用於在鋼鐵生產時提高生產能力的設備的製作方法

2023-09-21 17:30:05

專利名稱：用於在鋼鐵生產時提高生產能力的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於在鋼鐵生產時提高生產能力，尤其是縮短供貨時 間的方法和設備，同時增加鋼品種並控制大量和優質煉鋼的質量，本 發明應用雙容器及薄軋工藝，並且對於生4失、海綿狀4失和回爐料，按 照電弧爐和/或氧鼓風方法進行處理，在連續鑄造後產生輥軋帶材或長 料.
背景技術：
通常已採用雙容器及薄軋工藝提高生產能力(DE19623671A1; DE19621143A1 ).然而這種提高只有通過一定程度上增大投資費用 才能實現.在裝料、熔煉和降碳等領域中冶金方法的優化在此處是不 可能的.因而常規的鋼鐵生產方法限制了其生產能力的進一步提高。

發明內容
本發明的目的在於縮短供貨時間，同時增加鋼品種並控制大量和 優質煉銅的質量，通過連接著的薄軋工藝和直接利用澆鑄熱的軋制.
上述任務按照本發明如此完成生鐵和海綿狀狀鐵至少以卯10， 50: 50至100: 1的比例與作為冷卻劑的回爐料成份，和/或70%的生 鐵之下的海綿狀鐵成份被裝爐，並且用於熔煉過程的時間通過可自由 選擇的、最大可達到的每單位時間氣氣量而縮短，該方法是通過至少 一個氧氣鼓風嘖槍將氧氣密度提高到400Nm3/min且鼓風時間降至約 12-16分鐘.這樣不僅在熔煉時而且在鼓風時明顯節省時間，並且顯 著提高了單位時間的鋼產量。同時該生產方法對於大量鋼和優質鋼是 靈活的，從而對不同的鋼品種達到更短的供貨時間，
一種實施例是可自由選擇的氧氣量通過一個頂鼓風噴槍在
150-400Nm3/min之間送入，
此方法的效果可如此提高，將海綿狀鐵(直接並千燥還原的鐵 /DRJ)以高於6,1C的溫度裝爐。這樣熔煉時間被調節到同樣大小的 鼓風時間。
同樣影響此方法節省時間性能的 一種優化是，頂鼓風噴槍的出口 處鼓風角被調節到10-40。。
方法的另一特徵是，氧氣鼓風根據爐型在1000mm的生鐵池深時 開始.這樣導致一個特別猛烈的熔池運動.
支持熔池運動的還有另一個特徵通過壁鼓風噴槍以 5(M00Nin3/min鼓入氧氣，這樣支持焦斑之下的熔煉池的旋轉。
如此形成另一個對熔池運動力的支持通過門鼓風噴槍以 6O00Nm3/h鼓入氧氣.
為了起動熔池運動，另一個措施是在起動對生鐵用氧氣鼓風時開 始海綿狀鐵的裝爐.
有效起動熔池運動的另一處置方法在於，通過均勻分布在底爐四 周上的衝刷石，根據過程階段，然而不間斷地，從下面以 50-100Nltr/min送入惰性氣體(氮或氬).
其中這樣來加速熔煉池的旋轉惰性氣體在圍繞四周前進的壓力 提升被送入相繼排列的衝刷石.
作為另一種實施例，建議高爐的排氣口上進行氣體分析，並測量 排出氣體的壓力和溫度。從而至少可以進行過程監測。
作為另一個措施，建議排出氣體壓力和溫度的氣體分析值用於作
為調整電路的基礎，調整電路使鼓風噴槍位置或其嘴的調整、送入氣
體的量和氧氣壓力為最佳.
用於提高鋼產品，尤其是軋制鋼板的生產能力並生產鋼產品的設 備由以下特徵的組合構成
(a)具有一個高爐或類似的生鐵生產設備；
(b)具有一個直接還原i殳備；
U)具有兩個相鄰安裝的有多個鼓風噴槍和至少一個電極系統的 鋼生產容器；
(d) 具有一個有兩個鍋爐的真空處理i殳備(VD/VOD);
(e) 具有兩個分別有兩個處理狀態的坩堝爐；
(f) 具有兩個連鑄設備(用於不同的連鑄尺寸)；
(g) 具有一個相連接的精軋機，它具有至少6個用於熱禮帶材或 長料的軋機機座.
