專利名稱：交流電弧爐及其操作法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用交流電來熔化鋼的電弧爐并涉及相關(guān)的操作法，如同在有關(guān)的主要權(quán)利要求中所提出的。
本發(fā)明應(yīng)用的領(lǐng)域為用來熔化鋼及其合金的電弧爐并曾構(gòu)思和設(shè)計以適當(dāng)?shù)姆绞讲捎媒涣麟娛构S的效率和產(chǎn)出得以優(yōu)化。
本發(fā)明對用直流電操作的電爐和用交流電操作的電爐都可適用。
本發(fā)明適用的電弧爐可以有一出鋼槽和一出鋼孔，出鋼孔的定位可不受任何限制。
應(yīng)用于電弧爐的較好的典型做法是用“熔池”法操作，即在操作時總是存在剩余金屬液。
本發(fā)明的目的是要顯著地減少電弧爐所消耗的電能和熔化時間。
本發(fā)明還可特別適用于完全用冷料來熔化的情況。
本發(fā)明用翻斗車來對電弧爐裝入廢鋼，或連續(xù)裝入廢鋼，或連續(xù)裝入預(yù)先破碎的其他材料，或混合裝入要裝的材料。
現(xiàn)有技術(shù)的熔化金屬的方法含有將氣體元素噴射入爐內(nèi)的過程以便使熔化金屬材料中的碳和其他可氧化的化學(xué)元素完成氧化反應(yīng)。
氧化反應(yīng)可使碳和其他化學(xué)元素中的潛在能量通過放熱氧化反應(yīng)而被回收。
噴入的氣體元素可以是富含氧的空氣或者甚至是純氧。該氣體元素可用位在熔池表面之上的吹管及/或設(shè)在爐底上的噴嘴或風(fēng)口吹入到熔化金屬上。
專利US-A-3，459，867號啟發(fā)說可用燃燒器將數(shù)量經(jīng)過仔細(xì)計算的氧送入爐內(nèi)從而使氧富余。該項燃燒器可沿一個位在電極和爐子側(cè)壁之間的周邊區(qū)作用并跟隨金屬的運動而工作。
專利US-A-2，909，422號啟發(fā)說氧和其他物質(zhì)可通過一個空心的電極送入爐內(nèi)。從而現(xiàn)有技術(shù)還包括將添加劑和粉煤通過設(shè)在爐頂上的空心電極送入爐內(nèi)的內(nèi)容。該項添加劑和粉煤補充物可補充用在氧化反應(yīng)中的碳并能使由該反應(yīng)提供的能量保持在高水平。
專利GB-A-2，115，011號啟發(fā)說攪動和加工用的氣體可從熔化金屬液的下面吹入面固體碳素物則從上面引入，此外并用設(shè)在側(cè)壁上的風(fēng)口將氣體混合物送向金屬熔液。
專利GB-A-1，421，203號啟發(fā)說氧氣和其他氣體可從底部一個位在電極和爐子側(cè)壁之間的區(qū)帶內(nèi)送入。
專利FR-B-2，208，988號啟發(fā)說氣體須從上面向下送入爐內(nèi)，還須從廢鋼及/或熔化金屬液下面送入到電極區(qū)以及電極和爐子側(cè)之間的區(qū)帶內(nèi)。該文件還公開說在側(cè)壁上還設(shè)有一個或多個輸送氧氣及/或其他氣體的吹管，其配置方向跟隨著金屬在電極和爐子側(cè)壁之間的運動方向。
專利EP-BI-0257450號所公開的方法包括采用多個工作在電極和爐子側(cè)壁之間、輸送氧氣或其混合物的吹管，以及多個安排在熔化金屬液下面、吹管所工作的區(qū)帶內(nèi)的噴嘴。
這些位在底部上的噴嘴并被用來攪動熔液并使吹管的吹煉作用均勻，因為即使采用超聲吹管，燃?xì)馍淞髟谌垡簝?nèi)也不能達(dá)到大于20-30厘米的深度，除非所用的吹管是準(zhǔn)備扔掉、不打算再用的。
現(xiàn)有技術(shù)的噴嘴和風(fēng)口工作時的典型壓力最高可達(dá)60巴，通常在5至20巴之間。
