煉鋼電弧爐的製作方法

2023-09-23 18:54:50 2

專利名稱：煉鋼電弧爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種煉鋼的電弧爐，煉鋼是通過在熔爐內熔化廢料特別是廢鐵，和/或海綿鐵和/或生鐵以及助熔劑來進行的，至少有一根可作縱向移動的石墨電極伸入爐內，並且在石墨電極與爐料塊之間引發電弧。
普通的熔化廢鋼鐵的具有較高功率的直流電弧爐往往包含單根垂直置入爐內的中心石墨電極。取決於二次電流的可輸入功率受到儘可能最大的石墨電極直徑的限制，目前這種類型的爐子獲得最大功率的電極直徑約為700mm。
然而，這種量級的電極直徑以及設想更大的直徑需要十分複雜的結構，因為要產生更大的質量、力和動量，並且在操作過程中，電極夾持機構、電極支承臂、電極提升機構和導軌、高流傳輸電纜等還會出現一系列問題。
另外，要製成這樣大直徑的優質電極也是困難的，而且通過單相電弧輸入功率，或多或少集中在爐內中心位置，並且在高功率下電弧受磁場的影響而使功率提供變得較為困難。
採用普通的多相電弧爐(參見DE-C-2944269、FR-B2218397和DE-A-3241987)，三根設置在部分圓的中心的電極將爐料熔成垂直的弧坑，其後再使其他爐料熔化。熱廢氣的能量通過無用的空弧坑上升，從而引起爐蓋額外受熱，而且，還需要電極有大的伸入長度(這在普通的直流電弧爐也是這樣)，這就增加了電極的橫向消耗量。另外，電極還需要十分堅固的電極支承臂以及帶有粗導軌的電極提升梁，以便控制由於高電流產生的力和振動。這種機構使投資成本提高，購買普通的多相電弧爐越來越昂貴，而且操作不方便。
再者，從EP-B-0240485可知，爐子裝上幾個等離子噴燃器作為加熱裝置，這種爐子包含一個爐身和一個相鄰排列的爐膛，用來將廢料煉成鋼，上述等離子噴燃器相對於爐子軸線傾斜地設置，並從外部垂直向內伸入。但是，等離子噴燃器由於帶有鎢電極而使效率有限，並且還存在漏水的危險。
本發明的目的在於克服這些缺點和困難，提供一種煉鋼電弧爐，它可以做到具有很高的輸入功率，而投資成本、操作成本和維修成本又低，而且具有高的操作安全性和設備利用率。
為達到本發明的目的，本發明提供了一種通過熔化爐體內的廢料，特別則是廢鐵，和/或海綿鐵和/或生鐵以及助熔劑來煉鋼的電弧爐，至少一根石墨電極伸入爐內，該電極可沿其縱向移動，在石墨電極與爐料塊之間引發電弧，按照本發明，採取了下列措施
-石墨電極從側面伸入爐膛的下部;
-爐膛(石墨電極所處區域)下部有一個相對於上部徑向向外凸出的擴大部分。
採用本發明的電弧爐，電弧大致沿電極軸線的延線對著料塊燒灼，因此，電弧將錐形料堆燒出一個弧坑(熔洞)，層疊的料塊自動地崩塌進入熔洞，暴露在電弧下，進行熔化。
石墨電極從側面伸入爐膛下部(該部分相對於爐體上部徑向加寬)，這種措施可以很好地防止石墨電極落到料塊上。石墨電極下移僅僅是為了引發電弧和過熱爐料完全熔化後形成的鋼液池。在爐料熔化過程中，石墨電極尖部最好處在爐膛上部的底平面投影之外。
在熔化過程中形成的熱燃氣被向上抽出，通過爐料堆，從而加熱爐料。側向穿入的石墨電極本身在很大程度上免受熱燃氣侵害，以致於石墨電極只需短短的伸入長度，並且僅在較輕微的程度上被橫向燒掉。