在此i殳備中可進行2.5至3.0 MU1, Jato熱軋帶材的生產，它不僅 適應關於原料和能量資源地理上的各種特定情況，而且也適應關於鋼 材的市場需求，並且C鋼，IF-， ULC-，低-，中-,高-C鋼，多相(雙 相和三相)鋼材，具有l-3Vn矽的Si鋼，以及諸如奧氏體和鐵氧體等 不鏽鋼均可以生產.
存在更優化的特徵，在每個電弧爐的底爐分別安裝4-20個均勻分 布於周圍的衝刷石。這樣在衝洗的同時可以提供熔煉池的旋轉，並且 衝洗更為有效.
存在一種實施例，頂鼓風噴槍由兩個單噴槍構成.從而提供了另 一種調整的可能性；隨地點、時間並在壓力分布中調節送入氧氣的量.
這是有優點的通過每一個單個鼓風噴槍可送入150至 400Nm3/min的量.這樣在相應冶煉效果的可操作工作壓力下可提供相 應的氧氣.
可以裝配老式的鋼生產容器，其中每一個單個容器具有至少一個 電板系統， 一個頂鼓風噴槍， 一個門鼓風噴槍和一個壁噴槍.
可如此進一步送入高的氧氣量在高爐的一個壁模中設置壁噴槍, 並且此噴槍由一個氧氣超聲鼓風噴槍構成。這裡此壁模嵌在高爐的冷 卻壁之間.
對於具有更高加熱電流的冶煉過程更有好處的是，底爐中的爐村 在外面用內冷卻銅箱(板條)圍起來，並且位於底爐上邊緣的鋼箱構 成一個相關聯的冷卻和支撐環. 另一種實施例是底爐中的爐襯以轉爐爐襯的形式形成內襯。這樣 形成的爐襯具有更高的負荷能力.
附困說明
附圖示出本發明實施例，下面藉助它們說明本發明方法和方法的 各步驟。
附圖中
圖l是一個具有共同使用的鼓風噴槍和電極系統的雙容器設備的 剖視困2是單個爐的放大圖，以及 圖3是去掉高爐時底爐的頂視圖。
具體實施例方式
用於提高鋼鐵生產中生產能力的方法，此方法縮短鋼產品的供貨 時間，同時可增加鋼品種數並控制大量或優質鋼的質量，利用雙容器 及連鑄薄軋工藝並基於生鐵1，海綿狀鐵2和回爐料工作，並且在電 弧爐和/或氧鼓風方法的基礎上進行.在將鋼注入到一個薄軋連鑄設備 上之後可以在一個直接相連接的輥軋機中利用澆鑄熱形成輥軋帶材.
生鐵l由一個高爐或一個其它的生鐵生產設備獲得，並且海綿狀 鐵2由設置在其後的直接還原設備得到.
冶煉在兩個相鄰安裝的、具有多個鼓風噴槍4和至少一個電極系 統5的鋼生產容器3中進行.原則上也可以應用兩個獨立的鋼生產容 器3，然而這樣不經濟，因為這樣同一個裝備需要加倍.對這兩個鋼 生產容器3配備一個具有兩個鍋爐的真空i史備.此外跟著兩個分別具 有兩個處理狀態的坩堝爐用於二次冶煉。產生的鋼例如在兩個平行的 薄軋連鑄設備中被澆鑄，並且在一個直接相連接的，具有至少6個軋 機機座的精軋機中利用澆鑄熱(在相應的溫度分布下)被軋制.這裡 形成鋼產品，如熱軋帶材或長料.
