專利名稱：用于在鋼鐵生產(chǎn)時提高生產(chǎn)能力的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在鋼鐵生產(chǎn)時提高生產(chǎn)能力，尤其是縮短供貨時間的方法和設備，同時增加鋼品種并控制大量和優(yōu)質(zhì)煉鋼的質(zhì)量，本發(fā)明應用雙容器及薄軋工藝，并且對于生鐵、海綿狀鐵和回爐料，按照電弧爐和/或氧鼓風方法進行處理，在連續(xù)鑄造后產(chǎn)生輥軋帶材或長料。
背景技術：
通常已采用雙容器及薄軋工藝提高生產(chǎn)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(xiàn)。在裝料、熔煉和降碳等領域中冶金方法的優(yōu)化在此處是不可能的。因而常規(guī)的鋼鐵生產(chǎn)方法限制了其生產(chǎn)能力的進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于縮短供貨時間，同時增加鋼品種并控制大量和優(yōu)質(zhì)煉鋼的質(zhì)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(fā)明如此完成生鐵和海綿狀狀鐵至少以90∶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，并且用于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氧氣量而縮短，該方法是通過至少一個氧氣鼓風噴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(jié)省時間，并且顯著提高了單位時間的鋼產(chǎn)量。同時該生產(chǎn)方法對于大量鋼和優(yōu)質(zhì)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(直接并干燥還原的鐵/DRJ)以高于600℃的溫度裝爐。這樣熔煉時間被調(diào)節(jié)到同樣大小的鼓風時間。
同樣影響此方法節(jié)省時間性能的一種優(yōu)化是，頂鼓風噴槍的出口處鼓風角被調(diào)節(jié)到10-40°。
方法的另一特征是，氧氣鼓風根據(jù)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征通過壁鼓風噴槍以50-100Nm3/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6000Nm3/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于，通過均勻分布在底爐四周上的沖刷石，根據(jù)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沖刷石。
作為另一種實施例，建議高爐的排氣口上進行氣體分析，并測量排出氣體的壓力和溫度。從而至少可以進行過程監(jiān)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于作為調(diào)整電路的基礎，調(diào)整電路使鼓風噴槍位置或其嘴的調(diào)整、送入氣體的量和氧氣壓力為最佳。
用于提高鋼產(chǎn)品，尤其是軋制鋼板的生產(chǎn)能力并生產(chǎn)鋼產(chǎn)品的設備由以下特征的組合構成(a)具有一個高爐或類似的生鐵生產(chǎn)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(tǒng)的鋼生產(chǎn)容器；(d)具有一個有兩個鍋爐的真空處理設備(VD/VOD)；(e)具有兩個分別有兩個處理狀態(tài)的坩堝爐；(f)具有兩個連鑄設備(用于不同的連鑄尺寸)；(g)具有一個相連接的精軋機，它具有至少6個用于熱軋帶材或長料的軋機機座。
在此設備中可進行2.5至3.0Mill.Jato熱軋帶材的生產(chǎn)，它不僅適應關于原料和能量資源地理上的各種特定情況，而且也適應關于鋼材的市場需求，并且C鋼，IF-，ULC-，低-，中-，高-C鋼，多相(雙相和三相)鋼材，具有1-3％硅的Si鋼，以及諸如奧氏體和鐵氧體等不銹鋼均可以生產(chǎn)。
存在更優(yōu)化的特征，在每個電弧爐的底爐分別安裝4-20個均勻分布于周圍的沖刷石。這樣在沖洗的同時可以提供熔煉池的旋轉，并且沖洗更為有效。
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(diào)整的可能性；隨地點、時間并在壓力分布中調(diào)節(jié)送入氧氣的量。
這是有優(yōu)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(chǎn)容器，其中每一個單個容器具有至少一個電板系統(tǒng)，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，并且此噴槍由一個氧氣超聲鼓風噴槍構成。這里此壁模嵌在高爐的冷卻壁之間。
對于具有更高加熱電流的冶煉過程更有好處的是，底爐中的爐襯在外面用內(nèi)冷卻銅箱(板條)圍起來，并且位于底爐上邊緣的鋼箱構成一個相關聯(lián)的冷卻和支撐環(huán)。
另一種實施例是底爐中的爐襯以轉爐爐襯的形式形成內(nèi)襯。這樣形成的爐襯具有更高的負荷能力。


附圖示出本發(fā)明實施例，下面借助它們說明本發(fā)明方法和方法的各步驟。
附圖中圖1是一個具有共同使用的鼓風噴槍和電極系統(tǒng)的雙容器設備的剖視圖；圖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
