用于运行电弧炉的方法技术

在一种用于运行具有至少一个电极的电弧炉的方法中，熔料在电弧炉中借助由至少一个电极所产生的等离子体电弧(2)熔化。在提高电弧炉的效率和功率方面，对等离子体电弧(2)进行调节，即在等离子体内加入一种或多种影响等离子体的成分的添加剂(ZS1，ZS2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在一种用于运行具有至少一个电极的电弧炉的方法中，熔料在电弧炉中借助由至少一个电极所产生的等离子体电弧(2)熔化。在提高电弧炉的效率和功率方面，对等离子体电弧(2)进行调节，即在等离子体内加入一种或多种影响等离子体的成分的添加剂(ZS1，ZS2)。【专利说明】
本专利技术涉及一种，特别是电气电弧炉，具有至少一个电极，其中熔料在电弧炉中借助由至少一个电极所产生的等离子体电弧熔化。这里可以将熔料理解为将要被熔化的固体、液态金属和/或炉渣。本申请此外涉及了一种用于电弧炉的信号处理装置、一种用于电弧炉的信号处理装置的机器可读的程序编码及一种带有在其上存储的机器可读的程序编码的存储介质。最后本申请涉及一种电弧炉，尤其是电气电弧炉，其具有此类的信号处理装置。
技术介绍
电弧炉用于生产液态金属,一般来说是钢。液态金属是由一种固态熔料，例如废料或还原铁，及其他添加料生产而得。在过程开始时向电弧炉内提供废料和/或还原铁，接着点燃电弧炉的电极与熔料之间的等离子体电弧。通过电弧炉内等离子体电弧产生的能量可以将剩余的熔料熔化。这类电弧炉在公开文献DE0122910A1，DE4130397A1和EP0292469A1中被描述。电弧炉的电气接电功率不断地提高。80年代其极值还只有100MVA，目前新的熔炉系统的典型功率的量级位于150MVA。个别的电弧炉在工作时的接电功率已经高于200MVA。原则上高接电功率是具有吸引力的，因为其可以在较低的专门人力和投资成本的情况下实现较高的生产率。高熔化功率伴随高电弧电流并特别地伴随高电弧电压。附属的长以及大功率的电弧对于过程控制来说是极高的挑战。在每个时间点电弧必须以足够的废料或泡沫炉渣包住，以实现将能量有效地输入并避免对炉管的损伤。相应地当废料熔化时或泡沫炉渣塌落时会迅速地以电弧长度及因此熔化功率明显减小做出响应。特别地，如对于抗锈生产来说，由于不存在泡沫炉渣，仅在在熔浴(fluessig Bad)时在降低了的电弧功率情况下进行工作。由于所产生的长的电弧通过升高电压而进一步调高三相交流和直流电弧的功率几乎是不可能实现的。高输送损失、对生产装置，例如电极的较高限制，阻止功率经由电流而升闻。当废料熔化时由于废料的运动及由于电弧内变化的等离子体条件，会导致强烈的电流震荡。这种电流震荡会引起供电网络干扰，该干扰可以由所谓的闪变值(Fl ickerwert)所描述。当给定电网短路功率时闪变值随着熔炉功率的增加而成比例增加。迄今为止上述困难以不同方式出现。举例来说，熔化功率自动与当前过程条件相匹配，在最简单的情况下这可以通过以热学为基础的功率调控所实现，如在Dorndorf，M? , Wichert, ff., Schubert, Μ., Kempken, J., Kriiger, K.在杜塞尔多夫的冶金工艺技术的第三届国际钢铁会议上公开的文献:“电弧炉的量和材料流的整体控制(Holistic Controlof EAF’ s Energy and Material Flows.3rd International Steel Conference on NewDevelopments in Metallurgical Process Technologies, Diisseldorf, 11.-15.06.2007,S.513-520)”中所描述的。近来也可以通过以结构噪声为基础的功率调节使熔化功率与当前的过程条件相匹配，参见 Dittmer, B.，Kriiger, K.，Rieger, D.，Matschullat, T.，Dobbeler, A.在2 OIO年匹兹堡的铁&钢铁技术会议上公开的文献:“通过结构声的交流电弧炉的不对称功率控制(Asymmetrical Power Control of AC-EAFs by Structure-Borne SoundEvaluation, Iron&Steel Technology Conference2010,Pittsburgh, 03.