困1中示出鋼生產容器3，它由電弧爐6構成，電孤爐具有一個
底爐6a和一個高爐6b (由冷卻壁構成)。在底爐6a爐^H"7中周圍分 布著4-20個衝刷石8,用於送入惰性氣體9。
從頂部穿過高爐6b伸入的頂鼓風槍10由兩個單鼓風噴槍10a和 10b構成，它們可以單獨或一起工作。除了頂盡支風噴槍10外，每個單 個容器3a分別配備至少一個電極系統5， 一個單鼓風噴槍10a， 10b， 一個門鼓風噴槍10c， 一個設置在壁模ll中並由一個氧氣超聲鼓風噴 槍12構成的壁鼓風噴槍10d。
鼓鳳噴槍4和電極系統固定在一個升降和旋轉支座13上，通過升 降運動14單鼓風噴槍10a， 10b (頂鼓風噴槍IO)和電極系統5可以 被提升，通過旋轉運動15它們可旋轉到另一個電弧爐6上，並且再通 過升降運動14它們可再次降低到工作位置上。升降運動14也可以對 頂鼓風噴槍IO單獨進行.
按照圖2，底爐6a中爐村7外部藉助於內冷卻銅箱16(所謂的板 條)進一步冷卻，在底爐6a的上邊緣上相同或類似的銅箱16構成一 個冷卻和支撐環18，用於冷卻和支撐爐襯7。
爐襯7以轉爐爐襯19 (具有斜或垂直放置的石塊)的形式形成內襯。
下面說明所實施方法的參數為了裝爐，生鐵l( >4%C， >0.3%Si) 和海綿狀鐵2至少以90: 10， 50: 50至100: l的比例與作為冷卻劑 的回爐料成份，和/或70%的生鐵1之下的海綿狀鐵成分被送入.熔煉 過程時間通過一個可自由選擇的、化學和物理上可行的最大可達到的 單位時間氧氣量而縮短。其中氧密度特別提高到24NmVt . min (在 容器3為200噸時為400Nm3/mm ),並且鼓風時間降到約為12-16分 鍾.
這裡可自由選擇的通過頂鼓風噴槍10的氧氣量在200噸容器3 的情況下提高到150-400NmVmin之間.
海綿狀鐵2(直接和乾燥還原的生鐵/DRJ)的裝爐也可以高於600 TC的溫度進行.
將頂鼓風噴槍10出口處的噴射角20 (

圖1和3)調整到10-40° 是有好處的，氧的頂噴射21根據爐型22在1000毫米生鐵1的池深 23時才開始。
為了加速反應並從而贏得時間，還可以再由壁鼓風噴槍10d以 50-100Nni3/min鼓入氧氣，
這裡起支持作用的是通過門鼓風噴槍iOc鼓入約6000Nm3/min的 氧氣.
在生鐵1上氧氣噴射21開始時也可以才開始海綿狀鐵2的裝爐。
通過衝刷石8送入的惰性氣體9在大量衝刷石8 (它們分布在周 圍)的倩況下在圍繞四周的壓力提升中被帶入相繼排列的衝刷石8, 這樣形成圍繞熔煉池垂直中心軸的金屬液旋轉。
此外在高爐6b排氣口 24上有一個氣體分析儀25，在其中測量排 出氣體26的壓力和溫度值。
氣體分析儀25測得的壓力和溫度值以及排出氣體26的成份構成 調節電路27的基礎.調節電路輸出信號體積、壓力和溫度(V， P， T) 用於使鼓風噴槍位置或其嘴的調節、送入的氧氣量和氧氣壓力最優化。 除了升降調節、氧氣量和氧氣壓力之外，調節電路輸出信號還被用於 送入來自衝刷石8的惰性氣體9 (送入量)，使得在測量位置處氣體 成份儘可能由C02 (二氧化碳)組成.這樣避免了一氧化碳(CO)的 後續燃燒.此方法達到約98%的效率.
在4-20個沖刷石8中的壓力狀況(金屬液的旋轉)有助於圖l和 圖2所示爐渣層29下面的金屬液流動.通過衝刷石8送入的惰性氣體 9為50-600Nltr/min.頂鼓風噴槍10的壓力約為8-20巴.
電孤爐6中的加熱時間(圖2)在輸入功率為80-130MW時調節 到25-70min之間的盛鋼時間，在起始階段從40%的生4失1的填充度 出發.