在專利US-A-3，902，889號和EP-BI-0257450號中都可看到，位在底部上的噴嘴和風(fēng)口所具有氧氣發(fā)射口的直徑為3至6毫米，并且最好采用雙管式，其中中心管發(fā)射氧氣，而環(huán)形管發(fā)射碳?xì)浠衔锛?或惰性氣體作為冷卻之用。
采用風(fēng)口從底部吹入氧氣連同其他不同流體例如氬氣、氮氣和甲烷氣可使氧化反應(yīng)得到改進(jìn)并能均勻地進(jìn)行。
風(fēng)口技術(shù)能使鋼水較好地均勻化，這樣就可能在“長弧”條件下強烈地工作而不會產(chǎn)生溫度上的不均勻，并能縮短熔化時間，還有其他好處。
現(xiàn)有技術(shù)的從底部吹入氣體是在較高的壓力下以較低的氣體流率來進(jìn)行的，氣體通過多個分布在底部上通常為小口徑的風(fēng)口吹入爐內(nèi)。
在各種工作周期中吹入氣體的調(diào)節(jié)也是依靠氣體流率的調(diào)節(jié)來進(jìn)行的;壓力能被改變，但只是流率改變以后的結(jié)果。
在現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)口基本上是在爐底上對稱布置的并且通常與發(fā)射氧氣的吹管相對應(yīng)。
送入氧氣和其他氣體的風(fēng)口和吹管這樣安排時對熔煉廠的效率和產(chǎn)出不會有什么提高的作用。
本申請人等因此曾進(jìn)行了調(diào)查和試驗，并出乎意料地完成了本發(fā)明，達(dá)到了原來希望要進(jìn)一步改善的目的，特別是在工廠的產(chǎn)出方面，在熔化時間方面，在能量消耗方面，在熔液均勻化方面，并因此而對溫度值和成份分析值可具有較大可靠度的方面，均可得到進(jìn)一步改善。
在各有關(guān)的主要權(quán)利申請項中提出了本發(fā)明及其特征，而在從屬權(quán)利申請項中則說明了本發(fā)明主要解題思想的各種變型。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明是以一種新的技術(shù)上的和操作原理上的方法為依據(jù)的，雖然用到常見的部件和組件，但這些常見的部件和組件是以歷來沒有設(shè)想過的革新的方式來使用的。
本發(fā)明以一種革新的方式來使用將氣體從爐底(或爐床)噴入的風(fēng)口技術(shù)以便使氧化反應(yīng)快速開始，增大反應(yīng)所影響的范圍并加快裝料的熔化。所用氣體主要為純氧或化合氧。
按照本發(fā)明純氧或化合氧是以較大的數(shù)量用可調(diào)節(jié)的壓力使它通過設(shè)在爐床上的風(fēng)口噴入爐內(nèi)。
在風(fēng)口內(nèi)的輸氧管由紫銅制成，典型直徑大于8毫米，視爐子容量及具有的風(fēng)口數(shù)而定。
這種輸氧管在實施時最好是在一個多角形或星形的截面上，或者不管怎么樣，是在一個具有對稱形狀并能內(nèi)接在一個圓周內(nèi)的截面上鉆出一個孔眼以便使具有該截面的型材能夠卡在一個圓筒形的管子內(nèi)從而在該管子的周邊上形成冷卻混合物用的通道。這種結(jié)構(gòu)非常重要，因為它能保證使輸氧管均勻而恒定地冷卻。
多角形截面這一詞在今后就用來指能夠內(nèi)接在一個圓周內(nèi)的任何截面。
按照本發(fā)明，至少應(yīng)在爐子的最冷區(qū)帶上設(shè)有風(fēng)口以便為該特定區(qū)帶提高溫度作出積極的貢獻(xiàn)。
在爐底上的所有風(fēng)口的中心都被安排在由一個內(nèi)周邊和一個外周邊兩個周邊限定的環(huán)形區(qū)內(nèi)。
內(nèi)周邊在其最靠近中心的位置時離開中心的距離為從外殼上某一點到爐子中心連線長度的四分之一，而外周邊在其最大限度時離開中心的距離為從外殼上某一點到爐子中心連線長度的四分之三。
