電弧爐的操作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電弧爐的操作方法，特別涉及具有使爐殼體相對于電極轉動的轉動裝置的電弧爐的操作方法。
【背景技術】
[0002]通常，三相交流電弧爐(three-phasealternating current arc furnace)被廣泛地用作恪融諸如金屬廢料等的金屬材料用的恪融爐(melting furnace)，在三相交流電弧爐中，在爐殼體內的金屬材料和插入爐殼體中的三個電極之間產生電弧以便通過電弧熱熔融金屬材料。
[0003]通常，在使用這種電弧爐熔融金屬材料的操作中，廢料桶被廣泛地用作將金屬材料填入爐殼體中的手段。
[0004]圖9A和圖9B示意性地示出了將金屬材料填入爐殼體中的情形。
[0005]附圖標記201表示廢料桶，其在上部具有作為主體的圓筒狀主干部202和在底部的開閉門203，開閉門203在從中央處向兩側分成兩半的同時打開。
[0006]金屬材料以如下方式被填入電弧爐205中:將金屬材料放入廢料桶201中，將其輸送至電弧爐205上方的位置，并且通過在中央處向兩側分成兩半而打開在底部的開閉門203。
[0007]此時，在廢料桶201中的金屬材料經由通過打開在底部的開閉門203形成的開口而落下，并且被填入廢料桶201下方的爐殼體中。
[0008]金屬材料可以包括粉末狀材料。
[0009]例如，在諸如鐵廢料(ferrousscrap)等的廢材料被用作金屬材料的情況下，廢材料可以包含大片狀的廢料或微細粉末狀的廢料。
[0010]粉末狀的廢料可以包括諸如車削肩(lathe chip)等的金屬切肩，或者通過粉碎金屬切肩產生的更微細的廢料。
[0011]在金屬材料包含這樣的粉末狀材料的情況下，粉末狀金屬材料容易沉落到廢料桶中的底部、容易移動到半分開閉門203的頂端的接縫204及其周圍，從而聚集在這附近。
[0012]在此情況下，當在廢料桶201的底部的開閉門203打開成兩片以便將金屬材料填入電弧爐205的爐殼體206中時，在開閉門203的末端處的接縫204周圍聚集的粉末狀的材料在經由開閉門203的打開操作形成的狹縫、即間隙(即、在打開初始時刻具有窄的寬度的開口 )散開的同時向下落入爐殼體206。
[0013]在此情況下，如果廢料桶201的半分開閉門203的接縫204的延伸方向、S卩門的關閉側的頂端的延伸方向與連接爐殼體206的中心O與流出口(tapping hole) 210的中心的方向一致，即，如果爐殼體206和廢料桶201處于這樣的位置關系(由吊頂起重機輸送的廢料桶和爐殼體由于設備布局等而容易處在這樣的位置關系)，則產生如下問題:在散開的同時落入爐殼體206中的粉末狀金屬材料容易積聚在爐殼體206的流出口 210的附近。
[0014]特別是在電弧爐205為偏心底部出鋼電弧爐(EBT爐(eccentric bottom tappingelectric furnace))的情況下，更容易出現(xiàn)前述問題。具體地，在如下EBT爐的情況下更容易出現(xiàn)前述問題:EBT爐具有爐殼體206和流出口 210，爐殼體206具有爐底部，該爐底部局部地從爐殼體206的圓形周壁部的外表面沿徑向向外突出從而形成具有小坡度的擱板狀突出部208，流出口 210 (流出口被處于突出部的下側外部的蓋封堵)沿豎直方向貫穿地設置于突出部208。
[0015]這樣的原因被認為是擱板狀突出部208容易作為粉末狀金屬材料用的接收部。
[0016]在圖中，附圖標記220表示積聚的粉末狀金屬材料。
[0017]通常認為，以這種方式積聚在流出口 210附近的粉末狀金屬材料220由于其微細度而似乎容易被熔融。然而，實際上，當加熱粉末狀金屬材料220時，顆粒被表面熔融(surface-fused)而彼此結合并且轉變?yōu)殄V塊(燒結的還塊)。熱不容易傳遞至錠塊內部。另外，錠塊位于遠離電極的位置并且難以熔融。因此，出現(xiàn)了錠塊容易維持為未熔融狀態(tài)的問題。
[0018]在出渣口(slag hole)212設置于在徑向上與流出口 210相反的位置的情況下，粉末狀金屬材料也容易積聚在出渣口 212的附近。
[0019]積聚在出渣口 212附近的粉末狀金屬材料222容易引起如下問題:由于在排出熔渣的過程中滲入爐子中的空氣等而變成不易熔融材料(粉末致密材料)。