出鋼時間(冶煉周期)由兩個鋼生產容器3的熔煉和鼓風時間給出。
應用兩個鋼生產容器3可以^f吏出鋼時間從140-50min減半. 如困3所示，在去掉高爐6b時可從上面看到衝刷石8的位置，困
中只畫出其一部分。用於壁鼓風噴槍l(M的壁模11是可看見的。具有 10。和40。的雙錐體(它們確定焦斑的作用範圍)的頂鼓風噴槍10位於 中央。此外門鼓風噴槍10c的位置和方向也是可看見的。
出渣門30位於爐渣排出口側面上.與其對著的一側有出鋼口 M， 它作為具有從下部閉鎖的垂直管道示出，但是它也可設計為帶有流槽 翻料機的出鋼流槽.
附困標記列表 1生鐵 2海綿狀鐵 3兩個鋼生產容器 3a單個容器
4 氧氣鼓風噴槍
5 電極系統
6 電孤爐 6a 髙爐 6b 底爐
7 爐襯
8衝刷石 9惰性氣體 10頂鼓風噴槍 10a 單鼓風噴槍 10b 單鼓風噴槍 10c 門鼓風噴槍 11壁模
12氧氣超聲鼓風噴槍 13升降和旋轉支座 14升降運動 15旋轉適動
16 銅箱
17 上邊緣
18 冷卻和支撐環
19 轉爐爐襯
20 噴射角
21氣氣的噴射
22 爐型
23 池深
24 排氣口
25 氣體分析儀
26 排出氣體
27 調整電路
28 熔融金屬、液流
29 爐渣層
30 出渣門
31 出鋼口
權利要求
1.用於提高鋼產品，尤其是軋制鋼板生產能力的設備，它由以下特徵的組合構成(a)具有一個高爐或類似的生鐵生產設備；(b)具有一個直接還原設備；(c)具有兩個相鄰安裝的、有多個鼓風噴槍(4)和至少一個電極系統(5)的鋼生產容器(3)；(d)具有一個有兩個鍋爐的真空處理設備(VOD；VD)；(e)具有兩個分別有兩個處理狀態的坩堝爐；(f)具有兩個連鑄設備；(g)具有一個相連接的精軋機，它具有至少6個用於熱軋帶材或長料的軋機機座。
2. 如權利要求l所述的設備，其特徵在於，在每個電弧爐(6) 的底爐(6a)中分別安裝4-20個均勻分布在四周上的衝刷石(8)。
3. 如權利要求1所述的設備，其特徵在於，頂鼓風噴槍(10) 由兩個單鼓風噴槍(10a; 10b)構成。
4. 如權利要求3所述的設備，其特徵在於，通過每個單鼓風噴 槍(10a; 10b)可送入150至400 Nm3/min。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的設備，其特徵在於，每個 單容器(3a)具有至少一個電極系統(5)， 一個頂鼓風噴槍(10)， 一個門鼓風噴槍(10c)和一個壁鼓風噴槍(10d)。
6. 如權利要求1至4中任一項所述的設備，其特徵在於，壁鼓 風噴槍(10d)安裝在高爐(6b)的一個壁模(11)中，並由一個氧 氣超聲鼓風噴槍(12)構成。
7. 如權利要求1至4中任一項所述的設備，其特徵在於，底爐 (6a)爐村(7)在外面用內冷卻銅箱(16)圍住，並且位於底爐(6a)上邊緣(17)的銅箱(16)構成一個關聯的冷卻和支撐環(18)。
8. 如權利要求1至4中任一項所述的設備，其特徵在於，底爐 (6a)爐襯(7)以轉爐爐村(19)的形式形成內襯。
全文摘要
本發明涉及用於在鋼鐵生產時提高生產能力的設備，它由以下特徵的組合構成(a)具有一個高爐或類似的生鐵生產設備；(b)具有一個直接還原設備；(c)具有兩個相鄰安裝的、有多個鼓風噴槍和至少一個電極系統的鋼生產容器；(d)具有一個有兩個鍋爐的真空處理設備；(e)具有兩個分別有兩個處理狀態的坩堝爐；(f)具有兩個連鑄設備；(g)具有一個相連接的精軋機，它具有至少6個用於熱軋帶材或長料的軋機機座。
文檔編號C21C5/28GK101353712SQ200810095930
公開日2009年1月28日 申請日期2004年9月21日 優先權日2003年9月22日
發明者弗裡茨-彼得·普勒申烏切尼格 申請人:伊斯帕特工業有限公司