按照一種較少演變的方案，在風(fēng)口周圍的環(huán)形區(qū)是圓形的。
該環(huán)形區(qū)將電極圍在里面，自身則在電極的外面。
如上所限定的環(huán)形區(qū)外周邊的界線是一種折衷后的結(jié)果，該外周邊既要離開爐子中心足夠遠(yuǎn)的距離以便加熱在那里的冷區(qū)帶，又不能太靠近爐壁為的是避免耐火材料受到損壞。
風(fēng)口的最佳位置應(yīng)按照下列各項因素來法定噴射氧氣的上吹管的位置，燃燒器的位置，吸煙孔(第四孔)的位置，和上電極的位置，如果爐子用直流電工作還須涉及底電極的位置。按照本發(fā)明的一種變型，甚至還考慮到爐子的一般結(jié)構(gòu)以及一些在該爐子本身設(shè)計之前就已知道的其他變數(shù)。
換句話說，當(dāng)更需要獲得能量使熔液的溫度均勻并使在熔液中的熱量盡可能地分布得更為對稱和均勻時風(fēng)口的位置并不是用對稱的方式來定位的。
本申請人等曾經(jīng)發(fā)明，在一具有電極、第四孔和一個凸出部的電弧爐內(nèi)最好設(shè)有至少三個風(fēng)口和至少一個超聲氧氣吹管。在這種爐子中兩個風(fēng)口設(shè)在第四孔的兩邊，其中一個設(shè)在偏向出渣孔的那一邊，而第三個風(fēng)口的位置則偏向澆鑄口。
在另一方面，超聲氧氣吹管最好面向爐子中心并定位在電極的一邊。
按照本發(fā)明的一種變型，在底部上超聲氧氣吹管與熔化金屬液共同作用的區(qū)帶內(nèi)還設(shè)有一個輔助風(fēng)口，該風(fēng)口的結(jié)構(gòu)基本上與其他風(fēng)口相同，但是具有一個差動流率或差動作用方法的特點。按照本發(fā)明該輔助風(fēng)口是在熔化已經(jīng)開始以后方起作用的，對某些鋼種，或者更概括地說，在某些工作條件下它可以用來替代超聲吹管。
在按照本發(fā)明的方法中氧化氣體的發(fā)射壓力是按照爐內(nèi)裝料所處的階段來設(shè)定并調(diào)整的，而流率則可隨著設(shè)定壓力的變化作功能上的變化。
當(dāng)用翻斗車進(jìn)行裝料時，每一裝料階段可分成多個時段，每一時段各有一個壓力和氧化氣體噴射流率的特定值作為其特征。
當(dāng)連續(xù)進(jìn)行裝料時，整個周期可分成許多時段，每一時段各有一個壓力和氧化氣體吹入流率的特定值作為其特征。
當(dāng)熔化過程進(jìn)行時，按照本發(fā)明，氧氣的噴射壓力最好逐漸增加，或者不管怎樣說，得要適當(dāng)?shù)刈兓?，同時氧化反應(yīng)用的有效碳的數(shù)量也要增加。
按照本發(fā)明，在一個裝料周期與下一個裝料周期之間的不起作用的階段，氣體的噴射壓力可以降至一個確定的最小值并維持在該值上。這個最小值代表一個壓力，該壓力須能足夠克服剩余金屬液的鋼水靜壓力以及在引入裝料時裝料施加在金屬液上的動力作用。因此須將這個最小值計算出來以便使金屬液不會回流到風(fēng)口內(nèi)，因為這種回流會導(dǎo)致風(fēng)口堵塞。
每一周期內(nèi)氧氣的工作壓力是根據(jù)用來熔化的廢鋼或預(yù)先破碎的材料或其混合物的種類以及所要生產(chǎn)的鋼的種類來確定的;該壓力可用經(jīng)驗方法確定并編成適用的表格。
氧氣是從風(fēng)口吹入的，所用壓力是可以變化的，基本上在0到11巴之間。
按照本發(fā)明，風(fēng)口的中心吹管是用來噴入惰性氣體和氧氣的，可以用在這種情況下，例如，與氧化合進(jìn)行后期燃燒的碳已經(jīng)被用完時。
按照本發(fā)明采用的較低的吹入壓力不會引起鋼水飛濺的問題。另外，該壓力還確定著在熔化金屬液內(nèi)氧分子上升的低速率。
這樣氧分子在熔化金屬液內(nèi)就可有較長的停留時間，因此有較長的時間可以用來與碳分子化合。
