專利名稱：用于生產(chǎn)鐵水的熔態(tài)還原爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一般涉及冶金熔態(tài)還原爐，且更具體地說，涉及冶 金熔態(tài)還原爐的耐火爐村的冷卻。
背景技術(shù)：
目前，煉鋼工業(yè)正經(jīng)歷著/人大型的一體^R:煉鋼廠到各種類型的 小型工廠的緩慢而穩(wěn)定的轉(zhuǎn)變，以作為對(duì)一體化煉鋼廠的替代或作 為對(duì)一體化煉鋼廠的有益補(bǔ)充。本文中，通常^皮稱為"熔態(tài)還原"
的可替換煉鐵方法正引起人們?cè)絹碓蕉嗟淖⒁?。熔態(tài)還原工序的優(yōu) 點(diǎn)之一是，其適于使用低級(jí)原料(例如礦石微?；蛑T如煉鋼廠廢料 的其它廢棄氧化鐵)和低級(jí)碳質(zhì)還原劑(諸如煤)來生產(chǎn)鐵水(hot
metal )，換句話說，無需使用對(duì)高爐煉4失而言必不可少而日益稀有 的高級(jí)材料，即，高級(jí)塊狀4失礦石和焦炭。
正如它的名稱所讓人聯(lián)想到的那樣，鐵水(生鐵)生產(chǎn)中的熔 態(tài)還原(SR)包括氧化鐵的還原和冶煉，即，伴隨化學(xué)反應(yīng)的熔煉。 目前，多數(shù)的SR工序利用兩個(gè)不同的反應(yīng)來進(jìn)行兩個(gè)(或三個(gè)) 連續(xù)的基本步驟在第一階段，對(duì)氧化鐵(通常處于固體狀態(tài))進(jìn) 4亍部分地預(yù)還原；以及在第二 (和第三)階,更，在液相的還原反應(yīng) 中去除殘余氧。
主要說來，本實(shí)用新型涉及用于進(jìn)行第二階段和/或第三階段 (即，還原的完成和將氧化鐵冶煉到鐵水中)的爐(反應(yīng)器)。SR序的第二階段通常包括產(chǎn)生熔融金屬池；以及在耐火爐襯爐中
的熔池的頂部上產(chǎn)生熔渣層。還原反應(yīng)首先發(fā)生在熔渣層的下部區(qū)
中，而氧化反應(yīng)，尤其是由熔池中的氧化4失的還原產(chǎn)生的CO的后
期燃燒，首先發(fā)生在熔渣層的上部區(qū)中和熔渣區(qū)的上部區(qū)上方，以
產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)本工序所需的熱量。由于SR工序的固有特;f正，SR爐 中的熔渣層通常包4舌熔渣，具有4艮大比例的氣相、相對(duì)高的石咸度 (實(shí)現(xiàn)金屬的高效脫硫)以及在熔渣層的生熱區(qū)(上部區(qū))中的可 達(dá)到〉1700。C的極高溫度(由于其作為(后期)燃燒生熱的地點(diǎn))。 由于具有4艮高比例的氣相，熔渣通常被稱為是"發(fā)泡的"或"泡沫 的"，且由此，當(dāng)與熔池的體積相比壽交時(shí)它的體積是十分大的，充分 的熔渣體積有益于(后期)燃燒，且由此有益于能效。而且，在工 作期間，為了促進(jìn)后期燃燒的傳熱以及由于強(qiáng)大的湍流而發(fā)生在熔 渣層中的其它反應(yīng)，熔池上方的熔渣層通常纟皮積4及地4覺動(dòng)。
乂人上述內(nèi)容中，應(yīng)該理解的是，在SR爐的特例中，耐火爐襯， 即，用于容納高溫反應(yīng)物所需的由耐熱材料制成的內(nèi)部砌磚會(huì)經(jīng)受 十分不利的情況，對(duì)于SR爐的湍流熔渣層區(qū)中的區(qū)域尤其如此。 應(yīng)該注意的是，十分嚴(yán)重的磨損來源于由于強(qiáng)湍流熔渣的磨損沖洗 作用所帶來的機(jī)械磨損，由于熔渣成分所帶來的化學(xué)磨損以及由于 暴露在相關(guān)區(qū)域中的極度高溫下所帶來的熱磨損。
