[go: up one dir, main page]

SK284456B6 - Zariadenie na redukciu a tavenie kovov a spôsob tavenia a redukcie - Google Patents

Zariadenie na redukciu a tavenie kovov a spôsob tavenia a redukcie Download PDF

Info

Publication number
SK284456B6
SK284456B6 SK1997-2000A SK19972000A SK284456B6 SK 284456 B6 SK284456 B6 SK 284456B6 SK 19972000 A SK19972000 A SK 19972000A SK 284456 B6 SK284456 B6 SK 284456B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
vessel
charge
container
carbon
metal
Prior art date
Application number
SK1997-2000A
Other languages
English (en)
Other versions
SK19972000A3 (sk
Inventor
Louis Johannes Fourie
Villiers Johan Pierre De
Original Assignee
Ipcor N.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ipcor N.V. filed Critical Ipcor N.V.
Publication of SK19972000A3 publication Critical patent/SK19972000A3/sk
Publication of SK284456B6 publication Critical patent/SK284456B6/sk

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/08Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/18Electroslag remelting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/12Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in electric furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5241Manufacture of steel in electric furnaces in an inductively heated furnace
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/003General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals by induction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F27B14/061Induction furnaces
    • F27B14/065Channel type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any of groups F27B1/00 - F27B15/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/20Arrangements of heating devices
    • F27B3/205Burners
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

V zariadení na spôsob redukcie a tavenia kovov je vsádzka (15) obsahujúca kov a uhlík zahrievaná v indukčnej peci (10) tvorenej ohrievacou nádobou (11), v ktorej môže vsádzka (15) plávať v tvare aspoň jednej hromady (16, 17) na kúpeli tekutého kovu (18) v nádobe (11). Zariadenie obsahuje aspoň jeden indukčný vykurovací člen čiže induktor (12), ktorý je umiestnený pri osi (11.1) dna nádoby (11) a ktorého pozdĺžna os je orientovaná kolmo na pozdĺžnu os nádoby (11).ŕ