-06.05.2010,S.937-946)”。原则上利用此调节功能可以避免炉管的过度损耗，因此也必须考虑会具有部分地明显降低熔化功率的产品部段。此外，可以实现注入细碳进而对泡沫炉渣的形成进行自动化调节，参见H0meyer，K.出版2002年在汉堡大学的博士毕业论文“用于在电弧炉中形成泡沫炉禮:的自动化的碳输入(Automatisierung der Kohlezugabe zurSchaumschlackenbildung im Lichtbogenofen, Dr.-1ng.Dissertation, Universitat derBundeswehr Hamburg (2002)) ”，该文章2001年发表在杜塞尔多夫的“VDI研究报告”的第8 行(VD1-Forschungsberichte, Reihe8, n0.862, VD1-Verlag, Diisseldorf2001)以及 Matschullat, T.，ffichert, ff.，Rieger, D.的“多维形式的泡沫炉洛-具有碳控制的新探测方法(Foaming Slag in More Dimensions-A New Detection Method with Carbon Control, AlSTech2007, Indianapolis07.-10.Mai2007)”。最后列举以下所作努力，即在抗锈生产中也可以生成如泡沫炉渣，见Reichel, J., Rose, L., Cotchen, J.K., Damazio, M.A., Loss, Η.B., Pinto E.M.在 2010 年匹兹堡的铁&钢铁技术会议上公开的文献“在不锈钢生产中的电弧炉泡沫炉渣:工业实验和进一步发展(EAF Foamy Slag in Stainless Steel Production:1ndustrial Experiencesand Further Development, Iron&Steel Technology Conference2010,Pittsburgh,03.-06? 05.2010，S.793-799) ”。顺利地形成泡沫炉渣，这本身是无法保证的，原则上即使在熔浴阶段也可以实现高功率的熔化过程。在较高功率下的电弧炉中为了限制闪变值，在弱电网的情况下，需要安装一种无功功率补偿系统。然而具有这种系统最多能减少5倍的闪变值。
技术实现思路
本专利技术基于以下目的，即实现提高电弧炉的效率和功率。依据本专利技术，上述目的由一种实现，该电弧炉具有至少一个电极，其中熔料在电弧炉中借助至少一个电极所产生的等离子体电弧熔化，并且对等离子体电弧进行调节，即在等离子体内加入一种添加剂，这些添加剂可以影响等离子体的成分。同时为了降低等离子体电弧的场强度，在等离子体中加入至少一种具有较低电离能的添加剂，尤其是一种金属或金属盐，并且为了提高等离子体电弧的场强度，在等离子体内加入至少一种具有较高电离能的添加剂，尤其是惰性气体。在这里可以将等离子体的成分理解为等离子体气压。因而等离子体特性与等离子体的成分相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行具有至少一个电极的电弧炉的方法，其中熔料在所述电弧炉中借助由至少一个所述电极所产生的等离子体电弧(2)熔化，其特征在于，对所述等离子体电弧(2)进行调节，即在等离子体内加入一种或多种影响等离子体成分的添加剂(ZS1，ZS2)，其中为了降低所述等离子体电弧(2)的场强度，在所述等离子体中加入至少一种具有较低电离能的添加剂(ZS1)，尤其是一种金属或金属盐，并且为了提高所述等离子体电弧(2)的所述场强度，在所述等离子体内加入至少一种具有较高电离能的添加剂(ZS2)，尤其是惰性气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·克吕格尔，托马斯·马楚拉特，阿尔诺·德贝勒，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE