用于在钢铁生产时提高生产能力的方法和设备
专利汇可以提供用于在钢铁生产时提高生产能力的方法和设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及用于提高炼 钢 的生产能 力 ，尤其是用于缩短供货时间，用于增加钢品种，控制 质量 等的方法，此方法应用双容器和薄轧工艺，基于 电弧 炉和 氧 气鼓 风 喷射方法(21)对生 铁 (1)和海绵状铁(2)进行处理，并在薄轧 连铸 设备中进行浇铸之后在一个精 轧机 中产生 热轧 带材，该方法的特征在于， 生铁 (1)和海绵状铁(2)至少以90∶10，50∶50至100∶1的比例与作为冷却剂的回 炉料 成分，和/或70％的生铁之下的海绵状铁成分装炉，并且熔炼过程时间通过一个可自由选择的、最大可达到的单位时间氧气量而缩短，该方法是通过至少一个氧气鼓风 喷枪 (4)特别地将氧气 密度 提高到2－4Nm3/t，并将鼓风时间降低到约12－16分钟。，下面是用于在钢铁生产时提高生产能力的方法和设备专利的具体信息内容。
1.用于提高炼钢的生产能力，尤其是用于缩短供货时间的方法， 同时增加钢品种并控制大量和优质钢的质量，该方法应用双容器和薄 轧工艺，并且对于生铁(1)、海绵状铁(2)和回炉料按照电弧炉和/ 或氧鼓风方法进行处理，在连铸后形成辊轧带材或长料，其特征在于， 生铁(1)和海绵状铁(2)至少以90∶10，50∶50至100∶1的比例 与作为冷却剂的回炉料成份，和/或70％的生铁之下的海绵状铁成份装 炉，并且熔炼过程时间通过一个可自由选择的、最大可达到的单位时 间氧气量而缩短，其方法是通过至少一个氧气鼓风喷枪(4)特别地将 氧气密度提高到2-4Nm3/t·min，并将鼓风时间降低到约12-16分钟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个200吨的容器 (3)的情况下，可自由选择的氧气量通过一个顶鼓风喷嘴(10)送入 的量在150-400Nm3/min之间。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，海绵状铁(2)(直 接和干燥还原的铁/DRJ)以高于600℃的温度装炉。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，顶鼓风 喷枪(10)出口处的喷射角(20)调到10-40°。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，氧气鼓 风喷射(21)根据炉型(22)在1000毫米生铁(1)池深(23)时开 始。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，通过壁 鼓风喷枪(10d)以50-100Nm3/min鼓入氧气。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过门 鼓风喷枪(10c)以约6000Nm3/h鼓入氧气。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在开始往生铁(1) 上喷射(21)氧气时开始对海绵状铁(2)进行装炉。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，通过均 匀分布于底炉(6a)四周的冲刷石(8)，根据工作阶段，然而不间断 地从下面以50-100Nltr/min送入惰性气体(9)。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，惰性气体(9)在围 绕四周增长的压力下被送入相继排列的冲刷石(8)中。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在高 炉(6b)的排气口(24)处设置一个气体分析仪(25)，并且测量排 出气体(26)的压力和温度。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，气体分析仪(25) 测得的排出气体(26)的压力和温度值被用作调节电路(27)的基础， 此电路使鼓风喷枪位置或其喷嘴调节、送入的氧气量和氧气压力最优 化。