[0020]專利文獻I和專利文獻2公開了一種電弧爐，其中爐殼體相對于固定的電極轉動。
[0021]該具有轉動裝置的電弧爐是為了通過使爐殼體相對于電極轉動從而使起初位于冷點的金屬材料的位置移動到熱點并且起初位于熱點處的金屬材料移動到冷點(例如，爐殼體相對于電極沿周向轉動大約60°，由此使起初位于熱點的周向上的中央區(qū)域的電極移動到相鄰的冷點的周向上的中央區(qū)域)來解決熱點和冷點之間的不均勻熔融的問題。
[0022]具有該轉動裝置的電弧爐是為了通過使爐殼體在金屬材料熔融時相對于電極轉動，因此使冷點處的金屬材料移動到熱點并且熱點處的金屬材料移動到冷點(爐殼體相對于電極沿周向轉動大約60°，因此位于熱點的周向上的中央區(qū)域的電極移動到在周向上相鄰的冷點的中央區(qū)域)來解決熱點處和冷點處的金屬材料的不均勻熔融的問題。
[0023]然而，這些專利文獻既沒有公開本發(fā)明的新任務，也沒有公開用于解決該問題的任何手段。因此，這些專利文獻與本發(fā)明明顯不同。
[0024]專利文獻1:JP-A-S60-122886
[0025]專利文獻2:JP-A-2014-40965

【發(fā)明內容】

[0026]出于這些情況作出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種電弧爐的操作方法，其能夠有效地解決如下問題:在金屬材料從廢料桶填入爐殼體中時，粉末狀金屬材料主要積聚在流出口的附近并且維持為未熔融的狀態(tài)。
[0027]即，本發(fā)明提供一種電弧爐的操作方法，
[0028]其中，所述電弧爐包括:(a)爐殼體，其包括筒狀的周壁部、爐底部和流出口 ；(b)爐蓋，其具有設置為面向下的多個電極；(c)轉動裝置，其使所述爐殼體繞著豎向軸線相對于所述電極轉動，
[0029]所述方法包括:在所述爐殼體的上方，打開容納金屬材料的廢料桶的底部的開閉門從而形成開口，并且使所述金屬材料經由所述開口落入所述爐殼體中的充填步驟，和使所述金屬材料熔融的熔融步驟，
[0030]其中，通過所述轉動裝置使所述爐殼體轉動直到實現(xiàn)如下位置關系:連接所述爐殼體的中心與所述流出口的中心的直線的方向與所述廢料桶的所述開閉門的關閉側的接縫的延伸方向相交；然后使所述廢料桶的所述開閉門在此位置關系下打開，并且充填所述金屬材料。
[0031]所述爐殼體還可以包括出渣口，所述出渣口設置在連接所述爐殼體的中心與所述流出口的中心的直線上。
[0032]所述電弧爐的操作方法還可以包括:在所述充填步驟之后，在所述熔融步驟中使所述爐殼體轉動的轉動步驟。
[0033]如上所述，在根據本發(fā)明的電弧爐的操作方法中，通過轉動裝置使爐殼體轉動直到實現(xiàn)連接爐殼體的中心與流出口的中心的直線的方向與廢料桶的開閉門的關閉側的接縫的延伸方向相交的位置關系，然后使開閉門在此位置關系下打開，以便執(zhí)行金屬材料的充填。根據本發(fā)明，由于粉末狀金屬材料從廢料桶落入的位置在周向上與爐殼體的流出口的位置(在平面圖中的位置)分離并且偏移，所以能夠防止從廢料桶落下的粉末狀金屬材料大量積聚在流出口的附近。因此，能夠解決在熔融過程中粉末狀金屬材料積聚在流出口的附近并且維持為未熔融狀態(tài)的問題。
[0034]在本發(fā)明中，優(yōu)選在如下位置關系時執(zhí)行填入金屬材料的步驟:連接爐殼體的中心與流出口的中心的直線的方向與廢料桶的開閉門的關閉側的接縫(seam)的延伸方向以10°或更大角度的相交，優(yōu)選以30°或更大角度的相交，更優(yōu)選以60°或更大角度的相交。
[0035]在本發(fā)明中，特別是在爐殼體還包括設置在連接爐殼體的中心與流出口的中心的直線上的出渣口的情況下，通過轉動爐殼體，從廢料桶落下的粉末狀金屬材料的落入位置不僅從流出口的位置偏移而且從出渣口的位置偏移。結果，不僅能夠防止從廢料桶落下的粉末狀金屬材料大量地積聚在流出口的附近，還能夠同時防止從廢料桶落下的粉末狀金屬材料大量地積聚在出渣口的附近。
[0036]根據本發(fā)明的方面，特別將出渣口設置在連接爐殼體的中心與流出口的中心的直線的延長線上(方案2)，轉動爐殼體，由此粉末狀金屬材料從廢料桶落下的位置不僅從流出口的位置偏移而且從出渣口的位置偏移。結果，不僅能夠防止從廢料桶落下的大量粉末狀金屬材料積聚在流出口附近還能夠同時防