Description

Tento vynález sa týka zariadenia a spôsobu redukcie a tavenia kovov, akým je napríklad spôsob výroby ocele, v ktorom je vsádzka obsahujúca kov a uhlík zahrievaná v kanálovej indukčnej peci s cieľom redukcie a tavby tej časti vsádzky, ktorá obsahuje kov.
Doterajší stav techniky
Bežná kanálová indukčná pec obvykle zahŕňa pozdĺžnu valcovú ohrievaciu nádobu v podstate kruhového prierezu, ktorá je ohrievaná dvoma pozdĺžnymi radmi indukčných topných členov, čiže induktorov, rozmiestených od seba tak, že každý rad prebieha pozdĺž dna nádoby na protiľahlých stranách pozdĺžnej osi nádoby.
Jedna taká pec je napríklad opísaná v US patente č. 5 411 570, kde je použitá na redukciu a tavenie vsádzky obsahujúcej kov a uhlík.
V procese opísanom v uvedenom US dokumente je vsádzka zavážaná do ohrievacej nádoby dvoma pozdĺžnymi radmi kanálov, ktoré sú umiestnené na protiľahlých okrajoch kruhového úseku hornej steny nádoby, následkom čoho vsádzka v nádobe pláva na povrchu kúpeľa roztaveného kovu v tvare dvoch klinových hromád tiahnucich sa pozdĺž protiľahlých strán steny nádoby tak, že širší kraj hromady je pri strede nádoby. Z tohto plynie, že vrcholy hromád plaviacich sa na kovovom kúpeli sú umiestnené takmer vertikálne nad hrdlami (otvormi) induktorov.
Keďže je kov ohrievaný stratami I2R v induktore a prúdenie pomerne horúceho kovu nahor nastáva priamo nad hrdlom induktora, viac tepla obdržia spodné vrstvy hromád v oblastiach situovaných takmer priamo pod vrcholmi, ako v iných oblastiach. (Horúce miesta sa tvoria pod najvyššími bodmi radov hromád). Častice vsádzky sú teda „spotrebované“ hlavne v spomínaných oblastiach takmer priamo pod vrcholmi hromád, čoho následkom je výsledný tok častíc smerom k týmto oblastiam.
Tok častíc vsádzky v hromadách možno vyjadriť pomocou vektorov. Tieto vektory toku sa môžu vzťahovať ku svojim zložkám predstavujúcim tok kolmý na povrch hromady a tok rovnobežný s povrchom. Tok kolmý na povrch hromady je nežiaduci, lebo teplo absorbované sálaním od stropu nádoby na povrchu hromady môže byť fakticky vedené len do hĺbok rádovo 25 mm. To znamená, že len čo sa častica dostane približne 25 mm kolmo na povrch, je prakticky odtienená od zdroja sálavého tepla. Čas potrebný na tento pohyb môže byť označený ako čas „expozície“.
Skrátenie času expozície častíc má za následok zníženie absorpcie sálavej energie týmito časticami. Z toho opäť vyplýva, že tie častice, ktoré dosiahnu úpätie hromád, kde je miera ohrevu induktormi a tým i miera tavenia menšia, sú vystavené sálaniu dlhší čas, ako by boli inak. Dlhší čas expozície zase znamená vyššie povrchové teploty a teda znížený prenos sálavého tepla do materiálu pri úpätí hromád. Pomerne vysoké teploty a vysoký stupeň redukcie materiálu pri úpätí hromád môžu spôsobiť aj reoxidáciu, pretože chýba ochranná funkcia redukčného plynu. (Redukčné reakcie prebehli, teda sa netvorí v tejto oblasti už žiadny plyn, ktorý by chránil vsádzku pred reoxidáciou účinkom CO2).
Tak preexpozícia, ako aj podexpozícia častíc vsádzky sálaním sú nežiaduce, keďže vedú ku zvýšenej spotrebe elektrickej energie aj reduktantu.
Ďalšou nevýhodou uvedeného známeho usporiadania je to, že podstatný rozdiel medzi spracovávaním materiálu vsádzky, ktorý prenikne na úpätie hromád a ostatným materiálom vedie k podstatnému rozdielu pomeru uhlíka a kyslíka disponibilného v čase, ako sa častice roztavia. Pomerné množstvá týchto odlišne vytváraných materiálov prenikajúcich k tekutému kúpeľu sú väčšie pri použití vyšších príkonov. Keď dosiahne takto vzniknutá nehomogenita stupeň, kedy prebytočný uhlík, rozpustený v jednej oblasti a prebytočný kyslík, rozpustený v druhej oblasti, pri zmiešaní prekročí medzu rozpustnosti, uvoľňuje sa oxid uhoľnatý. Pri vývine tohto plynu dochádza k narušeniu taviaceho procesu a potenciálne nebezpečnej situácii. Maximálny elektrický príkon preto musí byť obmedzený na pomerne nízke hodnoty, čo však znižuje dosiahnuteľnú produkciu.