從US-A-1，542，562可知道一種用礦石煉鋼的設備，該設備有一個爐身，它包含爐膛的上部和相對於上部徑向加寬的下部，電極引入爐膛下部，而且在爐膛底部中心做成圓錐體升坡，這就使礦石堆分成一個較落壁的料殼層，以便使礦石還原和熔化。
伸向礦石堆的電極加熱礦石，或者是通過電阻加熱，或者是通過在兩個相鄰近電極之間燃起的電弧的輻射來加熱，所述電極是彼此傾斜的。上述已知的設備是一種還原爐，其生產量很低，因為受到爐底升坡磨損的限制。而且，在供能情況下在液相中通過傾斜電極進行冶金操作也是不方便的。
按照本發明，有可能做出爐身的擴大部分，在一個實施例中，是圍繞爐身上部環形地擴張，但是，擴大部分在任何情況下都不做成一個密封的環件，而是在出鋼裝置處可以斷開的，在另一個最佳產施例中，僅在石墨電極進入爐膛下部的入口處才做成擴大部分。按照後一實施例，擴大部分形成一個所謂的「電極室」，電極尖部進入其中置放，特別是在裝料過程中，電極尖部可置入其中受到保護。電極室最好有一個沿下部圓周方向擴張的寬度，該寬度為電極直徑的3-7倍。因此，更有效的氣流通過置於爐內的料堆，而且石墨電極也受到最好的保護。
按照本發明電弧爐的一個最佳實施例，石墨電極向下傾斜地對著爐底，因此有可能使電弧大致垂直於錐形料堆的表面。電極的傾斜排列也能夠在爐料熔完後對鋼水進行有效的過熱，並進行冶金作業，例如在普通電弧爐中進行的精煉、脫氧、合金化等。
按照本發明，電弧爐可以設計成帶有3根或3根的倍數的石墨電極的多相電弧爐，或者設計成帶有多根石墨電極的直流電弧爐。
如果電弧爐設計成直流電弧爐，石墨電極最好接通作為負極，並在爐底部設置一個爐底正極。
但是，對於設計成直流電爐的電弧爐，也可能連通至少一根石墨電極作為負極，而至少一根電極作為正極。這種結構可以避免正極連接的石墨電極的磨損(對於普通的電弧爐，帶有正極連接石墨電極，其磨損往往較大，磨損量可能三倍於負極連接石墨電極的磨損)，因為按照本發明，石墨電極經受特殊的冷卻措施保護。因此，直流電弧爐的操作部分地或全部地變得方便，而不需要設爐底正極，因而也不需要貯液槽。
各根石墨電極的電連接最好彼此獨立，石墨電極的排列是這樣的，以致使一根電極的更換或安裝能夠獨立地進行，與其他石墨電極的工作無關，電弧爐可以連續地工作，無需中斷對其他電極供電，因此，是很方便的。這樣，電弧爐的利用率就大大提高。
各根電極最好排列在大致同樣的高度，並且相對於爐體的垂直軸線大致為徑向對稱。
按照一個最佳實施例，若干燃氣-氧噴燃槍從側面伸入爐內，安裝高度至少比安裝石墨電極的高度高一些，燃氣-氧噴燃槍用於引進礦物能量和供給氧氣，該噴燃槍最好相對於爐體垂直軸線徑向對稱排列，並且置於石墨電極之間(從上述垂直軸線看去)。
為了能夠特別有效地熔煉，石墨電極最好傾斜安裝在電極支承機構上，石墨電極在該支承機構上可作軸向移動，並可圍繞大致垂直的軸線和大致水平的軸線作轉動。因此，即使是對於單向裝料，也總是可產生最佳作用的電弧。
按照本發明，可以採用量輕、成本低的機構來支承電極。石墨電極最好通過支承輥來支承，以便電極能在電極支承機構上沿其縱向軸線移動。
為了使爐膛傾斜以排出熔融鋼水，電極支承機構最好可沿著相對於爐體的徑向方向作向著爐體和離開爐體的移動。
按照一個最佳實施例，石墨電極做成空心電極，它的中空可連接供氣導管，並且，如果需要的話，可連接供給固體物質的導管，以便輸入含有粉末和/或有機物質的金屬和/或金屬氧化物。
另一個最佳實施例的特徵在於，電弧爐設計成一種井式爐。其中，在爐身的上端設有一個或幾個可關閉的側向加料口，因此，就無需採用在普通電弧爐具有的爐蓋提升和轉動機構，也不用在移開蓋子時中斷熔煉過程，也不需要用從頂部垂直通過爐蓋伸入爐內的電極。另外，也消除了在裝料時鋼水濺入液槽的危險。而且，在裝料時，不需要中斷熔煉操作，因此提高了熔煉設備的利用率。
本發明還提供了一種應用本發明的電弧爐用廢鐵煉鋼的方法，它允許在低成本下有高的輸入功率，其特徵在於，在裝料和引發電弧後，將燃料氣體(最好是天然氣)通過電極的中空在電極尖部水冷的條件下供向電弧，並在電弧中分解，最好在電弧中由通入的天然氣形成混合氣體(CO+H2)，該混合氣體上升，並在由電弧燒出的熔洞上方一定高度上進行後燃，從而對爐料發出熱量。
最好通過燃燒一種燃料氣體-氧混合物來進行混合氣體(CO+H2)的後燃。
下面將通過由附圖表示的幾個實施例較詳細地說明本發明，附圖中

圖1a和2a分別為按照本發明直流電弧爐第一實施例的電爐的垂直剖面圖和頂視圖;
圖1b和2b表示另一種實施例，在爐膛的側向裝設電極的區域的下部有局部擴大部分;
圖3和4示與圖1a和2a所示類似的直流電弧爐的第三個實施例;
圖5，6和7示出按照本發明的類似於圖2a、3和4的多相電弧爐;
圖8和9是一種電極夾持機構的正視圖和平面圖，該機構對於本發明的電弧爐特別合適。
根據圖1a和2a所示的實施例，直流電弧爐的爐膛1包含一個襯以耐火材料3的水池狀的低凹底部2。在凹底2的上方是爐身4，它由水冷的和襯有耐火材料的金屬殼體5構成，爐身4蓋有一個水冷的蓋6，該蓋子最好可通過轉動但也可通過提升而移開。
如圖2a所示，凹底2最好有圓形底面。在中傾動的電弧爐之一側，設置一個帶有出鋼口的凸窗式的凸臺7。爐膛1也可有一個偏心設置的出鋼口。爐身4從凹底2向上伸出一定高度，成為爐身的圓柱體下部8，該部分的直徑與凹底2的直徑相對應，爐身然後向上變為截頭錐體部分9，在截頭錐體9之上，再變為圓柱體的上部10，該部分的直徑比凹底2要小。
按照另一個實施例(圖1b和2b)，爐身4從頂到底直徑相同(不帶任何錐形)，在爐身上側面設置石墨電極的區域設有單個的擴大部分9′，用以將石墨電極11導入熔煉室。
上述擴大部分9′從電弧爐的下部9的周邊伸出，其寬度為電極直徑的3-7倍，因此，擴大部分9′構成一個以一定間隙包圍石墨電極11的電極室，直到這些電極伸入爐內為止。
因此，上述結構可保證較好的氣流通過爐料堆，可防止電極撞擊爐料，並且有可能將現用的帶有垂直石墨電極的電弧爐改裝成這種帶有側向設置電極的電弧爐。
沿爐子周邊設置若干根直流石墨電極11，按照所示的實施例，設置有4根石墨電極，彼此相距90°。石墨電極11用小車13裝在爐膛1周圍的工作平臺12上，小車13可在平臺12上移動。每個小車13有一電極支承機構14，該機構14可以升降，也可圍繞大致水平的軸線和大致垂直的軸線轉動，該機構14裝有支承石墨電極的輥子15和電極夾持機構16。每根電極直接在輥子15上受導引，並可前後移動，這種移動直接通過與電極夾持機構連接的液壓缸來帶動，或通過在一種獨立的裝置上的液壓缸來帶動，而電極的移動量則通過電極控制機構來控制。最好用液壓機構使石墨電極既可轉動又可作縱向移動，而這種機構在圖中未示出。