13.用于提高钢产品，尤其是轧制钢板生产能力的设备，它由以 下特征的组合构成：
(a)具有一个高炉或类似的生铁生产设备；
(b)具有一个直接还原设备；
(c)具有两个相邻安装的、有多个鼓风喷枪(4)和至少一个电 极系统(5)的钢生产容器(3)；
(d)具有一个有两个锅炉的真空处理设备(VOD；VD)；
(e)具有两个分别有两个处理状态的坩埚炉；
(f)具有两个连铸设备；
(g)具有一个相连接的精轧机，它具有至少6个用于热轧带材或 长料的轧机机座。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，在每个电弧炉(6) 的底炉(6a)中分别安装4-20个均匀分布在四周上的冲刷石(8)。
15.如权利要求13或14所述的设备，其特征在于，顶鼓风喷枪 (10)由两个单鼓风喷枪(10a；10b)构成。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，通过每个单鼓风喷 枪(10a；10b)可送入150至400Nm3/min。
17.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其特征在于，每 个单容器(3a)具有至少一个电极系统(5)，一个顶鼓风喷枪(10)， 一个门鼓风喷枪(10c)和一个壁鼓风喷枪(10d)。
18.如权利要求13至17中任一项所述的设备，其特征在于，壁 鼓风喷枪(10d)安装在高炉(6b)的一个壁模(11)中，并由一个 氧气超声鼓风喷枪(12)构成。
19.如权利要求13至18中任一项所述的设备，其特征在于，底 炉(6a)炉衬(7)在外面用内冷却铜箱(16)围住，并且位于底炉(6a) 上边缘(17)的铜箱(16)构成一个关联的冷却和支撑环(18)。
20.如权利要求13至19中任一项所述的设备，其特征在于，底 炉(6a)炉衬(7)以转炉炉衬(19)的形式形成内衬。
技术领域
本发明涉及用于在钢铁生产时提高生产能力，尤其是缩短供货时 间的方法和设备，同时增加钢品种并控制大量和优质炼钢的质量，本 发明应用双容器及薄轧工艺，并且对于生铁、海绵状铁和回炉料，按 照电弧炉和/或氧鼓风方法进行处理，在连续铸造后产生辊轧带材或长 料。
背景技术
发明内容
上述任务按照本发明如此完成：生铁和海绵状状铁至少以90∶10， 50∶50至100∶1的比例与作为冷却剂的回炉料成份，和/或70％的生 铁之下的海绵状铁成份被装炉，并且用于熔炼过程的时间通过可自由 选择的、最大可达到的每单位时间氧气量而缩短，该方法是通过至少 一个氧气鼓风喷枪将氧气密度提高到400Nm3/min且鼓风时间降至约 12-16分钟。这样不仅在熔炼时而且在鼓风时明显节省时间，并且显 著提高了单位时间的钢产量。同时该生产方法对于大量钢和优质钢是 灵活的，从而对不同的钢品种达到更短的供货时间。
一种实施例是可自由选择的氧气量通过一个顶鼓风喷枪在 150-400Nm3/min之间送入。
此方法的效果可如此提高，将海绵状铁(直接并干燥还原的铁 /DRJ)以高于600℃的温度装炉。这样熔炼时间被调节到同样大小的 鼓风时间。
同样影响此方法节省时间性能的一种优化是，顶鼓风喷枪的出口 处鼓风角被调节到10-40°。
方法的另一特征是，氧气鼓风根据炉型在1000mm的生铁池深时 开始。这样导致一个特别猛烈的熔池运动。
支持熔池运动的还有另一个特征：通过壁鼓风喷枪以 50-100Nm3/min鼓入氧气。这样支持焦斑之下的熔炼池的旋转。
如此形成另一个对熔池运动力的支持：通过门鼓风喷枪以 6000Nm3/h鼓入氧气。
为了起动熔池运动，另一个措施是在起动对生铁用氧气鼓风时开 始海绵状铁的装炉。
有效起动熔池运动的另一处置方法在于，通过均匀分布在底炉四 周上的冲刷石，根据过程阶段，然而不间断地，从下面以 50-100Nltr/min送入惰性气体(氮或氩)。