氧分子上升的低速率轉(zhuǎn)變?yōu)檠醴肿颖旧砘蚱浠衔飶娜刍饘僖褐忻俺龅牡退俾?，這一情況可使熔渣層較易處理氧分子本身或其化合物，這時熔渣層的作用如同一個元件可使化合的一氧化碳分子緩慢逸出并被過濾掉。
按照本發(fā)明，由于這些革新綜合采用的結(jié)果，一氧化碳分子與后期燃燒用燃燒器提供的氧之間的化學(xué)反應(yīng)將在熔渣層與熔化金屬液之間并在熔渣層之內(nèi)進(jìn)行，因此這種反應(yīng)所放出的全部能量都被直接轉(zhuǎn)移到金屬液內(nèi)或從溶渣層轉(zhuǎn)移到金屬液內(nèi)，不會發(fā)生已知技術(shù)中出現(xiàn)的典型損失。
較低的噴射壓力并可使金屬液較少擾動，因此電弧可以較少發(fā)生問題，從而效率可以提高。
每一單個風(fēng)口內(nèi)的氧氣流率隨著爐子的容量而變，其范圍約為0到1000標(biāo)準(zhǔn)立方米/時;最佳流率為30到400標(biāo)準(zhǔn)立方米/時，乘上一個從2/3到1/10變化的比率可以得出在每一單個后期燃燒用燃燒器內(nèi)氧氣的流率。
按照本發(fā)明，每一風(fēng)口都可根據(jù)它所在區(qū)帶的情況單獨進(jìn)行控制。因此在熔化期內(nèi)如有特殊要求或情況，能使一個風(fēng)口比另一個風(fēng)口具有較大或較小的氧氣噴射。
按照本發(fā)明，通過風(fēng)口環(huán)形管的冷卻混合物至少應(yīng)具有一種冷卻能力較高的氣體，例如甲烷氣或其他合適的碳?xì)浠衔?，還要有一種能起稀釋作用的氣體，例如氮氣或二氧化碳。
按照本發(fā)明，甲烷氣在混合物中的百分比取決于引入爐內(nèi)的氧氣的流率以及引入氧氣時在工作周期中所處在的特定時段。
按照本發(fā)明，這種冷卻混合物的調(diào)節(jié)是在混合物中的稀釋組分(在本例中為氮氣或二氧化碳?xì)?的輸送線上進(jìn)行的，因此甲烷氣的流動不會發(fā)生中斷。事實上曾經(jīng)發(fā)生過，在冷卻混合物中這種甲烷氣輸送的中斷會使風(fēng)口內(nèi)的溫度突然增加到發(fā)生危險的地步。
按照本發(fā)明的一種變型，另外還預(yù)先安排好一根特殊的管子，最好是由陶瓷覆蓋的管子，其直徑約為18到25毫米，用來在熔化金屬液面的下面將粉煤噴在空氣或氮氣的載體上以便補充用于氧化反應(yīng)的碳素。
按照另一種變型，粉煤可用或者也用位在爐底上的風(fēng)口噴入到氧氣或其他氣體的載體上。
引入到熔化金屬液內(nèi)的碳素的數(shù)量與引入的氧氣的數(shù)量以及在廢鋼或預(yù)先粉碎的材料中原先含有的碳素當(dāng)量有關(guān)。
如果用一根吹管來進(jìn)行噴射，那么碳素可直接噴射到熔化金屬液中所形成的熔渣層下面的液態(tài)金屬內(nèi)。
周邊區(qū)帶是否也要引入碳素要看在操作工步中是否有特殊要求而定，例如有些區(qū)帶在此之前較猛烈地進(jìn)行了氧化，因此極其需要補充和替換在反應(yīng)中用去的碳。
按照本發(fā)明，能夠斷定在熔化結(jié)束時精煉過程中在爐底上是否還存在著沒有完全熔化的金屬材料。辦法是在精煉工步中通過使熔化金屬下降到出鋼溫度的溫度梯度評定它是否與全部熔化的金屬在同一條件下的各項數(shù)值相對應(yīng)。
如果發(fā)明上述溫度梯度小于各項參考值，那就意味著在爐底上還存在著一定數(shù)量的尚未完全熔化的金屬。
因此，在接下來的澆鑄工步中，或在精煉工步本身，如果及時進(jìn)行校正的話，至少可將從爐底進(jìn)行噴射的壓力參數(shù)加以改變，以便增加熔液內(nèi)的能量并使還沒有完全熔化的金屬熔化完畢。