石墨電極11通過爐身截頭錐部分9或擴大部分9′的開口17伸入爐內下部18，電極11的傾斜程度以及距爐膛1的中心軸線19的徑向距離是可根據工作狀態來調節的，即根據爐料塊的量、熔煉進行情況以及熔體過熱時熔池面的高度來調節。在爐膛1的底部2內正中設置一個單根爐底正極20，徑向對稱排列的石墨電極11對著正極20。在正常操作狀態，所有石墨電極11的尖部21置於大致同一水平位置，並處於上部10的直徑之外，但若爐料的熔化狀態允許石墨電極11進一步伸入爐內18，則是例外。
在高於電極尖部21一定高度處設置若干燃氣-氧噴燃槍22，該噴燃槍22通過爐身上部10的開口23插入爐內18。如圖2a所示，最好在每兩根相鄰電極11之間設置兩個上述的燃氣-氧噴燃槍22。
石墨電極11最好做成空心電極，它們各有中心通孔24，該通孔24與導管25連通，通過該導管可引入有機物質，最好是天然氣和/或固態的和/或液態的碳氧化合物，以及含有粉末的金屬和/或金屬氧化物。
與普通的直流電爐不同，輸入直流電板爐內的全部電功率不是集中通過單根的很粗的垂直的石墨電極，而是通過根或多根置於4個徑向對稱位置上的直徑較小的石墨電極。因此，功率大小可以提高到這樣的程度，即直流電弧爐的輸出功率不再受到電極的電流負荷的限制。而且，也不使用電極支承臂和提升梁。
在出鋼水時，為了傾斜電爐，可使石墨電極11在工作平臺12上向後移動，這樣只需較短的高電流輸運纜繩，而且只有輕微的機械受力，但在普通的帶有穿過爐蓋的中心石墨電極的電弧爐中，當爐子傾動時，其高電流供電纜繩(在本發明的情況下由於每根電極傳輸電流較小，該纜繩都設計得較細)則按其長度和扭轉來說特別受力。另外，按照本發明，其高電流輸送纜繩不會受到爐蓋的轉動的影響，這種情況又使本發明比普通直流電弧爐更加優越。
4根石墨電極11各自單獨地和獨立地供電，無需保留必須中斷工作的石墨電極11。因此，與普通的帶有單根中心石墨電極的直流電弧爐相比，本發明的電弧爐的利用率就高得多，因為前者在更換或裝入電極時必須中斷工作。
如果通過心石墨電極11引入天然氣或其他的固態、液態或氣態有機物質，那麼，對電極尖部21有冷卻作用。當石墨電極11移去時，天然氣被電弧26分解成元素C和H2，這些元素在熔煉過程中不能在電弧26的高溫下與氧燃燒。在上述分解過程中，要消耗能量。最好通過燃氣-氧噴燃槍22補充燃燒爐內CH4所分解形成的CO+H2混合氣體，成為CO2和H2O，這樣，所形成的熱量被傳給在熔煉前置入爐內的仍然是冷態的爐料27。
由於傾斜的石墨電極11各有傾斜的電弧26，就把爐料熔成熔洞28，因此，爐料自動地崩塌，而不會撞擊電極，或使石墨電極11損壞，這些石墨電極是保護性地設置在爐身下部8或擴大部分9′的。按照本發明的帶有幾根傾斜石墨電極的電弧爐中熔化過程中形成的熱燃氣上升，通過置於熔洞28上的爐料從而將它們預熱，但是在普通的帶有垂直石墨電極的直流電弧爐中，熱燃氣在熔坑內直接向上刮去，無任何阻擋，並被抽走。
另外，在爐內還發生通過後燃過程而預熱爐料的情況，已如上所述。這種情況的發生，直到爐料27熔化成熔液池、電弧在熔池上燃燒從而加熱和過熱熔池為止。
熔煉完成後，將石墨電極11從爐內移去，並使電弧爐傾動，倒出鋼水。出鋼後，使電弧爐回到原位，將它的蓋子6打開，裝入爐料27，再合上爐蓋6，爐料也可從爐身上部10的側門(圖中未示出)裝入。當電極11通過側面裝入之後，溶煉則可再次開始。