V uvedenom známom zariadení je minimálna výška hladiny tekutého kovu pri normálnej činnosti stanovená požiadavkou, aby rady induktorov najviac vzdialených od výpustného otvoru boli vždy pod jej úrovňou a to aj keď je pec čo najviac sklonená k výpustnej strane. Toto obmedzenie spolu s požiadavkou, že hromady musia celkom pokrývať kovový kúpeľ, zmenšuje priestor, ktorý je k dispozícii na formovanie hromád a na spaľovanie plynov zo vsádzky alebo paliva, ktoré možno do pece zaviesť. V závislosti od uhla uloženia hromád je projektovaná plocha povrchu na prenos tepla k hromadám tiež obmedzená minimálnou výškou hladiny kúpeľa tekutého kovu.
Ďalším význakom známeho zariadenia je, že induktory, buď s jednoduchou alebo dvojitou slučkou, sú vždy umiestnené tak, že ich žľaby sú rovnobežné s pozdĺžnou osou horizontálnych bubnových pecí. To znamená, že bežné oválne hrdlá otvorov majú pozdĺžne osi rovnobežné s pozdĺžnou osou pece. Keďže hrdlá induktorov sú obvykle oddelené silnými stenami zo žiaruvzdorného materiálu, ktoré nesú ostatnú žiaruvzdornú výstelku pece, je počet induktorov v rade na jednotke dĺžky pece obmedzený. Horúce miesta sa preto tvoria typicky po 4 až 5 metroch od seba. Toto ďalej prispieva k nehomogenite pohybu materiálu v hromadách.
Podstata vynálezu
Predmetom tohto vynálezu je zariadenie na uvedený cieľ, ktoré odstraňuje alebo aspoň minimalizuje spomínané nedostatky.
Podľa tohto vynálezu je predkladané zariadenie na spôsob redukcie a tavenia kovov, v ktorom je vsádzka obsahujúca kov a uhlík ohrievaná v indukčnej peci tvorenej ohrievacou nádobou, v ktorej môže vsádzka plávať v tvare aspoň jednej hromady na kúpeli tekutého kovu, ktorého podstata spočíva v tom, že toto zariadenie zahŕňa aspoň jeden indukčný vykurovací člen čiže induktor, ktorý je umiestnený v osi dna nádoby alebo v jej blízkosti.
Prednostne je pec typu kanálovej indukčnej pece.
Ďalej podľa vynálezu aspoň jeden indukčný vykurovací člen slúži ako jediný externý zdroj ohrevu nádoby.
Ďalej podľa vynálezu je nádoba tvaru pozdĺžneho valca a má mnoho týchto induktorov, ktoré sú rozmiestnené v rade prebiehajúcom pozdĺž osi dna nádoby.
Ďalej ešte podľa vynálezu má nádoba pri svojom hornom okraji viac kanálov, ktorými možno do nádoby zavážať vsádzku, pričom sú kanály usporiadané v dvoch od seba vzdialených pozdĺžne prebiehajúcich radoch, takže vsádzka nimi zavezená bude mať tvar dvoch blízko seba sa tiahnucich hromád plaviacich sa na kúpeli tekutého kovu, každá z hromád je v priereze klinovitého tvaru, so širším okrajom alebo „vrcholom“ hromady nachádzajúcim sa pri stene nádoby a užším okrajom alebo „úpätím“ pri strede nádoby.
Prednosťou takéhoto usporiadania bude, že hromady budú ohrievané priamo pod ich „úpätím“ a priemerná rýchlosť pohybu častíc vsádzky kolmo na povrch hromád na iných miestach bude týmto minimalizovaná, takže väčšina materiálu vsádzky bude spotrebovaná na úpätí hromád alebo v ich blízkosti (t. j. v údolí utvorenom medzi dvoma radmi hromád), a teda priamo nad induktormi.
Týmto usporiadaním možno súčasne ustriehnuť podexpozíciu alebo preexpozíciu častíc vsádzky sálavou energiou v peci.
Navyše vďaka centrálnemu uloženiu induktorov môže byť výška hladiny kovového kúpeľa v nádobe a tým i celkový objem tekutého kovu ďaleko menší, ako v skôr uvedených známych zariadeniach, predíde sa tak spomínanej nehomogenite a v súlade s tým taktiež klesne spotreba elektrickej energie.
Ďalej podľa vynálezu sú induktory umiestnené tak, že ich pozdĺžne osi prebiehajú v podstate v pravých uhloch proti pozdĺžnej osi pece.
