[其他]向爐內例如熔煉用高爐內噴射散狀固體物料的裝置及其應用

無效

• 申請號: 86103851
• 申請日: 1986-05-05
• 公開（公告）號: CN86103851A
• 公開（公告）日: 1986-12-31
• 發明（設計）人: 胡古斯·薩尼塔;揚迪·拉薩特·迪·普里西尼;邁克爾·施尼德
• 申請（專利權）人: 法國冶金研究所
• 主分類號: C21B7/16
• 分類號: C21B7/16;C21B5/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 辛哲生

本發明涉及向一座爐子，例如高爐內噴射散狀的，最好是粉狀的固體物料。

更為詳細地說。在熔煉用高爐的場合，所噴射的物料可以是金屬氧化物，例如鐵礦石，并且通過一個特別的風口直接噴入高爐的高溫反應區。

雖然本發明也可有其它用途，例如向燃燒爐中噴射煤粉，但為了清楚起見，下文中僅對向產生熔化的高爐中噴射物料的情況進行說明。

按照通常情況，這種噴射起冷卻作用，但它的附加影響將通過等離子電弧火焰放出的熱被有效地補償。

這種類型的一種噴射裝置作為特例已被公知，它記載在文獻FR-A-2512313之中。遺憾的是，這篇文獻僅僅十分概略地敘述了這種裝置，并且沒有詳細研究在風口制造中所遇到的困難。這樣的風口需要承受十分高的溫度和很惡劣的磨損條件。

本發明的目的是提出一種簡單而堅固的噴射裝置，使用它就可能在等離子焰造成的高溫下噴射散狀固體物料。

根據本發明使用這樣一種裝置就能達到這個目的。該裝置包括一個等離子噴管，一個聯結噴管的風口以及至少一個用于向噴管下游噴射固體物料的噴管。上述風口包括一個大體上是圓筒形的，或者是稍微收縮的平頭園錐體形的下游部份，以及一個漸擴平頭圓錐體形的上游部份;等離子噴管同軸地設置在風口上游部份的入口處。固體物料的噴管以一定角度伸入風口的上游部份，并且風口上游部份的斜度大體上與等離子流的自然擴張角相符合，以便用等離子流攜帶上述物料，部份物料投射到風口的內壁上。

這樣就獲得了風口內壁的自動補襯，它一方面限制了熱損失，而且另一方面保護了風口，以抵抗磨損和高溫。

此外，該襯層能自動得到一個穩定的厚度。

如果物料是以粉狀被噴射，還會有助于自動補襯。

以這樣一種使被噴射物料更容易附著在其上的方法。就可能使風口內壁形成。

在參照按本發明裝置示出的截面圖并閱讀了以下說明的基礎上，將會更容易理解本發明。

如圖所示，風口1伸入高爐的反應區2，圖中僅表示出了高爐的爐身外殼3。在風口1的內面，包括一個大體為圓筒形的下游部份4，其軸線為5，在它前面是一個漸擴平頭圓錐形的上游部份，軸線同樣是5。風口的內部通道通過常規方法冷卻（例如用水流），該通道用虛線7表示。

等離子噴管8設置在風口1的軸線延伸線上，它的下游電極9以圓形對接在風口1的后部，以這種方式使等離子流直接射進風口的圓錐部份6。后者的斜度大體上等于等離子流的自然擴張角（一般為11°）。如果稍小于這個角度，等離子流的周邊速度將會太高，以致于不能達到要求的目的。反之，如果它顯著地大于這個角度。那么在等離子流周圍將形成一個回流區，它將造成低壓，從而來自高爐的熔化作用會使風口燒穿。

噴管10以一定角度伸入風口的圓錐部份6，并與粉狀物料（例如鐵的氧化物）供給源和輸送氣體源相聯接。所噴射的粉狀物料在超過4000℃的極高溫區與等離子流相遇。

然后粉狀物料變成液態，并且其主要部份被等離子流帶入高爐的反應區。但由于按照本發明設計的裝置，使部份物料易于附著在被冷卻的風口內壁表面上，特別是由于等離子流的旋轉效應（存在旋渦）有助于這一現象。然后在風口1的內壁上產生襯層11，襯層的厚度會自動調整：過量的物料會熔融并被噴射流帶走。為使噴射的物料能附著在后部的壁上，上述物料不應太深入等離子流，因而噴管的出口應剛好突入平頭圓錐體壁內，如附圖所示，這一點是很重要的。

通過向上述風口提供一個粘附區可以有助于風口內壁的自動補襯，例如可以用耐火材料鑲在其上，為了同一原因，可以將風口的下游部份4做成具有稍微收縮的平頭圓錐體形狀。

下游部份4和上游部份6可以分別以一塊或以多塊制造。

顯然，本發明并不只局限于以上所述的例子，它還能被用于噴射任何天然的散狀細固體物料（金屬氧化物，含碳物料例如煤、焦炭等）或者人工形成的散狀固態物料（干的或濕的粉末，或者漿體，例如含水的水礦漿或水煤漿，等等）。新造的噴管也是可以嵌入的，然后迅速地經過磨損和等離子的熔化，上述噴管口將變得與平頭圓錐壁相平，并因而達到本發明的目的。