按照本發明的直流電弧爐的優點綜述如下-由於它的功率分配到幾根石墨電極11，並且不受電極直徑的限制，故可使直流電弧爐達到最高的生產率(＞150t/h);而普通的帶有一根中心石墨電極的直流電弧爐，則由於其單根石墨電極的直徑有限，使其生產率受限制(＜100t/h);
-大大提高了設備利用率。在1根石墨電極11發生故障的情況下(例如電極斷裂、電極安裝、等)，電弧爐仍可繼續工作，但在單根電極的普通電弧爐的情況下，則必須中斷工作。本發明的電弧爐也可有較大的結構高度，例如可設計成圖1a虛線所示的井式爐。因此，全部爐料27可以通過罐籠或滑槽從頂部一次加入或分成幾部分從頂部加入，而在爐子下部繼續進行熔煉而不用中斷工作。這可使產量增加10%。井式爐可在其爐身上設置側向裝料口用以連續加料(最好裝一擋板以防灰塵冒出)，因此，不需要設置爐蓋提升和轉動的機構。
-本發明的電弧爐結構簡單，成本可降低約20%，因為可省去電極支承臂、電有提升梁、梁的導軌，從而可大大減小運送機構、電極移動液壓機構等的尺寸;
-維修方便;
-通過使能量的最佳分布，改善了供入爐內熔化爐料用的能量輸入，改善了電極系統微量運動時的可控制性，通過傾斜電極11熔成的熔洞28產生熱燃氣改善爐內爐料的預熱狀況，並通過後燃含CO的煤中的CO或從空心電極通入的天然氣中的CO+H2改善爐料的預熱狀況;
-節約能量約50KWh/t，即節約能量約15%，也就是提高效率10%;
-附加節約電極約25%，因為採用了傾斜的電極排列，電極伸入長度較短，熱燃氣不會沿石墨電極衝刷，因此，其橫向損耗極小。
-對電極尺寸無特殊要求，但可用小直徑(約200-450mm)的電極，小尺寸電極更為適用，因為由較小直徑電極可得到高的電導率(A/cm2);
-可以避免在大型直流電弧爐上因磁場的作用而使電弧偏斜，因為單相電流小得多，因此，分布到幾根石墨電極的磁場就較弱。
按照圖3和4所示的實施例，直流電弧爐包含一個做成井式爐30的爐體和一個與井式爐30隔開但是連通的膛式電爐31，它們通過轉動支架32支承在底座上。
爐子底部33由金屬板殼34內襯耐火材料35製成。在井式爐30內，底部有一圓形的或橢圓形的槽形凹底36，它通過溢流壩72與膛式電爐31的凹底37隔開。為了排空凹底36以便檢查、修理或更換底部正極20，在爐底33偏心設置一排出孔73。在膛式爐31區域內，耐火爐襯加高，構成與凹底37相接的側壁38，它也可設計成水冷的壁。
如圖4所示，在平面圖上，井式爐30和膛式爐31最好都是圓形的，它們的凹底36和37彼此大致相切地接觸，兩個爐子的內部18和18′在接觸處彼此連通，而凹底36和37則在接觸位置用一個溢流壩72隔開。膛式爐31能夠接納全部鐵水而不會達到溢流壩72的高度。
如圖3和4所示，本發明電弧爐可以相對於連接井式爐30的中心39和膛式爐31的中心40的水平軸線作垂直傾動。
井式爐30包含一個圓柱形爐身部分41，其直徑小於底部的直徑，該部分由金屬殼體構成。在爐身部分41的上端有一罩子43，它可由有壓力介質的液壓缸43操縱而提升和下降，在罩子43的一側有一切口44，當罩子43升高時(如圖3中點劃線所示)，就呆看見由料槽45裝入爐料27的裝料口。也可以通過設在爐身部分41的側門(圖中未示出)進行裝料，這也可在其間設一擋板以便在加料時擋住廢氣。在罩子44的中央有一廢氣管46，它通入一個直徑較大的靜止中心排氣管48，該排氣管48與抽風裝置47連接。