Zásluhou tohto usporiadania možno umiestniť na jednotku dĺžky nádoby viac induktorov a počet horúcich miest tvoriacich sa pod údolím medzi radmi hromád vzrastie, keďže sa skráti vzdialenosť medzi jednotlivými horúcimi miestami.
Ďalej podľa vynálezu je konfigurácia zariadenia taká a podmienky reakcie vnútri nádoby sú regulované takým spôsobom, že vsádzka prekrýva ako most celý kúpeľ tekutého kovu. Toto usporiadanie zaisťuje, že v podstate celá redukcia kovu prebieha vo vsádzke, t. j. v pevnom skupenstve.
Spomínaná konfigurácia zariadenia sa môže napríklad týkať počtu a/alebo umiestnení spomínaných kanálov, ktorými je vsádzka zavážaná do nádoby.
Spomínaná regulácia podmienok reakcie zase môže byť uplatnená regulovaním ktoréhokoľvek jedného alebo viacerých nasledujúcich parametrov:
1. množstva a rýchlosti zavážania vsádzky do nádoby;
2. veľkosti častíc vsádzky;
3. stupňa zmiešania zložiek vsádzky obsahujúcich kov a uhlík;
4. tepla dodávaného nádobe prostredníctvom induktoru(ov);
5. tepla vyvíjaného akýmkoľvek plynom(plynmi) a/alebo inými palivami spaľovanými v nádobe v priestore nad hromadami.
Teplo uvedené v bode 5 (vyššie) môže napr. vznikať spaľovaním oxidu uhoľnatého unikajúceho zo vsádzky v nádobe s kyslíkom alebo so zmesi kyslík/vzduch horákmi umiestnenými v nádobe v oblasti nad vsádzkou. Teplo vzniknuté takým spaľovaním, rovnako ako sálavé teplo odrážané stropom nádoby, možno tiež použiť na predohriatie vsádzky vnútri a/alebo zvonku nádoby.
Ďalej podľa vynálezu vzduch a/alebo zmes vzduch/kyslik použitý v spomínaných horákoch môže obsahovať jemne delený materiál, ktorý môže „horieť“ pri teplotách dosiahnutých uvedeným spaľovaním oxidu uhoľnatého a/alebo paliva nad hromadami. Toto „horenie“ zvyšuje intenzitu sálania plameňa a teda jeho tepelný účinok na vsádzku.
Jemne delený materiál môžu byť napríklad sadze.
Jemne delený materiál môže byť tiež vápenec alebo môže obsahovať vápenec. Tento vápenec môže pomáhať odstraňovať síru z plynov prítomných v peci.
Ďalej podľa vynálezu má nádoba aspoň jeden výpust na roztavený kov a/alebo strusku, ktoré boli vyprodukované počas reakcie.
Ďalej ešte podľa vynálezu spôsob výroby kovu je spôsobom výroby ocele, v ktorom je zmes uhlíka vo forme jemne deleného uhlia alebo koksu a jemne delenej vhodnej rudy s obsahom oxidu železa zahrievaná v nádobe s cieľom redukcie oxidu železa a roztavenia výslednej ocele, ktorá môže byť vypustená ako oceľ obsahujúca menej ako 0,1 % uhlíka.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Jedno vyhotovenie vynálezu bude teraz opísané pomocou príkladu s odkazmi na príslušné vyobrazenia, v ktorých je na: obr. 1 schematický prierez pecou podľa vynálezu; obr. 2 pohľad na dno pece podľa vynálezu v smere šípky „A“ na obr. 1.
Príklady uskutočnenia vynálezu
V tomto vyhotovení vynálezu je použitý kanálový typ indukčnej pece 10, ktorá zahŕňa pozdĺžnu valcovú nádobu 11 kruhového prierezu, ktorá je vybavená pozdĺž osi dna 11.1 (obr. 2) mnohými elektrickými induktormi 12, každý s výkonom rádovo 2,2 MW. Induktory 12 sú umiestnené tak, že ich pozdĺžne osi 12.1 (obr. 2) prebiehajú v pravých uhloch proti osi 11.1.
Nádoba 11 má dva rovnobežné rady zavážacích kanálov - na obr. 1 je však znázornený z každého radu len jeden, 13 a 14 - ktoré sú rozmiestnené na protiľahlých stranách po dĺžke nádoby 11. Sú použité na zavážanie vsádzky 15 do nádoby 11, aby sa utvorili dve pozdĺžne sa tiahnuce hromady 16 a 17, plávajúce na kúpeli 18 tekutého kovu, každá v podstate v priereze klinovitého tvaru so širším okrajom každého klinu, t. j. vrcholom hromady, pri stene nádoby 11 a užším okrajom klinu, t. j. úpätím hromady pri osi 11.1 nádoby 1.
Ak je to potrebné, môže byť pri štarte procesu do nádoby 11 zavedená malá dávka tekutého kovu niektorým zavážacím kanálom - nie je znázornený - aby sa vytvoril počiatočný kovový kúpeľ.