用于提高鋼鐵生產(chǎn)中生產(chǎn)能力的方法，此方法縮短鋼產(chǎn)品的供貨時間，同時可增加鋼品種數(shù)并控制大量或優(yōu)質(zhì)鋼的質(zhì)量，利用雙容器及連鑄薄軋工藝并基于生鐵1，海綿狀鐵2和回爐料工作，并且在電弧爐和/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后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1由一個高爐或一個其它的生鐵生產(chǎn)設備獲得，并且海綿狀鐵2由設置在其后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(tǒng)5的鋼生產(chǎn)容器3中進行。原則上也可以應用兩個獨立的鋼生產(chǎn)容器3，然而這樣不經(jīng)濟，因為這樣同一個裝備需要加倍。對這兩個鋼生產(chǎn)容器3配備一個具有兩個鍋爐的真空設備。此外跟著兩個分別具有兩個處理狀態(tài)的坩堝爐用于二次冶煉。產(chǎn)生的鋼例如在兩個平行的薄軋連鑄設備中被澆鑄，并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。這里形成鋼產(chǎn)品，如熱軋帶材或長料。
圖1中示出鋼生產(chǎn)容器3，它由電弧爐6構成，電弧爐具有一個底爐6a和一個高爐6b(由冷卻壁構成)。在底爐6a爐襯7中周圍分布著4-20個沖刷石8，用于送入惰性氣體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。除了頂鼓風噴槍10外，每個單個容器3a分別配備至少一個電極系統(tǒng)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11中并由一個氧氣超聲鼓風噴槍12構成的壁鼓風噴槍10d。
鼓風噴槍4和電極系統(tǒng)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10)和電極系統(tǒng)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，并且再通過升降運動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10單獨進行。
按照圖2，底爐6a中爐襯7外部借助于內(nèi)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(huán)18，用于冷卻和支撐爐襯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(nèi)襯。
下面說明所實施方法的參數(shù)為了裝爐，生鐵1(＞4％C，＞0.3％Si)和海綿狀鐵2至少以90∶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2-4Nm3/t·min(在容器3為200噸時為400Nm3/min)，并且鼓風時間降到約為12-16分鐘。
這里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150-400Nm3/min之間。
海綿狀鐵2(直接和干燥還原的生鐵/DRJ)的裝爐也可以高于600℃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(diào)整到10-40°是有好處的。氧的頂噴射21根據(jù)爐型22在1000毫米生鐵1的池深23時才開始。
為了加速反應并從而贏得時間，還可以再由壁鼓風噴槍10d以50-100Nm3/min鼓入氧氣。
這里起支持作用的是通過門鼓風噴槍10c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。
通過沖刷石8送入的惰性氣體9在大量沖刷石8(它們分布在周圍)的情況下在圍繞四周的壓力提升中被帶入相繼排列的沖刷石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(diào)節(jié)電路27的基礎。調(diào)節(jié)電路輸出信號體積、壓力和溫度(V，P，T)用于使鼓風噴槍位置或其嘴的調(diào)節(jié)、送入的氧氣量和氧氣壓力最優(yōu)化。除了升降調(diào)節(jié)、氧氣量和氧氣壓力之外，調(diào)節(jié)電路輸出信號還被用于送入來自沖刷石8的惰性氣體9(送入量)，使得在測量位置處氣體成份盡可能由CO2(二氧化碳)組成。這樣避免了一氧化碳(CO)的后續(xù)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)有助于圖1和圖2所示爐渣層29下面的金屬液流動。通過沖刷石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。
電弧爐6中的加熱時間(圖2)在輸入功率為80-130MW時調(diào)節(jié)到25-70min之間的盛鋼時間。在起始階段從40％的生鐵1的填充度出發(fā)。
出鋼時間(冶煉周期)由兩個鋼生產(chǎn)容器3的熔煉和鼓風時間給出。
應用兩個鋼生產(chǎn)容器3可以使出鋼時間從140-50min減半。
如圖3所示，在去掉高爐6b時可從上面看到?jīng)_刷石8的位置，圖中只畫出其一部分。用于壁鼓風噴槍10d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范圍)的頂鼓風噴槍10位于中央。此外門鼓風噴槍10c的位置和方向也是可看見的。
出渣門30位于爐渣排出口側面上。與其對著的一側有出鋼口31，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。
附圖標記列表1 生鐵2 海綿狀鐵3 兩個鋼生產(chǎn)容器3a 單個容器4 氧氣鼓風噴槍5 電極系統(tǒng)6 電弧爐6a 高爐6b 底爐7 爐襯8 沖刷石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 旋轉運動
