專利名稱：用于熔化金屬的或含金屬的爐料的爐子設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按權(quán)利要求1和8的前序部分所述的用于熔化金屬的 或含金屬的爐料的一種爐子設(shè)備以及一種方法。
技術(shù)背景由DE 44 34 369 Al和EP 0 717 115 Bl/>開了雙-電 瓜爐-i殳 備，用該設(shè)備先后執(zhí)行精練和熔化過程。在兩個(gè)爐子中交替地加入鐵 爐料，通過輸入氧氣引入非電的熱能并且執(zhí)行精練。然后通過電弧引 入熱能，然后排渣并且放出液體熔液。在根據(jù)DE 1 03 32 866 Al的雙爐子設(shè)備中也執(zhí)4亍相應(yīng)的方法。該 雙爐子設(shè)備的突出之處在于，除了兩個(gè)爐子外，在單獨(dú)的翻轉(zhuǎn)平臺(tái)上 還設(shè)置了電極承載裝置，其中第三翻轉(zhuǎn)平臺(tái)可以直接根據(jù)用于爐缸的 相應(yīng)其中一個(gè)爐臺(tái)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。還已知在由兩個(gè)各自可翻轉(zhuǎn)的爐缸組成的爐子設(shè)備中，交替地通 過可回轉(zhuǎn)的電極裝置利用少許使用初級能源的電能通過燃燒器來熔 化、過度加熱鐵爐料(廢料，MI(直接還原的鐵)或HBI)并且調(diào)節(jié)所 期望的分析。在此證明不利的是冷卻各個(gè)未使用的缸并且由此總能耗 增加。初級能源使用的效率也不太高，因?yàn)橛捎跊]有充分多的廢料， 通過燃燒器只能進(jìn)行有限的熱傳遞。在熔化期間，釋放的C0-氣體大 部分沒有燃燒就溢進(jìn)廢氣管中。發(fā)明內(nèi)容由此出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種爐子設(shè)備和一種方法，該設(shè) 備和方法不具有這些缺點(diǎn)。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的裝置和具有權(quán)利要求8的特 征的方法來解決。優(yōu)選的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行描述。本發(fā)明的核心是使用初級能源和次級能源來熔化金屬廢料和 DRI/HBI或其他金屬的或含金屬的材料。此外，為具有優(yōu)選兩個(gè)缸和 可回轉(zhuǎn)的電極裝置的爐子設(shè)備補(bǔ)充了具有額外的蓋的另外的缸頂部， 它們設(shè)置在旋轉(zhuǎn)裝置上，使得它們可以安放在爐子的缸底部上。在雙 爐子設(shè)備中，在此為每個(gè)爐子配設(shè)旋轉(zhuǎn)裝置，或者借助于共同的旋轉(zhuǎn)
裝置操縱兩個(gè)爐子。由于缸頂部，缸底部的缸壁向上顯著加長了 ，由此就獲得比原始 的高度(原始高度)或者說在雙爐子情況下另一個(gè)爐子的高度顯著更 高的爐子高度。以這種方式，熱傳遞以高效率到達(dá)廢料。因此， 一方面借助于加長的缸頂部在使用初級能源的情況下實(shí)現(xiàn) (預(yù))熔解缸，并且另一方面實(shí)現(xiàn)爐子，在該爐子中借助于電的次級 能源進(jìn)行進(jìn)一步的熔解過程或者說過度加熱。根據(jù)優(yōu)選的改進(jìn)方案，將缸頂部的缸壁進(jìn)行水冷卻或者用耐火材 料堆砌。對于水冷卻來說，缸壁是通流水的或者說由管道-壁-系統(tǒng) 構(gòu)成。多個(gè)高效的燃燒器/噴射器沿著缸圓周分布地裝入缸底部和/或缸 頂部中，用這些燃燒器/噴射器將加料柱完全熔化或者至少熔化到缸頂 部沒有加料物的程度。在加料物熔解下來之后，將缸頂部連同所屬的 蓋轉(zhuǎn)向一側(cè)并且將電極裝置連同其自身的蓋一起轉(zhuǎn)入。借助于電能， 必要時(shí)通過燃燒器以及碳噴射器和氧氣噴射器的支持來完成熔解。在 這段時(shí)間中，在雙爐子情況下的另一個(gè)缸中已經(jīng)再次用初級能源將加 料物熔解下來。


