[發(fā)明專利]用于在冶金單元或熔釜中吹送或吹入富氧氣體的噴射設(shè)備和電弧爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480055823.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105612262B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·比斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: SMS集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C21C5/46
• 分類號(hào): C21C5/46;C21C5/52;F27B3/22;F27D3/16;F27D3/18;F27D99/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 蘇娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在冶金單元或熔釜、尤其電弧爐中火法冶金處理金屬、金屬熔料和/或熔渣的噴射設(shè)備，該噴射設(shè)備具有用于產(chǎn)生由氧氣氣體射流與點(diǎn)燃的燃?xì)?空氣-混合氣射流組成的高速氣體射流的噴射裝置，在該噴射設(shè)備中，噴射裝置包括布置在噴嘴頭部中的、用于產(chǎn)生氧氣氣體射流的拉瓦爾噴嘴元件，并且可借助用于混合燃?xì)夂涂諝獾幕旌显旌先細(xì)?空氣-混合氣。

本發(fā)明還涉及一種電弧爐。

背景技術(shù)

從現(xiàn)有技術(shù)中很好地已知這種類型的噴射設(shè)備和電弧爐。

例如，在國(guó)際申請(qǐng)文獻(xiàn)WO 2012/089754 A2中說(shuō)明了一種用于在冶金單元或熔釜中火法冶金處理金屬、金屬熔料和/或熔渣的方法和用于執(zhí)行該方法的相應(yīng)的噴射設(shè)備。噴射設(shè)備的特征尤其在于氧氣噴射器，在該氧氣噴射器上相對(duì)其中軸線傾斜地法蘭聯(lián)接有帶有點(diǎn)火裝置的熱氣體接管。點(diǎn)火裝置與用于混合天然氣和空氣的混合器一起安裝在熱氣體接管的背離氧氣噴射器的端部上。在此，混合器也具有用于點(diǎn)燃天然氣-空氣-混合氣的火花塞。將點(diǎn)燃的天然氣-空氣-混合氣借助于熱氣體接管從側(cè)面引入氧氣噴射器中，其中，通過(guò)從氧氣噴射器的拉瓦爾噴嘴流出的氧氣氣體射流使點(diǎn)燃的天然氣-空氣-混合氣加速。雖然利用該噴射設(shè)備可較好地執(zhí)行用于火法冶金處理的方法，然而該噴射設(shè)備結(jié)構(gòu)大且復(fù)雜，使得它自身在生產(chǎn)和維護(hù)方面存在缺點(diǎn)。通常，各個(gè)構(gòu)件彼此還要焊接在一起。換言之，已知的噴射設(shè)備龐大并且由此還需很高的成本來(lái)制造。

此外，由US4,653,730已知一種火法冶金的用于冶金爐的多用途工藝設(shè)備，該多用途工藝設(shè)備包括可引入冶金爐中的噴管和布置在其上的噴嘴。但是，該多用途工藝設(shè)備通過(guò)該噴嘴僅實(shí)現(xiàn)有限數(shù)量的不同的運(yùn)行模式，其中，噴嘴、尤其噴嘴的水冷通道也構(gòu)造得復(fù)雜。

此外，由AU538402B3已知一種用于借助燃?xì)獯等刖?xì)的固體顆粒，例如主要是煤粉的設(shè)備。在此，通過(guò)中央管輸送煤粉，通過(guò)該中央管也可同時(shí)混入空氣。但是在此，該設(shè)備的運(yùn)行模式也顯著受限，因?yàn)槿細(xì)鈨H可導(dǎo)入中央管。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)開(kāi)頭所述類型的噴射設(shè)備，使得至少可克服上文提及的缺點(diǎn)。

本發(fā)明的目的通過(guò)用于在冶金單元或熔釜中火法冶金處理金屬、金屬熔料和/或熔渣的噴射設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該噴射設(shè)備具有用于產(chǎn)生由氧氣氣體射流與點(diǎn)燃的燃?xì)?空氣-混合氣射流組成的高速氣體射流的噴射裝置，在該噴射設(shè)備中，噴射裝置包括布置在噴嘴頭部中的、用于產(chǎn)生氧氣氣體射流的拉瓦爾噴嘴元件，并且可借助用于混合燃?xì)夂涂諝獾幕旌显旌先細(xì)?空氣-混合氣，其中，根據(jù)本發(fā)明，拉瓦爾噴嘴元件和混合元件在噴嘴頭部?jī)?nèi)部和/或在噴嘴頭部處共同沿著噴射裝置的縱向中軸線彼此可松開(kāi)地相繼布置，使得在噴嘴頭部與拉瓦爾噴嘴元件之間存在環(huán)形間隙，混合元件的燃?xì)馔ǖ篮涂諝馔ǖ劳ǖ皆摥h(huán)形間隙中。

一方面可由此放棄從側(cè)面單獨(dú)地法蘭聯(lián)接到噴射裝置上的熱氣體接管

另一方面，拉瓦爾噴嘴元件和混合元件彼此可松開(kāi)并且相繼處于布置在冶金單元或熔釜中的噴射設(shè)備的噴射裝置的縱向中軸線上，由此尤其可迅速更換拉瓦爾噴嘴元件。這是有利的，因?yàn)槔郀枃娮煸呛附蛹３酥猓瑖娚溲b置可如接下來(lái)還將闡述的那樣毫無(wú)問(wèn)題地匹配不同的工藝。

更因?yàn)楸景l(fā)明的噴射裝置結(jié)構(gòu)特別緊湊和小巧，所以在用料方面可達(dá)到總體顯著節(jié)約的效果。

迄今，拉瓦爾噴嘴元件沿氧氣噴射器的縱軸線布置，并且混合元件沿點(diǎn)火裝置的另一縱軸線布置，其中，這兩個(gè)縱軸線彼此成角度地布置，所以開(kāi)始時(shí)說(shuō)明的、從現(xiàn)有技術(shù)中已知的噴射設(shè)備總的來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)很大。在此處，尤其包括混合元件的點(diǎn)火裝置借助于熱氣體接管從側(cè)面法蘭聯(lián)接在噴射裝置的外殼上，所以噴射設(shè)備不利地具有相對(duì)大的安裝尺寸。

有利地，拉瓦爾噴嘴元件和混合元件在本發(fā)明中不再至少通過(guò)熱氣體接管彼此間隔開(kāi)(因?yàn)檫@樣的話噴射設(shè)備迄今為止總體結(jié)構(gòu)都很大)，而是使拉瓦爾噴嘴元件和混合元件緊挨著相繼排列并且在此直接彼此連接。

還可更有利地提供本發(fā)明的噴射裝置，此時(shí)拉瓦爾噴嘴元件和混合元件是通過(guò)切削加工制成的、彼此通過(guò)傳力連接和/或形狀配合連接的方式直接連接的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。通過(guò)實(shí)施成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的拉瓦爾噴嘴元件和混合元件可實(shí)現(xiàn)可迅速裝配和拆卸的噴射裝置。