, перетекающие в него из кислородного конвертерного сосуда (3), используют для подогрева кускового материала, загружаемого в сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи.

32. Способ по одному или нескольким пп. 27 - 31, отличающийся тем, что используемые для подогрева отходящие газы дожигают в процессе подогрева.

33. Способ по одному или нескольким пп. 27 - 32, отличающийся тем, что в сосуде-металлоприемнике (1) злектродуговой печи и в кислородном конвертерном сосуде (3) поддерживают пониженное давление.

34. Способ получения расплавов чугуна с использованием установки по одному или нескольким пп. 1 - 26, отличающийся тем, что в сосуд-металлоприемник (10) электродуговой печи в жидком виде загружают чугун и доводят его до определенного уровня температуры, снижают содержание Si и P в сосуде-металлоприемнике (1) электродуговой печи, жидкий чугун через сливной порог (34) непрерывно подают в кислородный конвертерный сосуд (3), непрерывно проводят частичное рафинирование жидкого чугуна в конвертерном сосуде (3), частично рафинированный чугун непрерывно или периодически выпускают из кислородного конвертерного сосуда (3) и шлак, образующийся в кислородном конвертерном сосуде (3), подают в противотоке к металлу в сосуд-металлоприемник (1) электродуговой печи, откуда его удаляют.

35. Способ по п. 34, отличающийся тем, что частично рафинированный чугун обычным способом продувают на заданные параметры в дополнительно предусмотренном в установке конвертере или в электродуговой печи.

36. Способ по одному или нескольким пп. 27 - 35, отличающийся тем, что для приготовления металлической шихты предпочтительно используют по меньшей мере один из следующих компонентов: скрап (7), например стальной, и/или твердый чугун, железо прямого восстановления (12) в виде окатышей и/или брикетов и/или карбида железа, жидкий чугун (20).

37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что для получения расплавов легированной стали или высококачественной стали или нержавеющей стали металлическую шихту готовят по меньшей мере из легированного стального скрапа и жидких и/или твердых легирующих добавок и/или ферросплавов.

38. Способ по п. 37, отличающийся тем, что расплав стали, выпускаемый из кислородного конвертерного сосуда (3) в виде предварительного расплава, подвергают дальнейшей обработке последующим внепечным рафинированием, включая обезуглероживание, при наличии или отсутствии пониженного давления (вакуума).

39. Способ по п. 37, отличающийся тем, что выпускаемый из кислородного конвертерного сосуда (3) расплав стали как готовый расплав подвергают дальнейшей обработке последующим внепечным рафинированием, например в ковш-печи или на продувочном стенде.

40. Способ по одному или нескольким пп. 27 - 39, отличающийся тем, что через определенные промежутки времени в ходе процесса в кислородном конвертерном сосуде (3) производят обработку шлака по его сжижению и восстановлению.