按照本發(fā)明設(shè)有兩個或多個后期燃燒用燃燒器，并且這樣定位，使它們的含氧射流影響含有一氧化碳較多的區(qū)帶，也就是從風(fēng)口及/或超聲氧氣吹管中發(fā)射出來的氧氣圓錐所影響到的環(huán)形區(qū)帶。
由于風(fēng)口本身的大直徑更使發(fā)射出來的氧氣得以廣泛分散。
附圖只是作為一個不受限制的實例而提出的，用來說明本發(fā)明的一個較佳的實施例。
其中

圖1為一電弧爐的簡圖;
圖2為一直流電弧爐爐床的簡略平面圖;
圖3為調(diào)節(jié)冷卻混合物組成的系統(tǒng)的方塊圖;
圖4為按照本發(fā)明的方法所采用的風(fēng)口的實施例的一種形式;
圖5為按照本發(fā)明具有一個凸出部和一個偏心出鋼孔的電弧爐的平面圖。
如圖1所示的一個電弧爐系統(tǒng)10具有一個或多個上電極11的系統(tǒng)以便產(chǎn)生電弧，在本例的直流電弧爐中，還具有多個設(shè)在爐子10爐床14上的底電極22。
按照本發(fā)明，電弧爐10的工作方法能使純氧或化合氧噴射到熔液內(nèi)，以便開始與熔化金屬液內(nèi)所含的碳素進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生能量。
該氧氣是通過設(shè)在爐子10的爐床14上的風(fēng)口13噴射進(jìn)去的，還通過設(shè)在熔液表面之上的適當(dāng)?shù)某暣倒?2噴射進(jìn)去。
風(fēng)口13的數(shù)目應(yīng)隨電爐的容量而變，但至少應(yīng)有三個，在本例中(見圖2)這些風(fēng)口以不對稱的方式設(shè)置在電爐10中確定為較冷的區(qū)帶上。
圖5示出三個風(fēng)口13，即第一風(fēng)口13a，第二風(fēng)口13b和第三風(fēng)口13c。這些風(fēng)口13設(shè)置在爐子10的爐床14上，其位置與第四孔31、出渣孔29和出鋼口36以及上電極11的位置有一定的關(guān)系。
如同圖5中能夠看到的，第一和第二風(fēng)口13a、13b位在第四孔31的兩邊，并與第一和第二上電極11a、11b共同工作。第二風(fēng)口13b向出渣孔29偏移。
在另一方面，第三風(fēng)口13c設(shè)在偏向出鋼口36的位置并略微離開爐子10底部14的中軸線偏向一邊以便與第一11a和第三11c上電極之間的冷區(qū)帶共同工作。在該位置上第三風(fēng)口13c還協(xié)作使熔液的溫度在朝向出鋼口的區(qū)帶內(nèi)保持均勻。
如同圖5中能夠看到的，風(fēng)口13與一環(huán)形區(qū)34協(xié)作，在本例中該區(qū)有一環(huán)形展開面環(huán)繞著上電極11。該環(huán)形區(qū)34是由一個外周邊32和一個內(nèi)周邊33限定的，在本例中外周邊和內(nèi)周邊都是圓形的。
有一根超聲氧氣吹管在第二和第三上電極11b、11c之間作用著，靠近第三上電極11c并對著爐子10的中心以便在一沒有風(fēng)口13的區(qū)帶內(nèi)對熔化的金屬做工作。
按照一種變型，在環(huán)形區(qū)34上還設(shè)有一個通入氧氣的風(fēng)口(未示出)，該風(fēng)口與超聲氧氣吹管12所工作的區(qū)帶有關(guān)并且在工作周期中逐漸替代吹管12。
按照熔化金屬的運動安排的后期燃燒用的燃燒器28與環(huán)形區(qū)34共同工作，那就是說一個燃燒器的作用作為下一個燃燒器的作用的支撐;燃燒器在本例中是按照由上電極11決定的金屬正常的旋轉(zhuǎn)方向工作的。
圖5并示出耐火材料37及含有耐火材料37的爐子側(cè)壁30，還有位在熔化金屬液之上的冷卻管35。
按照本發(fā)明的方法還包括有一個例如用陶瓷覆蓋的管子15從熔化金屬液面16的下面將粉煤噴入到空氣或氮氣的載體上的工步以便補充用于氧化反應(yīng)的碳素。
這種陶瓷覆蓋的管子15與熔化金屬液面傾斜的角度最好為30°到60°以便在噴射停止時防止金屬液回流到管子內(nèi)。
按照本發(fā)明，通過風(fēng)口13的氧氣的吹入壓力是按各該加工工步并以這些工步中特定的分開的時段為基礎(chǔ)而設(shè)定并按功能要求調(diào)節(jié)的。該壓力是按多次試驗確定的、認(rèn)為對特定的加工時段和所要制造的產(chǎn)品來說都是最好的值來設(shè)定的。
圖4示出按照本發(fā)明的方法所用從爐子10的底部噴射氧氣的風(fēng)口13的一個例子。該風(fēng)口13具有一根輸送氧氣用的中心管18，該中心管18在本例中是用一根多角形截面的紫銅型材19鉆孔而成。
在該多角形紫銅截面19的周圍還環(huán)繞著一根圓筒形的管子20以便在多角形紫銅截面19的每一邊17和圓筒形管子20的內(nèi)周之間形成多個弓形空隙21。該項弓形空隙21形成氣體冷卻混合物的通道。
輸送氧氣的中心管18最好具有8到30毫米的直徑，視電弧爐10的容量而定。
通過弓形空隙21的冷卻混合物應(yīng)含有至少一種具有高度冷卻能力的氣體，例如本例中的甲烷氣，以及一種稀釋或“充填”用氣體，例如本例中的二氧化碳。
圖3所示為一種能立即調(diào)節(jié)冷卻混合物組分百分比的系統(tǒng)的方塊圖。
調(diào)節(jié)百分比時須將事前確定作為基本的數(shù)值保持不變或基本不變，以便保證所希望要的和必須要的風(fēng)口13的冷卻、冷卻氣體在冷卻混合物中所占比率、以及氧氣的流率。
在本例中初始調(diào)節(jié)是用一個調(diào)節(jié)電路27對噴射通過風(fēng)口13中心輸送管18的氧氣的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。壓力的調(diào)節(jié)立即會影響到氧氣的流率，該流率用一流率讀出機構(gòu)連續(xù)地讀出并送到一個調(diào)節(jié)器24上，該調(diào)節(jié)器24作用在一個位在二氧化碳輸送線上的閥門25上從而改變二氧化碳的壓力。
二氧化碳壓力的改變又引起二氧化碳的流率的相應(yīng)改變，而這個流率的改變在混合器26中被甲烷氣的反向改變所抵消。
按照一種變型，輸送冷卻混合物和氧氣的管子都做成電絕緣以便防止由于形成感應(yīng)電流而引起的過熱。
本發(fā)明當(dāng)與電力供應(yīng)系統(tǒng)連接時特別有效，可使電弧爐10在長弧的條件下工作。
權(quán)利要求
1.對直流或交流都能適用的帶有交流電源的電弧爐，該電爐具有噴射純氧或化合氧的機構(gòu)，在熔液(16)之上用的是吹管(12)而在熔液(16)下面用的是設(shè)在爐床(10)上的多個風(fēng)口(13)，該風(fēng)口(13)是由在周邊上流動的冷卻混合物冷卻的，該冷卻混合物含有至少一種具有高度冷卻能力的氣體(甲烷、丁烷、惰性氣體等)和至少一種稀釋用的氣體(氮、二氧化碳)；還包括引入添加劑及/或粉煤的機構(gòu)(15)；另外還可以包括后期燃燒用的燃燒器(28)，該爐的特征在于，風(fēng)口(13)內(nèi)含有一根直徑大于8毫米的氧氣輸送管(18)，氧氣的壓力能夠按照工步進(jìn)行調(diào)節(jié)，但總是有一恒定的最小輸送壓力。
2.按照權(quán)利要求1的電爐，其特征在于，吹入氧氣的最大壓力約為11巴。
3.按照權(quán)利要求1或2的電爐，其特征在于，在每一單個風(fēng)口(13)內(nèi)的氧氣流率為0到1000標(biāo)準(zhǔn)立方米/時之間。
4.按照權(quán)利要求1或2的電爐，其特征在于，在每一單個風(fēng)口(13)內(nèi)的氧氣流率為30到400標(biāo)準(zhǔn)立方米/時之間。
5.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，在風(fēng)口(13)內(nèi)的氧氣流率為在后期燃燒用燃燒器(28)內(nèi)的氧氣流率的2/3到1/10之間。
6.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，在風(fēng)口(13)內(nèi)的氧氣流率約為在后期燃燒用燃燒器(28)內(nèi)的氧氣流率的1/3。
7.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，風(fēng)口(13)被安排成與一假想的環(huán)形區(qū)(34)協(xié)作，該環(huán)形區(qū)(34)環(huán)繞著上電極(11)并在其外面，被一外周邊(32)和一內(nèi)周邊(33)所限定。
8.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，外周邊(32)離開爐子中心的距離不超過爐子中心與外殼間距離的四分之三。
9.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，內(nèi)周邊(33)離開爐子中心的距離不小于爐子中心與外殼間距離的四分之一。
10.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征為，該環(huán)形區(qū)(34)為圓形的。
11.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，有兩個風(fēng)口(13a、13b)分別設(shè)在第四孔(31)的兩邊。
12.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，該兩設(shè)在第四孔(31)兩邊的風(fēng)口(13)中的一個(13b)的位置向出渣孔(29)偏移。
13.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，第三風(fēng)口(13c)的位置偏向出鋼孔(36)/澆鑄槽，并設(shè)在爐床(14)中軸線的一邊而最靠近的電極(11)則在中軸線的另一邊。
14.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，冷卻風(fēng)口(13)用的混合物中所含甲烷氣的百分比可按氧氣壓力、所在工步、廢鋼種類和所要求的鋼的質(zhì)量加以改變。
15.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，在氧氣輸送線上設(shè)有可以讀出并調(diào)節(jié)壓力的機構(gòu)(27)，還有與可以調(diào)節(jié)甲烷流率的機構(gòu)連接的可以讀出氧氣流量的機構(gòu)(23)，甲烷氣輸送線和稀釋用氣體輸送線都與一個混合器(26)連接。
16.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，在氧氣輸送線上設(shè)有可以讀出并調(diào)節(jié)壓力的機構(gòu)(27)，還有與可以調(diào)節(jié)稀釋用氣體壓力的機構(gòu)(24)連接的可以讀出氧氣流率的機構(gòu)(23)。
17.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，該電爐設(shè)有至少一個用來將粉煤送入到空氣或氮氣載體上的風(fēng)口(15)。
18.按照權(quán)利要求17的電爐，其特征在于，送入粉煤用的風(fēng)口(15)含有至少一個由可更換的陶瓷覆蓋的管子組成的出口段并設(shè)在熔化金屬液面(16)的下面，陶瓷覆蓋的管子具有約為18到25毫米的直徑并與浴池(16)傾斜成至少為30°的α角。
19.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，該電爐在至少一個未設(shè)風(fēng)口(13)噴射氧氣的爐子區(qū)帶內(nèi)設(shè)有至少一個超聲氧氣吹管(12)。
20.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，每一噴射氧氣的風(fēng)口(13)具有一個環(huán)繞在多角形紫銅件(19)外面的外周曲面件(20)。
21.按照以上權(quán)利要求中任一項的電爐，其特征在于，輸送冷卻混合物和氧氣的管子分別進(jìn)行電絕緣。
22.與按照權(quán)利要求1到21的電爐關(guān)聯(lián)的熔化操作方法，該電爐具有噴射純氧或化合氧的機構(gòu)，在熔液(16)之上用的是吹管(12)而在熔液(16)下面用的是設(shè)在爐床上的多個風(fēng)口(13)，該風(fēng)口(13)是由在周邊上流動的冷卻混合物冷卻的，該冷卻混合物含有至少一種具有高度冷卻能力的氣體(甲烷、丁烷、惰性氣體等)和至少一種稀釋用的氣體(氮、二氧化碳);還包括引入添加劑及/或粉煤的機構(gòu)(15);方法的特征在于，用翻斗車作每次分開裝料時，裝料操作被劃分成一定的時段，每一時段都有一個氧氣通過風(fēng)口(13)的輸送壓力、一個具有高度冷卻能力的氣體所占的百分比和氧氣流率的比例與之連系，但在爐子(10)工作的每一時刻總是保持著一個最小的輸送氧氣所需的壓力。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其特征在于，其時粉煤的流率是與裝料工步的每一單個時段連系起來的。
24.按照權(quán)利要求22或23的方法，其特征在于，其時在風(fēng)口(13)內(nèi)的氧氣的壓力取決于所在特定的加工時段以及在熔化金屬液(16)內(nèi)是否存在有未熔化金屬。
25.按照權(quán)利要求22到24的方法，其特征在于，其時每一風(fēng)口(13)都是單獨用特定的使用參數(shù)來控制的。
26.按照權(quán)利要求22到25的方法，其特征在于，該方法與電氣機構(gòu)合作可以獲得造成長弧的條件。
全文摘要
雙直流或交流都能適用的電弧爐，該電爐具有噴射純氧或化合氧用的設(shè)在熔液(16)之上的吹管(12)和多個設(shè)在爐床上的風(fēng)口(13)，該風(fēng)口(13)是由在周邊上流動的冷卻混合物冷卻的，該冷卻混合物含有至少一種具有高度冷卻能力的氣體(甲烷、丁烷、惰性氣體等)和至少一種稀釋用的氣體(氮、二氧化碳)；還包括引入添加劑及/或粉煤的機構(gòu)(15)；在風(fēng)口(13)內(nèi)含有一根直徑大于8毫米的氧氣輸送管(18)，氧氣的壓力能夠按照工步調(diào)節(jié)，但總是有一恒定的最小輸送壓力。
文檔編號F27B3/08GK1104757SQ94105520
公開日1995年7月5日 申請日期1994年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月17日
發(fā)明者吉文泥·科星, 科羅多·D·塞寇, 杰亞尼·吉西尼, 瑟格·蓋西 申請人:丹尼利機械廠聯(lián)合股票公司