Vsádzka 15 obsahuje homogénnu zmes častíc uhlíkovej zložky ako napr. uhlia alebo koksu a oxidu železa, uhlíková zložka je prítomná v koncentrácii nepatrne nižšej ako predstavuje stechiometrické množstvo uhlíka nutného na redukciu rudy a veľkosť častíc vsádzky 15 je taká, že častice môžu prejsť sitom s otvormi 3 mm.
Nádoba 11 je pozdĺž hornej steny taktiež vybavená mnohými kyslíkovými horákmi, z ktorých sú na obr. 1 znázornené len dva 20 a 21, pomocou ktorých možno CO tvoriace sa pri reakcii a prenikajúce hornou vrstvou vsádzky 15, spaľovať.
Vsádzka 15 je do nádoby zavedená takým spôsobom a v takej miere a podmienky reakcie sú tak regulované, ako to bolo vysvetlené v predchádzajúcom opise, že spodné časti hromád 16 a 17 navzájom splývajú, takže materiál vsádzky 15 tvoria „most“ prekrývajúci celý tekutý kúpeľ 18 so svojou najužšou časťou v zóne 19.
Skutočnosť, že sa tento most vytvoril a že zostáva neporušený, možno napríklad zistiť pomocou „mernej tyčky“ (nie je znázornená), alebo vhodným inšpekčným okienkom (nie je znázornené) v stene nádoby 11. Môže na to byť tiež použitý vhodný prístroj na záznam obrazu (taktiež nie je znázornený) umiestnený vnútri nádoby 11.
Pri procese sa vo vsádzke 15 hromád 16 a 17 utvorí reakčná zóna, ktorá prebieha virtuálne zo dna hromád k ich horným okrajom. Súčasne sa tvorí taviaca zóna 22, ktorá prebieha medzi dnami hromád 16 a 17 a horným povrchom tekutého kúpeľa 18. Počas reakcie sa redukovaná vsádzka 15 pohybuje vplyvom gravitácie z reakčnej zóny k taviacej zóne.
Struska tvoriaca sa počas tavenia pláva na povrchu kúpeľa 18 v tuneli 23 vedúcom pozdĺž osi 11.1 pod taviacou zónou. Tunel 23 vedie k výpustke strusky (nie je znázornená) v nádobe 11a zavážacie kanály 13 a 14 sú usporiadané vzhľadom na výpustku tak, že struska v tuneli 23 je nasmerovaná k výpustke strusky. Tekutá oceľ (+0,1 % uhlíka) môže byť vypúšťaná z nádoby 11 výpustkou (nie je znázornená).
V priebehu procesu spomínaný „most“ slúži na zábranu padania materiálu vsádzky 15 z hromád 16 a 17 priamo do strusky v tuneli 23, alebo do kúpeľa tekutého kovu 18 a tým k predchádzaniu vzniku „krátkeho spojenia“.
Teplo dodávané kúpeľu 18 induktormi 12 preniká do vsádzky 15 v hromadách 16 a 17 a spolu s teplom zo spaľovaného CO horákmi 20 a 21 a sálavým teplom zo stropu nádoby 11 spôsobí, že častice oxidu železa a uhlíka vo vsádzke 15 vstúpia do reakcie, ktorej výsledkom je redukcia oxidu železa. Takmer celá redukcia, ktorá súčasne prebieha v pevnom skupenstve, prebehne v najhorúcejšej 20 mm vrstve hromád 16 a 17, hlavne vďaka dodatočnému teplu, ktoré tejto vrstve dodáva spaľovanie CO horákmi 20 a 21 a sálavé teplo od stropu nádoby 11.
Prednosťou bude, že zásluhou centrálneho umiestnenia induktorov 12 „úpätia“ hromád 16 a 17 obdrží od induktorov 12 najviac tepla, takže častice vsádzky 15 budú prevažne spotrebované v oblasti 19. V dôsledku toho bude tok častíc po hornom povrchu hromád 16 a 17 prevažne rovnobežný s týmto povrchom a teda nevznikne diskutovaný problém „preexpozícic“ alebo „podexpozície“.
Ďalej centrálne umiestnenie induktorov 12 umožni použitie omnoho nižšej hladiny kovového kúpeľa 18 ako je hladina v spomínanom doteraz známom usporiadaní (ukázaná prerušovanou čiarou 24 na obr. 1), čo bude ďalším prínosom.
Ďalej, „priečne“ uloženie induktorov 12 proti osi 11.1 umožní použitie viacerých induktorov 12 na jednotku dĺžky nádoby 11 ako v doteraz známych usporiadaniach, takže oproti nim vzrastie počet horúcich miest pod údolím medzi hromadami 16 a 17.
Taktiež bude prednosťou, že do rámca vynálezu spadá aj proces redukcie a tavenia kovov, ktorý využíva zariadenie podľa vynálezu.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (16)

1. Zariadenie na redukciu a tavenie kovov, v ktorom je vsádzka (15) obsahujúca kov a uhlík ohrievaná v indukčnej peci (10), obsahuje ohrievaciu nádobu (11), v ktorej môže vsádzka (15) plávať v tvare aspoň jednej hromady (16, 17) na kúpeli (18) tekutého kovu v nádobe (11), vyznačujúce sa tým, že indukčná pec (10) obsahuje najmenej jeden indukčný vykurovací člen alebo induktor (12), ktorý je umiestnený pozdĺž osi (11-1) dna nádoby (11).
2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že najmenej jeden elektrický induktor (12) je jediným vonkajším vykurovacím zdrojom nádoby (11).
3. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že nádoba (11) je v tvare pozdĺžneho valca obsahuje induktory (12), rozmiestnené v rade prebiehajúcom pozdĺž osi (11-1) dna nádoby (11).
4. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že nádoba (11) obsahuje pri svojom hornom okraji viacero kanálov (13, 14) na zavážanie vsádzky do nádoby (11), pričom sú kanály (13, 14) usporiadané v dvoch od seba vzdialených pozdĺžne prebiehajúcich radoch, takže vsádzka nimi zavezená môže mať tvar dvoch blízko seba sa tiahnucich hromád (16, 17) plávajúcich na kúpeli (18) tekutého kovu, každá z hromád (16, 17) je v priereze klinovitého tvaru, so širším okrajom alebo „vrcholom“ hromady (16, 17) nachádzajúcim sa pri stene nádoby (11) a užším okrajom alebo „úpätím“ pri strede nádoby (11).
5. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že každý induktor (12) je umiestnený tak, že jeho pozdĺžna os (12.1) prebieha v podstate v pravých uhloch proti pozdĺžnej osi nádoby (11).
6. Spôsob redukcie a tavenia kovov, kde je vsádzka (15) obsahujúca kov a uhlík ohrievaná v indukčnej peci (1), obsahujúcej ohrievaciu nádobu (11), v ktorej môže vsádzka plávať aspoň v tvare jednej hromady (16, 17) na kúpeli tekutého kovu v nádobe (11), pričom indukčná pec (10) obsahuje najmenej jeden indukčný vykurovací člen alebo induktor (12) umiestnený pozdĺž osi (11.1) dna nádoby (11), vyznačujúci sa tým, že konfigurácia valcovej nádoby (11) a podmienky reakcie vnútri nádoby sa regulujú na prekrytie celého kúpeľa (18) tekutého kovu ako mosta vsádzkou.
7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa t ý m , že uvedená konfigurácia sa týka počtu a/alebo umiestnenia kanálov (13, 14), ktorými je vsádzka zavážaná do nádoby (11).
8. Spôsob podľa nároku 6 alebo 7, vyznačujúci sa t ý m , že regulácia podmienok reakcie je uplatnená regulovaním ktoréhokoľvek jedného alebo viacerých nasledujúcich parametrov: množstvo a rýchlosť zavážania vsádzky do nádoby; veľkosť častíc vsádzky; stopne zmiešania zložiek vsádzky obsahujúcich kov a uhlík; tepla dodávaného nádobe prostredníctvom induktoru(ov); tepla vyvíjaného akýmkoľvek plynom(plynmi) a/alebo inými palivami spaľovanými v nádobe v priestore nad hromadami.
9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa t ý m , že teplo uvedené v bode 5 je získavané spaľovaním oxidu uhoľnatého unikajúceho zo vsádzky v nádobe s kyslíkom alebo zo zmesi kyslík/vzduch horákmi umiestnenými v nádobe v oblasti nad vsádzkou.
10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa t ý m , že teplo vzniknuté týmto spaľovaním, rovnako ako sálavé teplo odrazené stropom nádoby, je použité aspoň na predhriatie vsádzky vnútri a/alebo vonku nádoby.
11. Spôsob poľa nároku 9 alebo 10, vyznačujúci sa tým, že vzduch a/alebo kyslík použitý v horákoch (20, 21) obsahuje jemne delený materiál, ktorý môže „horieť“ pri teplotách dosiahnutých uvedeným spaľovaním oxidu uhoľnatého a/alebo paliva nad hromadami (16, 17).
12. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že jemne delený materiál sú sadze.
13. Spôsob podľa nároku 11 alebo 12, vyznačujúci sa t ý m , že jemne delený materiál je alebo obsahuje vápenec.
14. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že nádoba (11) obsahuje najmenej jeden výpust na roztavený kov a najmenej jeden na strusku, ktoré boli vyprodukované počas reakcie.
15. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že spôsob výroby kovu je spôsobom výroby ocele, v ktorom zmes uhlíka vo forme jemne deleného uhlia alebo koksu a jemne delenej vhodnej rudy s obsahom oxidu železa je zahrievaná v nádobe (11) na redukciu oxidu železa a roztavenia výslednej ocele, ktorá môže byť vypustená ako oceľ obsahujúca menej ako 0,1 % uhlíka.
16. Spôsob podľa niektorého z nárokov 6 až 15, v y značujúci sa tým, že najmenej jeden induktor (12) sa umiestni tak, že jeho pozdĺžna os (12.1) prebieha v podstate v pravých uhloch proti pozdĺžnej osi nádoby (11).
1 výkres
SK1997-2000A 1998-07-17 1999-07-13 Zariadenie na redukciu a tavenie kovov a spôsob tavenia a redukcie SK284456B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA986361 1998-07-17
PCT/IB1999/001281 WO2000004197A1 (en) 1998-07-17 1999-07-13 Induction furnace for a metal reduction and melting process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK19972000A3 SK19972000A3 (sk) 2001-08-06
SK284456B6 true SK284456B6 (sk) 2005-04-01

Family

ID=58266751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1997-2000A SK284456B6 (sk) 1998-07-17 1999-07-13 Zariadenie na redukciu a tavenie kovov a spôsob tavenia a redukcie

Country Status (28)

Country Link
US (1) US6537342B1 (sk)
EP (1) EP1109943B1 (sk)
JP (1) JP3679327B2 (sk)
KR (1) KR100540459B1 (sk)
CN (1) CN1258606C (sk)
AR (1) AR020113A1 (sk)
AT (1) ATE230036T1 (sk)
AU (1) AU755217B2 (sk)
BG (1) BG64199B1 (sk)
BR (1) BR9912140A (sk)
CA (1) CA2337177C (sk)
CZ (1) CZ294003B6 (sk)
DE (1) DE69904608T2 (sk)
DK (1) DK1109943T3 (sk)
ES (1) ES2189438T3 (sk)
ID (1) ID28251A (sk)
MY (1) MY120254A (sk)
PL (1) PL193207B1 (sk)
PT (1) PT1109943E (sk)
RU (1) RU2232364C2 (sk)
SA (1) SA99200528B1 (sk)
SI (1) SI1109943T1 (sk)
SK (1) SK284456B6 (sk)
TR (1) TR200100090T2 (sk)
TW (1) TW521092B (sk)
UA (1) UA57148C2 (sk)
WO (1) WO2000004197A1 (sk)
ZA (1) ZA200007298B (sk)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005031170B3 (de) * 2005-07-04 2006-12-14 Siemens Ag Metallurgische Vorrichtung
RU2414812C1 (ru) * 2010-03-22 2011-03-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" Устройство для индукционного нагрева деталей при нанесении металлокерамического слоя спеканием
BR112013022053A2 (pt) 2011-03-01 2016-11-29 Louis Johannes Fourie forno de indução do tipo de canal
WO2015042691A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Nsgi Smelting apparatus and method of using the same
CN116134158A (zh) 2020-02-26 2023-05-16 Nsgi钢铁公司 熔炼设备和其冶金制程
CN111233495B (zh) * 2020-03-12 2021-05-11 中南大学 一种制备细晶碳化硼的烧结方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1328563C (en) * 1986-06-12 1994-04-19 Paul Metz Method of treating metal melts and apparatus for carrying out the method
US5411570A (en) * 1993-06-16 1995-05-02 Iscor Limited Steelmaking process
CZ288946B6 (cs) * 1996-04-19 2001-10-17 Ipcor Nv Způsob redukce a tavení sloučenin obsahujících kov
CN1067108C (zh) * 1996-07-25 2001-06-13 伊普科公司 金属还原和熔化方法及预热设备

Also Published As

Publication number Publication date
SK19972000A3 (sk) 2001-08-06
WO2000004197A1 (en) 2000-01-27
AU755217B2 (en) 2002-12-05
ID28251A (id) 2001-05-10
PL193207B1 (pl) 2007-01-31
CZ294003B6 (cs) 2004-09-15
PT1109943E (pt) 2003-04-30
ATE230036T1 (de) 2003-01-15
CA2337177A1 (en) 2000-01-27
KR20010071550A (ko) 2001-07-28
BG105148A (en) 2001-07-31
JP3679327B2 (ja) 2005-08-03
DE69904608D1 (de) 2003-01-30
SA99200528B1 (ar) 2006-09-09
UA57148C2 (uk) 2003-06-16
TW521092B (en) 2003-02-21
KR100540459B1 (ko) 2006-01-16
ES2189438T3 (es) 2003-07-01
AU4640299A (en) 2000-02-07
ZA200007298B (en) 2001-08-15
RU2232364C2 (ru) 2004-07-10
SI1109943T1 (en) 2003-08-31
TR200100090T2 (tr) 2001-06-21
CZ20004717A3 (cs) 2002-01-16
DK1109943T3 (da) 2003-04-14
EP1109943B1 (en) 2002-12-18
DE69904608T2 (de) 2003-10-16
US6537342B1 (en) 2003-03-25
MY120254A (en) 2005-09-30
PL345501A1 (en) 2001-12-17
JP2002520493A (ja) 2002-07-09
CN1309723A (zh) 2001-08-22
EP1109943A1 (en) 2001-06-27
BR9912140A (pt) 2001-04-10
BG64199B1 (bg) 2004-04-30
CA2337177C (en) 2007-12-18
CN1258606C (zh) 2006-06-07
AR020113A1 (es) 2002-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910006037B1 (ko) 철광석의 용융환원방법 및 그 장치
EP2089549A2 (en) Microwave heating method and apparatus for iron oxide reduction
FI72750B (fi) Tillvaratagande av vaerme och smaeltsystem foer skrotmetall.
US12305926B2 (en) Methods for preheating metal-containing pellets
SK284456B6 (sk) Zariadenie na redukciu a tavenie kovov a spôsob tavenia a redukcie
CZ20003026A3 (en) Process and apparatus for supplying granulated raw material for reduced iron
RU2346057C2 (ru) Усовершенствованный способ плавки для получения железа
CN1039651A (zh) 分离钢和炉渣的装置
BG63264B1 (bg) Метод за редукция и топене на съединения, съдържащи метали
RU2001104441A (ru) Индукционная печь для раскисления и выплавки металла
MXPA01000339A (en) Induction furnace for a metal reduction and melting process
RU2758422C1 (ru) Дуговая сталеплавильная печь с конвейерной загрузкой шихты
RU2359188C2 (ru) Агрегат для переработки пылевидного свинец- и цинксодержащего сырья
JPH06248366A (ja) 亜鉛・鉛用還元炉及びその操業方法
SU549661A1 (ru) Шахтна плавильна печь
BR102018014006B1 (pt) Sistemas e métodos para preaquecimento de péletes contendo metal
PL55307B1 (sk)

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Assignment and transfer of rights

Owner name: ALLOYSTREAM HOLDINGS /PROPRIETARY/ LIMITED, PR, ZA

Free format text: FORMER OWNER: IPCOR N.V., CURACAO, AN

Effective date: 20091203

MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20150713