其中这样来加速熔炼池的旋转：惰性气体在围绕四周前进的压力 提升被送入相继排列的冲刷石。
作为另一种实施例，建议高炉的排气口上进行气体分析，并测量 排出气体的压力和温度。从而至少可以进行过程监测。
作为另一个措施，建议排出气体压力和温度的气体分析值用于作 为调整电路的基础，调整电路使鼓风喷枪位置或其嘴的调整、送入气 体的量和氧气压力为最佳。
用于提高钢产品，尤其是轧制钢板的生产能力并生产钢产品的设 备由以下特征的组合构成：
(a)具有一个高炉或类似的生铁生产设备；
(b)具有一个直接还原设备；
(c)具有两个相邻安装的有多个鼓风喷枪和至少一个电极系统的 钢生产容器；
(d)具有一个有两个锅炉的真空处理设备(VD/VOD)；
(e)具有两个分别有两个处理状态的坩埚炉；
(f)具有两个连铸设备(用于不同的连铸尺寸)；
(g)具有一个相连接的精轧机，它具有至少6个用于热轧带材或 长料的轧机机座。
在此设备中可进行2.5至3.0Mill.Jato热轧带材的生产，它不仅 适应关于原料和能量资源地理上的各种特定情况，而且也适应关于钢 材的市场需求，并且C钢，IF-，ULC-，低-，中-，高-C钢，多相(双 相和三相)钢材，具有1-3％硅的Si钢，以及诸如奥氏体和铁氧体等 不锈钢均可以生产。
存在更优化的特征，在每个电弧炉的底炉分别安装4-20个均匀分 布于周围的冲刷石。这样在冲洗的同时可以提供熔炼池的旋转，并且 冲洗更为有效。
存在一种实施例，顶鼓风喷枪由两个单喷枪构成。从而提供了另 一种调整的可能性；随地点、时间并在压力分布中调节送入氧气的量。
这是有优点的：通过每一个单个鼓风喷枪可送入150至 400Nm3/min的量。这样在相应冶炼效果的可操作工作压力下可提供相 应的氧气。
可以装配老式的钢生产容器，其中每一个单个容器具有至少一个 电板系统，一个顶鼓风喷枪，一个门鼓风喷枪和一个壁喷枪。
可如此进一步送入高的氧气量：在高炉的一个壁模中设置壁喷枪， 并且此喷枪由一个氧气超声鼓风喷枪构成。这里此壁模嵌在高炉的冷 却壁之间。
对于具有更高加热电流的冶炼过程更有好处的是，底炉中的炉衬 在外面用内冷却铜箱(板条)围起来，并且位于底炉上边缘的钢箱构 成一个相关联的冷却和支撑环。
另一种实施例是底炉中的炉衬以转炉炉衬的形式形成内衬。这样 形成的炉衬具有更高的负荷能力。
附图说明
附图示出本发明实施例，下面借助它们说明本发明方法和方法的 各步骤。
附图中：
图1是一个具有共同使用的鼓风喷枪和电极系统的双容器设备的 剖视图；
图2是单个炉的放大图，以及
图3是去掉高炉时底炉的顶视图。
具体实施方式
生铁1由一个高炉或一个其它的生铁生产设备获得，并且海绵状 铁2由设置在其后的直接还原设备得到。
冶炼在两个相邻安装的、具有多个鼓风喷枪4和至少一个电极系 统5的钢生产容器3中进行。原则上也可以应用两个独立的钢生产容 器3，然而这样不经济，因为这样同一个装备需要加倍。对这两个钢 生产容器3配备一个具有两个锅炉的真空设备。此外跟着两个分别具 有两个处理状态的坩埚炉用于二次冶炼。产生的钢例如在两个平行的 薄轧连铸设备中被浇铸，并且在一个直接相连接的，具有至少6个轧 机机座的精轧机中利用浇铸热(在相应的温度分布下)被轧制。这里 形成钢产品，如热轧带材或长料。
图1中示出钢生产容器3，它由电弧炉6构成，电弧炉具有一个 底炉6a和一个高炉6b(由冷却壁构成)。在底炉6a炉衬7中周围分 布着4-20个冲刷石8，用于送入惰性气体9。
从顶部穿过高炉6b伸入的顶鼓风枪10由两个单鼓风喷枪10a和 10b构成，它们可以单独或一起工作。除了顶鼓风喷枪10外，每个单 个容器3a分别配备至少一个电极系统5，一个单鼓风喷枪10a，10b， 一个门鼓风喷枪10c，一个设置在壁模11中并由一个氧气超声鼓风喷 枪12构成的壁鼓风喷枪10d。
鼓风喷枪4和电极系统固定在一个升降和旋转支座13上，通过升 降运动14单鼓风喷枪10a，10b(顶鼓风喷枪10)和电极系统5可以 被提升，通过旋转运动15它们可旋转到另一个电弧炉6上，并且再通 过升降运动14它们可再次降低到工作位置上。升降运动14也可以对 顶鼓风喷枪10单独进行。