16 銅箱17 上邊緣18 冷卻和支撐環(huán)19 轉爐爐襯20 噴射角21 氧氣的噴射22 爐型23 池深24 排氣口25 氣體分析儀26 排出氣體27 調(diào)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.用于提高煉鋼的生產(chǎn)能力，尤其是用于縮短供貨時間的方法，同時增加鋼品種并控制大量和優(yōu)質(zhì)鋼的質(zhì)量，該方法應用雙容器和薄軋工藝，并且對于生鐵(1)、海綿狀鐵(2)和回爐料按照電弧爐和/或氧鼓風方法進行處理，在連鑄后形成輥軋帶材或長料，其特征在于，生鐵(1)和海綿狀鐵(2)至少以90∶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裝爐，并且熔煉過程時間通過一個可自由選擇的、最大可達到的單位時間氧氣量而縮短，其方法是通過至少一個氧氣鼓風噴槍(4)特別地將氧氣密度提高到2-4Nm3/t·min，并將鼓風時間降低到約12-16分鐘。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在一個200噸的容器(3)的情況下，可自由選擇的氧氣量通過一個頂鼓風噴嘴(10)送入的量在150-400Nm3/min之間。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，海綿狀鐵(2)(直接和干燥還原的鐵/DRJ)以高于600℃的溫度裝爐。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，頂鼓風噴槍(10)出口處的噴射角(20)調(diào)到10-40°。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，氧氣鼓風噴射(21)根據(jù)爐型(22)在1000毫米生鐵(1)池深(23)時開始。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，通過壁鼓風噴槍(10d)以50-100Nm3/min鼓入氧氣。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，通過門鼓風噴槍(10c)以約6000Nm3/h鼓入氧氣。
8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，在開始往生鐵(1)上噴射(21)氧氣時開始對海綿狀鐵(2)進行裝爐。
9.如權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，通過均勻分布于底爐(6a)四周的沖刷石(8)，根據(jù)工作階段，然而不間斷地從下面以50-100Nltr/min送入惰性氣體(9)。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，惰性氣體(9)在圍繞四周增長的壓力下被送入相繼排列的沖刷石(8)中。
11.如權利要求1至10中任一項所述的方法，其特征在于，在高爐(6b)的排氣口(24)處設置一個氣體分析儀(25)，并且測量排出氣體(26)的壓力和溫度。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，氣體分析儀(25)測得的排出氣體(26)的壓力和溫度值被用作調(diào)節(jié)電路(27)的基礎，此電路使鼓風噴槍位置或其噴嘴調(diào)節(jié)、送入的氧氣量和氧氣壓力最優(yōu)化。
13.用于提高鋼產(chǎn)品，尤其是軋制鋼板生產(chǎn)能力的設備，它由以下特征的組合構成(a)具有一個高爐或類似的生鐵生產(chǎn)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(tǒng)(5)的鋼生產(chǎn)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(tài)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個用于熱軋帶材或長料的軋機機座。
14.如權利要求13所述的設備，其特征在于，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沖刷石(8)。
15.如權利要求13或14所述的設備，其特征在于，頂鼓風噴槍(10)由兩個單鼓風噴槍(10a；10b)構成。
16.如權利要求15所述的設備，其特征在于，通過每個單鼓風噴槍(10a；10b)可送入150至400Nm3/min。
17.如權利要求13至16中任一項所述的設備，其特征在于，每個單容器(3a)具有至少一個電極系統(tǒng)(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)。
18.如權利要求13至17中任一項所述的設備，其特征在于，壁鼓風噴槍(10d)安裝在高爐(6b)的一個壁模(11)中，并由一個氧氣超聲鼓風噴槍(12)構成。
19.如權利要求13至18中任一項所述的設備，其特征在于，底爐(6a)爐襯(7)在外面用內(nèi)冷卻銅箱(16)圍住，并且位于底爐(6a)上邊緣(17)的銅箱(16)構成一個關聯(lián)的冷卻和支撐環(huán)(18)。
20.如權利要求13至19中任一項所述的設備，其特征在于，底爐(6a)爐襯(7)以轉爐爐襯(19)的形式形成內(nèi)襯。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于提高煉鋼的生產(chǎn)能力，尤其是用于縮短供貨時間，用于增加鋼品種，控制質(zhì)量等的方法，此方法應用雙容器和薄軋工藝，基于電弧爐和氧氣鼓風噴射方法(21)對生鐵(1)和海綿狀鐵(2)進行處理，并在薄軋連鑄設備中進行澆鑄之后在一個精軋機中產(chǎn)生熱軋帶材，該方法的特征在于，生鐵(1)和海綿狀鐵(2)至少以90∶10，50∶50至100∶1的比例與作為冷卻劑的回爐料成分，和/或70％的生鐵之下的海綿狀鐵成分裝爐，并且熔煉過程時間通過一個可自由選擇的、最大可達到的單位時間氧氣量而縮短，該方法是通過至少一個氧氣鼓風噴槍(4)特別地將氧氣密度提高到2－4Nm
文檔編號C21C7/072GK1611613SQ20041008243
公開日2005年5月4日 申請日期2004年9月21日 優(yōu)先權日2003年9月22日
發(fā)明者弗里茨-彼得·普勒申烏切尼格 申請人:伊斯帕特工業(yè)有限公司