本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)由從屬權(quán)利要求和下面的說明獲得，在 下面的說明中對附圖中示出的本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)地解釋。附圖示出圖1是雙爐子-設(shè)備的正視圖；圖2是具有從爐缸B轉(zhuǎn)出去的爐蓋的雙爐子-設(shè)備的從屬于圖1 的俯視圖。
具體實(shí)施方式
在基座1上借助于下部結(jié)構(gòu)2為爐子設(shè)備的爐子A和相同的爐子B 分別設(shè)置分別用于具有爐蓋6、 7的爐缸4、 5的可翻轉(zhuǎn)的爐臺(tái)3 (參見 圖1)。由爐子變壓器9(參見圖2)通過穿過變壓器-殼壁ll的高壓 連接IO借助于高壓線12向電極8進(jìn)行供給。電極8可以借助于回轉(zhuǎn) 柱13回轉(zhuǎn)到爐子A或爐子B上。下面還會(huì)繼續(xù)更詳細(xì)地研究電極裝置。兩個(gè)爐子A和B中的每個(gè)爐子或者說爐缸4、 5中的每個(gè)爐缸包括 相應(yīng)的缸底部14、 15，在該缸底部上可以交替地安放電極裝置或缸頂
部(17)。在示出的位置中，在爐子A的缸底部14上安放了電極蓋6。 在爐子B的缸底部15上安放了缸頂部17，該缸頂部作為(預(yù))熔解缸 或(預(yù))加熱缸(16)具有與缸底部15相比差不多高的垂直延伸的壁 18。缸頂部17借助于單獨(dú)的蓋7向上封閉。沿著缸底部15的圓周設(shè) 置了燃燒器19 (也參見圖2)，借助于燃燒器將初級能源載體放入缸 底部15內(nèi)。沿著缸頂部17的圓周設(shè)置了用于空氣或氧氣的噴嘴20或 噴射器，用于在加料柱熔解下來期間有目的地燃燒產(chǎn)生的CO -氣體。 用于冷卻的通流水的管道21沿著缸頂部17的缸壁18延伸。作為替代方案或者同時(shí)可以將缸壁18向內(nèi)用耐火材料堆砌。電極裝置包括電極8,該電極借助于具有柱導(dǎo)向裝置和用于電極調(diào) 節(jié)的升降缸和電極-承載裝置23的升降柱22進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后，設(shè)置 用于蓋6的承載臂24，該蓋可以借助于升降缸25調(diào)節(jié)高度(參見圖2 )。 電極-核心部件用26標(biāo)記。此外還存在電極-補(bǔ)加裝置27。在轉(zhuǎn)入的位置上在與翻轉(zhuǎn)平臺(tái)3連接的廢氣管道28上連接著靜止 的具有后燃燒室30的廢氣管道29。在蓋上相應(yīng)地設(shè)置了廢氣接管31。 關(guān)于這些廢氣管道以及具有升降缸的承載臂-提升機(jī)構(gòu)的其它細(xì)節(jié)請 參考DE 103 32 866 Al的公開內(nèi)容。在爐子A和B的爐臺(tái)3之間設(shè)置了第三翻轉(zhuǎn)平臺(tái)3，在該第三翻轉(zhuǎn) 平臺(tái)上有回轉(zhuǎn)柱12和電極-補(bǔ)加裝置27。下面將描述具有蓋7的缸頂部17及其偏轉(zhuǎn)-機(jī)構(gòu)。用于偏轉(zhuǎn)具有 蓋7的缸頂部17的回轉(zhuǎn)柱用32標(biāo)記。為每個(gè)爐子A和B配i殳了單獨(dú) 的回轉(zhuǎn)柱32?；剞D(zhuǎn)柱32具體地包括內(nèi)部的中心的承載臂33，在該承 載臂頂端安置了燃燒器34，該燃燒器由穿過承載臂的導(dǎo)線進(jìn)行供給。 燃燒器34由承栽臂33支撐，承載臂與導(dǎo)引柱相連并且在導(dǎo)輥中進(jìn)行 引導(dǎo)。通過裝入導(dǎo)引柱的液壓缸實(shí)現(xiàn)了承載臂33和燃燒器34的升降 運(yùn)動(dòng)。基本上只通過缸底部(14、 15)中的強(qiáng)勁的側(cè)燃燒器19或缸底 部(14、 15)和缸頂部(17)中的強(qiáng)勁的側(cè)燃燒器(19， 20)就可以 實(shí)現(xiàn)初級能源的引入?？梢酝ㄟ^燃燒器34額外地引入初級能源。此外，回轉(zhuǎn)裝置包括用于具有蓋的缸頂部17的提升機(jī)構(gòu)35或者 說兩個(gè)承載臂36。沿著承載臂36設(shè)置了用于具有蓋的缸頂部17的升降缸37。將蓋 7連同缸頂部17回轉(zhuǎn)到釭底部上方并且而后由升降缸37通過相應(yīng)活塞
桿的運(yùn)動(dòng)向下移動(dòng)到封閉位置。用38標(biāo)記核心部件。借助于兩幅附圖示出了熔化方法的不同的處理狀態(tài)。在爐子A中 基本上用次級能源進(jìn)行熔化或過度加熱，而同時(shí)在爐子B中用初級能 源進(jìn)行加料柱的熔化，特別是廢料柱的熔化。此外，在爐子B上借助于回轉(zhuǎn)柱32通過提升機(jī)構(gòu)35的偏轉(zhuǎn)將具 有蓋7的缸頂部17或者說預(yù)熔解缸16安放在缸底部l5上。而后將蓋 7與缸頂部17的連接脫離耦合并且將蓋7轉(zhuǎn)出。然后將爐料加入敞開 的缸內(nèi)。DRI和HBI也可以通過蓋7中單獨(dú)的開口輸入。如此加入爐料， 其中形成伸入到缸頂部17內(nèi)的加料柱。然后必要時(shí)將燃燒器34轉(zhuǎn)入。 通過操作燃燒器19或者說34至少將加料柱熔解到缸頂部17沒有固體 爐料的程度。然后將具有蓋7的缸頂部17再轉(zhuǎn)出來并且將電極裝置轉(zhuǎn) 入。然后通過電能實(shí)現(xiàn)加料的進(jìn)一步熔化或過度加熱。通過所提出的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用于熔化金屬廢料、DRI、 HBI以及其 它金屬的或含金屬的材料的初級能源和次級能源的有利的利用。本發(fā)明不僅定位于單個(gè)爐子設(shè)備，而且還在改進(jìn)方案中定位于雙 爐子設(shè)備。附圖標(biāo)記列表1 基座2 下部結(jié)構(gòu)3 用于爐子和電極承載裝置的可翻轉(zhuǎn)的平臺(tái)4 爐缸5 爐缸6 爐蓋7 爐蓋8 電極9 爐子變壓器10 高壓連接11 變壓器-殼壁12 高壓線13 用于電極回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)柱14 缸底部15 缸底部16 (預(yù))熔解缸17 缸頂部18 缸壁19 燃燒器20 噴嘴21 冷卻管道22 具有柱導(dǎo)向裝置和用于電極調(diào)節(jié)的升降缸的升降柱23 電極-承載裝置24 用于電極-內(nèi)蓋的承載臂25 升降缸26 電極-內(nèi)蓋(電極核心部件)27 電極-補(bǔ)加裝置28 廢氣管道，可翻轉(zhuǎn)29 靜止的廢氣管道30 后燃燒室31 廢氣接管32 用于偏轉(zhuǎn)具有蓋的缸頂部的回轉(zhuǎn)柱33 中心的承載臂34 燃燒器35 用于具有蓋的缸頂部的提升機(jī)構(gòu)36 用于具有蓋的缸頂部的承載臂37 用于具有蓋的缸頂部的升降缸38 核心部件
權(quán)利要求
1.用于熔化金屬的或含金屬的爐料的爐子設(shè)備，其中將用于主要利用次級能源進(jìn)行熔化過程的具有蓋(6)的電極裝置可回轉(zhuǎn)地安放在爐子(A、B)的缸底部(14、15)上，其特征在于，在轉(zhuǎn)出電極裝置時(shí)，將缸頂部(17)可回轉(zhuǎn)地安放在所述缸底部(14、15)上，該缸頂部包括向上顯著加長缸底部(14、15)的缸壁的缸壁(18)以及蓋(7)，并且用于引入初級能源的燃燒器(19、34)設(shè)置在缸底部(14、15)和/或缸頂部(17)中。
2. 按權(quán)利要求1所述的爐子設(shè)備，其特征在于，所述可回轉(zhuǎn)的缸 頂部(17 )的缸壁(18 )在其高度延伸上等于或者大于缸底部(l5 ) 的缸壁的高度延伸。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的爐子設(shè)備，其特征在于，所述燃燒器 (19)在側(cè)面沿著缸底部和/或缸頂部的圓周進(jìn)行布置。
4. 按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的爐子設(shè)備，其特征在于，為 所述缸頂部(17)配設(shè)了用于引入初級能源的燃燒器(34)，該燃燒 器可以從上面引入缸中。
5. 按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的爐子設(shè)備，其特征在于，將 所述缸頂部(17 )的缸壁(18 )進(jìn)行水冷卻或者用耐火材料進(jìn)行堆砌。
6. 按權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的爐子設(shè)備，其特征在于，將 用于引入空氣和/或氧氣的燃燒器(19)或噴嘴(20)或噴射器布置在 缸底部(15)和/或缸頂部(17)中。
7. 按權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的爐子設(shè)備，其特征在于，所 述爐子設(shè)備包括雙爐子設(shè)備，其中可以交替地在一個(gè)爐子(A、 B)的 缸底部U4、 15)上安放具有蓋(6)的電極裝置，并且在相應(yīng)另一個(gè) 爐子(B)上安放缸頂部(17)。
8. 用于運(yùn)行熔化金屬的或含金屬的爐料的爐子設(shè)備的方法，特別 是運(yùn)行按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的爐子設(shè)備的方法，其中在一個(gè) 步驟中爐子(A、 B)通過轉(zhuǎn)上具有單獨(dú)的蓋(6)的電極裝置主要用次 級能源進(jìn)行運(yùn)行，其特征在于以下步驟-將缸頂部(17)安放在爐子(A、 B)上，該缸頂部包括向上顯 著加長缸底部(15)的缸壁的缸壁(18)以及蓋(7)， -加入具有伸入缸頂部(17)中的加料柱的爐料，-引入初級能源，從而將加料柱至少熔解到缸頂部(17)沒有固 體的爐料的程度，-從爐子(A、 B)的缸底部(15)轉(zhuǎn)出缸頂部(17)和蓋(7)以及-轉(zhuǎn)入主要通過次級能源來進(jìn)一步熔化加料的電極裝置。
9. 按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述初級能源通過至 少布置在側(cè)面的燃燒器(19)引入并且在熔化時(shí)借助于燃燒器(19) 調(diào)整還原的或只是弱氧化的爐子氣氛。
10. 按權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，在所述加料柱 內(nèi)部產(chǎn)生的C0 -氣體借助于添加的空氣和/或氧氣有目的地進(jìn)行燃燒 并且使用熔解能作為燃燒能。
11. 按權(quán)利要求8到10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將碳 載體混合在加料物中用于支持熔化過程。
12. 按權(quán)利要求8到11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，主要 通過次級能源進(jìn)行的加料的進(jìn)一步熔化通過由燃燒器(19)以及碳噴射器和氧氣噴射器引入其它初級能源來支持。
13. 按權(quán)利要求8到12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，交替 地在雙爐子設(shè)備的其中一個(gè)爐子(A、 B)中通過轉(zhuǎn)上缸頂部(17)在 引入初級能源的情況下進(jìn)行熔解過程，并且通過轉(zhuǎn)上電極裝置主要用 次級能源進(jìn)行熔解過程或過度加熱。
全文摘要
為了在用于熔化金屬的或含金屬的爐料的爐子設(shè)備中提高效率，應(yīng)該在轉(zhuǎn)出電極裝置的情況下可回轉(zhuǎn)地將缸頂部(17)安放在缸底部(14、15)上用于形成預(yù)熔解缸(16)，其中將主要利用次級能源進(jìn)行熔化過程的具有蓋(6)的電極裝置可回轉(zhuǎn)地將安放在爐子(A、B)的缸底部(14、15)上，缸頂部包括向上顯著加長缸底部(14、15)的缸壁的缸壁(18)以及蓋(7)。
文檔編號F27B3/04GK101120103SQ200680005286
公開日2008年2月6日 申請日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月19日
發(fā)明者M·舒伯特 申請人:Sms迪馬格股份公司