按照图2，底炉6a中炉衬7外部借助于内冷却铜箱16(所谓的板 条)进一步冷却。在底炉6a的上边缘上相同或类似的铜箱16构成一 个冷却和支撑环18，用于冷却和支撑炉衬7。
炉衬7以转炉炉衬19(具有斜或垂直放置的石块)的形式形成内 衬。
下面说明所实施方法的参数：为了装炉，生铁1(＞4％C，＞0.3％Si) 和海绵状铁2至少以90∶10，50∶50至100∶1的比例与作为冷却剂 的回炉料成份，和/或70％的生铁1之下的海绵状铁成分被送入。熔炼 过程时间通过一个可自由选择的、化学和物理上可行的最大可达到的 单位时间氧气量而缩短。其中氧密度特别提高到2-4Nm3/t·min(在 容器3为200吨时为400Nm3/min)，并且鼓风时间降到约为12-16分 钟。
这里可自由选择的通过顶鼓风喷枪10的氧气量在200吨容器3 的情况下提高到150-400Nm3/min之间。
海绵状铁2(直接和干燥还原的生铁/DRJ)的装炉也可以高于600 ℃的温度进行。
将顶鼓风喷枪10出口处的喷射角20(图1和3)调整到10-40° 是有好处的。氧的顶喷射21根据炉型22在1000毫米生铁1的池深 23时才开始。
为了加速反应并从而赢得时间，还可以再由壁鼓风喷枪10d以 50-100Nm3/min鼓入氧气。
这里起支持作用的是通过门鼓风喷枪10c鼓入约6000Nm3/min的 氧气。
在生铁1上氧气喷射21开始时也可以才开始海绵状铁2的装炉。
通过冲刷石8送入的惰性气体9在大量冲刷石8(它们分布在周 围)的情况下在围绕四周的压力提升中被带入相继排列的冲刷石8。 这样形成围绕熔炼池垂直中心轴的金属液旋转。
此外在高炉6b排气口24上有一个气体分析仪25，在其中测量排 出气体26的压力和温度值。
气体分析仪25测得的压力和温度值以及排出气体26的成份构成 调节电路27的基础。调节电路输出信号体积、压力和温度(V，P，T) 用于使鼓风喷枪位置或其嘴的调节、送入的氧气量和氧气压力最优化。 除了升降调节、氧气量和氧气压力之外，调节电路输出信号还被用于 送入来自冲刷石8的惰性气体9(送入量)，使得在测量位置处气体 成份尽可能由CO2(二氧化碳)组成。这样避免了一氧化碳(CO)的 后续燃烧。此方法达到约98％的效率。
在4-20个冲刷石8中的压力状况(金属液的旋转)有助于图1和 图2所示炉渣层29下面的金属液流动。通过冲刷石8送入的惰性气体 9为50-600Nltr/min。顶鼓风喷枪10的压力约为8-20巴。
电弧炉6中的加热时间(图2)在输入功率为80-130MW时调节 到25-70min之间的盛钢时间。在起始阶段从40％的生铁1的填充度 出发。
出钢时间(冶炼周期)由两个钢生产容器3的熔炼和鼓风时间给 出。
应用两个钢生产容器3可以使出钢时间从140-50min减半。
如图3所示，在去掉高炉6b时可从上面看到冲刷石8的位置，图 中只画出其一部分。用于壁鼓风喷枪10d的壁模11是可看见的。具有 10°和40°的双锥体(它们确定焦斑的作用范围)的顶鼓风喷枪10位于 中央。此外门鼓风喷枪10c的位置和方向也是可看见的。
出渣门30位于炉渣排出口侧面上。与其对着的一侧有出钢口31， 它作为具有从下部闭锁的垂直管道示出，但是它也可设计为带有流槽 翻料机的出钢流槽。
附图标记列表
1 生铁
2 海绵状铁
3 两个钢生产容器
3a 单个容器
4 氧气鼓风喷枪
5 电极系统
6 电弧炉
6a 高炉
6b 底炉
7 炉衬
8 冲刷石
9 惰性气体
10 顶鼓风喷枪
10a 单鼓风喷枪
10b 单鼓风喷枪
10c 门鼓风喷枪
11 壁模
12 氧气超声鼓风喷枪
13 升降和旋转支座
14 升降运动
15 旋转运动
16 铜箱
17 上边缘
18 冷却和支撑环
19 转炉炉衬
20 喷射角
21 氧气的喷射
22 炉型
23 池深
24 排气口
25 气体分析仪
26 排出气体
27 调整电路
28 熔融金属液流
29 炉渣层
30 出渣门
31 出钢口
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