井式爐30的下端接一向下發散的下部50，它由水冷殼體49構成。該向下發散的下部50有一位於截頭錐殼體49的開口51，石墨電極11就通過該開口51相對於爐底中心傾斜地伸入井式爐30之內部。石墨電極11安裝在託架52上，可相對於爐底33作軸向移動，也可通過轉動機構53作旋轉運動。在該實施例中，通過這一方式，可使電極軸線相對於水平線的傾斜度在20-80°之間調節。在井式爐30的中心線39設置一個底部正極20。
再一個石墨電極11′裝在井式爐30與膛式爐31之間的過渡區，該電極11′安裝得比可轉動地安裝在發散下部50的外殼上的電極11更陡峭些。該石墨電極11′最好只可作縱向移動，而不可轉動地安裝的。它相對於水平線的傾斜度為50-80°，最好為70°。
膛式爐31裝有一個電熱裝置54，在本實施例中，該裝置54被設計成多相電流電弧加熱，其石墨電極55穿過蓋56引入爐內。也有可能採用直流電弧加熱。也可用感應加熱裝置代替電弧加熱。石墨電極55可以在橫向伸出爐外的電極夾持機構57上升降，並可圍繞轉軸60往側向轉動，電極夾持器57通過提升機構58安裝在柱杆59上。採用橫向地傾斜伸入爐膛的電極來加熱也是可行的。
膛式爐31最好有一個相對於其中心40是偏心設置的底部排出口61。在離凹底一定距離的側壁38上設一個用來排出爐渣的工作門62。如果需要的話，可通過該工作門62引入一把吹氧噴槍63，用來將精煉氧吹入膛式爐31。在膛式爐31的水冷爐蓋56上設一個漏鬥64，用於加入合金化元素。
按照圖3和4所示實施例，石墨電極11最好也做成空心電極，並與供給天然氣的供氣導管連接。另外，在井式爐30內高於電極尖部一些高度處設置若干用於後燃燒操作的燃氣-氧噴燃槍22，以便有效地預熱爐料。
在圖5-7示出類似於圖2a、3和4的電弧爐，它們被設計成多相電弧爐。圖5示出圖2a所示那種型式的爐子(也帶有出鋼口7′)。圖6和圖7則分別表示圖3和圖4所示的爐子類型。這些爐子分別包含3根(或3根的倍數)的石墨電極，大致均勻地分布在爐子周邊上，並且從側面伸入爐內，而不是像普通電弧爐那樣從頂蓋伸入爐內。按照本發明的多相電弧爐中得到上面所述的與直流電弧爐大致相同的好處。
圖8和9示出一種電極夾持機構65，它可按照電極支承機構的意向在工作平臺12上移動，並且用來將新的石墨電極備件66僅僅機械地最好是自動地連接和固定到石墨電極小車上。
為此目的，在小車13退回後，將電極支承機構14傾斜到水平線(圖8直線所示位置)，於是石墨電極11與水平安裝在電極夾持機構65上的石墨電極備件66對齊。上述電極夾持機構65有一水平的平臺68，它可通過提升機構67上升和下降，以便使新電極備件66處於水平地取向的電極11同一高度上。
新的電極備件66夾緊在可轉動地安裝在平臺68上的夾緊機構69中，並可由馬達70帶動作轉動。新電極備件66以其錐形帶螺紋接頭71與電極11的逆向地成形和帶內螺紋的端部連接起來，並擰緊在電極備件66上，就可達到穩定的連接，而不需要使用升降機構和任何別的操縱裝置。
權利要求
1.一種通過熔化爐體(1，30)內的廢料(27)，特別是廢鐵，和/或海綿鐵和/或生鐵，以及助熔劑來煉鋼的電弧爐，至少一根石墨電極(11)伸入爐內，該電極可沿其縱向移動，在石墨電極(11)與爐料塊(27)之間引發電弧(26)，其特徵在於--石墨電極(11)從側面伸入爐膛(1，30)的下部(8)，--石墨電極(11)所在區域的下部(8)有一個相對於上部(10)徑向向外凸出的擴大部分(8，9；9′)。
2.根據權利要求1的電弧爐，其特徵在於，上述擴大部分(8，9)是圍繞爐身上部環形地擴張的。
3.根據權利要求1或2的電弧爐，其特徵在於，上述擴大部分(9′)僅僅在石墨電極進入的區域從爐子下部(8)伸出。
4.根據權利要求1-3中任一項的電弧爐，其特徵在於，石墨電極(11)最好對著爐膛(1，30)的底部(2，33)向下傾斜。
5.根據權利要求1-4中任一項的電弧爐，其特徵在於，該電弧爐設計成帶有3根或3根的倍數的石墨電極(11)的多相電弧爐。
6.根據權利要求1-4中任一項的電弧爐，其特徵在於，該電弧爐設計成帶有多根石墨電極(11)的直流電弧爐。
7.根據權利要求6的電弧爐，其特徵在於，石墨電極(11)連通作為負極，而在爐膛底部設置爐底正極(20)。
8.根據權利要求6的電弧爐，其特徵在於，該電弧爐設計成帶有至少一根負極連通的石墨電極(11)和至少一根正極連通的石墨電極(11)的直流電弧爐。
9.根據權利要求6、7或8中任一項的電弧爐，其特徵在於，各石墨電極(11)的電連接是互相獨立的。
10.根據權利要求1-9中任一項的電弧爐，其特徵在於，各石墨電極(11)安裝在大致同一高度上，並且相對於爐膛(1，30)的垂直軸線(19，39)大致呈徑向對稱。
11.根據權利要求1-10中任一項的電弧爐，其特徵在於，所述爐膛(1)內還插入燃氣-氧噴燃槍(22)，其高度至少比安裝石墨電極(11)的高度高一些，該噴燃槍(22)用來引導礦物能源到爐膛內，它是從側面伸入爐膛(1)的。
12.根據權利要求11的電弧爐，其特徵在於，所述燃氣-氧噴燃槍(22)安裝成相對於爐膛(1)的垂直軸線(19)呈徑向對稱，並且，從所述垂直軸線(19)的方向看，它們處於石墨電極(11)之間。
13.根據權利要求1-12中任一項的電弧爐，其特徵在於，石墨電極(11)是傾斜地安置在電極支承機構(14)上，該電極(11)在該機構上中作軸向移動，並可繞大致垂直的軸線和大致水平的軸線轉動。
14.根據權利要求13的電弧爐，其特徵在於，石墨電極(11)由支承輥(15)來支承，以便可在電極支承機構(14)上沿縱向軸線移動。
15.根據權利要求13或14的電弧爐，其特下在於，所述電極的移動是液壓驅動的。
16.根據權利要求13-15中的任一項的電弧爐，其特徵在於，電極支承機構(14)可沿著相對於爐膛的徑向方向作向著和背離爐膛(1，30)的移動。
17.根據權利要求1-16中任一項的電弧爐，其特徵在於，還裝設了電極夾持機構(65)，通過夾緊裝置(69)將電極備件(66)可轉動地安裝在上述夾持機構(65)上，電極支承機構(14)和夾緊裝置(69)可作彼此對準的移動。
18.根據權利要求1-17中任一項的電弧爐，其特徵在於，石墨電極(11)做成空心電極，它的中空(24)可與供氣導管連接，而且，如果需要的話，可與固態物質供給導管連接，以便輸入含有粉末和/或有機物質的金屬和/或金屬氧化物(25)。
19.根據權利要求1-18中任一項的電弧爐，其特徵在於，所述爐膛(1，30，31)是可傾動地安裝的。
20.根據權利要求1-19中任一項的電弧爐，其特徵在於，所述爐膛(1)設置一個偏心的底部排出口或出鋼口。
21.根據權利要求1-20中的任一項的電弧爐，其特徵在於，所述電弧爐(1，30)設計成一種井式爐，其中，在爐身的上端設置一個或幾個可關閉的側向加料口。
22.根據權利要求1-20中的任一項的電弧爐，其特徵在於，所述井式爐(30)包含一個向上逐漸變細的爐身。
23.根據權利要求21或22的電弧爐，其特徵在於，緊接所述井式爐(30)之外，設置一膛式爐(31)，在井式爐(30)熔煉的鋼水可通過溢流壩(22)直接輸入膛式爐(31)。
24.根據權利要求21或22的電弧爐，其特徵在於，緊接所述井式爐(30)的底部有一圓形的或橢圓形的水池的凹底(36)，它與膛式爐(31)的凹底(37)用溢流壩(72)隔開。
25.根據權利要求23或24的電弧爐，其特徵在於，井式爐(30)的底部與膛式爐(31)的底部是大致彼此相切的。
26.根據權利要求23-25中任一項的電弧爐，其特徵在於，所述膛式爐(31)的爐底(37)設計成比井式爐(30)的爐底(36)更低凹的盆狀。
27.根據權利要求23-25中任一項的電弧爐，其特徵在於，所述膛式爐(30)在其上端設有抽氣裝置(46，7)。
28.一種應用根據權利要求21-27中任一項的電弧爐將廢鐵和/或海綿鐵和/或生鐵煉成鋼的方法，其特徵在於，在井式爐(30)中連續地熔化爐料塊(27)，鐵水被收集在膛式爐(31)中，並且在熔池中被煉成鋼、加熱和出鋼。
29.一種應用根據權利要求1-18中任一項的電弧爐將廢鐵煉成鋼的方法，其特徵在於，在裝好爐料(27)和引發電弧之後，通過石墨電極的中空(2)將有機物質輸入電弧(26)中，並在此分解。
30.根據權利要求29的方法，其特徵在於，作為有機物質的碳氫化合物以固態、液態和/或氣態形式被導入電弧中，並通過冷卻的電極尖部(21)在此分解，分解產物繼續燃燒。
31.根據權利要求30的方法，其特徵在於，合成的廢料被作為固態碳氫化合物引入電弧內。
32.根據權利要求31的方法，其特徵在於，合成的廢料與氣態載體一起靠氣動方法送入電弧內。
33.根據權利要求30的方法，其特徵在於，可用油類作為液態的碳氫化合物送入電弧內。
34.根據權利要求30的方法，其特徵在於，通過把天然氣供入電弧(26)中形成的混合氣體(CO+H2)可以上升，並在由電弧(26)發熱使爐料燒成的熔洞(78)之上一定高度處發生後燃。
35.根據權利要求34的方法，其特徵在於，混合氣體(CO+H2)的後燃是通過燃燒燃料氣-氧混合物進行的。
全文摘要
在通過熔化廢料(特別是廢鐵)和/或海綿鐵和/或生鐵以及助熔劑來煉鋼的電弧爐中，至少有一根可作縱向移動的石墨電極伸入爐膛內，在該電極與爐料塊之間引發電弧。為了達到特別高的輸入功率，將石墨電極從爐體側面伸入爐膛之下部，在爐膛下部石墨電極伸入處有一相對於爐身上部徑向向外凸出的擴大部分。
文檔編號C21C5/56GK1072459SQ9211317
公開日1993年5月26日 申請日期1992年11月18日 優先權日1991年11月18日
發明者哈拉爾德·伯傑, 彼得·米塔格, 約翰尼斯·斯坦斯, 格特·法伊弗 申請人:奧地利鋼鐵聯合企業阿爾帕工業設備製造有限公司