因此，如已在WO2007/134382中敘述的，炫態(tài)還原爐中(尤其 是湍流熔渣層區(qū)中)的耐火爐襯的侵蝕程度通常大于耐火爐襯在鼓 風(fēng)爐中經(jīng)歷的侵蝕程度，在鼓風(fēng)爐中，熔融金屬池和熔渣層是相對(duì)
相比較也是這樣的。盡管有時(shí)在EAF中對(duì)熔池和熔渣進(jìn)行某種程度 的攪拌，即，為了使電弧能量遍布整個(gè)熔池，但這種攪拌通常遠(yuǎn)不 及熔態(tài)還原爐中的攪拌劇烈，因?yàn)檫@種攪拌旨在僅攪動(dòng)熔池本身以 及熔渣層與熔融金屬池之間的界面。在EAF中，熔渣層本身依次作
為熱覆蓋層(避免過多的熱損失)，且因此，與SR工序中的熔渣層 相比，該熔渣層是相對(duì)靜止的，并且由于其無需支持(后期)燃燒 因而通常具有更小的體積。此夕卜，與SR爐相比，在傳統(tǒng)EAF熔爐 中，每單^f立面積的熱應(yīng)力通常更小。
從材料和人工成本，以及由于反應(yīng)器出現(xiàn)故障而導(dǎo)致的生產(chǎn)力 的損失可以知道，對(duì)磨損的耐火爐襯進(jìn)行替換是十分昂貴的。因此， 在任何一種冶金爐中，都需要延長(zhǎng)耐火爐襯的使用壽命，然而，在 SR爐中這種需要尤其明顯。已經(jīng)知道用于對(duì)其它類型的冶金爐或熔 爐中的耐火爐襯進(jìn)行冷卻的多種方法，尤其是對(duì)鼓風(fēng)爐和傳統(tǒng)的電 弧爐中的耐火爐襯進(jìn)4亍冷卻的方法。然而到目前為止，才及少有關(guān)于 對(duì)SR爐的耐火爐襯進(jìn)行冷卻的可行提議。
歐洲專利EP 073 5146公開了 SR爐的具體實(shí)施例，即，旋風(fēng)轉(zhuǎn) 爐(CCF)。參照該實(shí)用新型的圖2，其7>開了一種用于生產(chǎn)鐵水的 CCF熔態(tài)還原爐11 。除了連4妄至預(yù)還原熔融^走流器(melting cyclone ) 12的頂部13以外，該爐還包4舌底部，該底部具有外殼和內(nèi)耐火爐 4于14、 15，以容納熔融金屬池17和熔池上方的熔渣層18、 19。該 爐進(jìn)一步包括底部鼓泡裝置24,用于4吏熔融金屬池17和熔渣層 18、 19鼓泡；以及氧化劑氣體注入裝置，以氧氣噴4&23的形式用 于將氧氣直4妄注入到熔渣層18、 19中。底部鼓泡和(石更風(fēng))氧氣注 入4吏得產(chǎn)生大體積的湍流熔渣層19，該熔渣層改善了熔渣層18、 19 中后期燃燒熱量的傳遞。利用重力進(jìn)料槽22將碳質(zhì)材料注入到熔渣 中。在才艮據(jù)該實(shí)用新型的CCF爐中，為了容納大體積的強(qiáng)湍流熔渣 層19,耐火襯里14、 15具有的容積為熔融金屬池17的最大體積的 至少兩倍。為了實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)耐火爐襯在SR爐中最易磨損點(diǎn)位置處的 4吏用壽命的目的，該實(shí)用新型4是出了i殳置在湍流熔渣層19的區(qū)i或中 的水冷卻裝置16,以及位于熔融金屬池17的最大高度上方以用于 對(duì)該區(qū)中的內(nèi)耐火爐襯14、 15進(jìn)行冷卻的裝置的主要部分。所提出
的冷卻裝置為壁冷卻器型(stave-cooler type )(圖2)或才反式冷卻器 型(圖3),這兩種冷卻裝置均為強(qiáng)制循環(huán)管道式水冷卻系統(tǒng)的一部 分，該強(qiáng)制循環(huán)管道式水冷卻系統(tǒng)本身是眾所周知的用于對(duì)鼓風(fēng)爐 耐火磚進(jìn)行冷卻。在歐洲專利申請(qǐng)EP 1477573中公開了一種用于 SR爐的類如乂的4反式;令4P器型解決方案。雖然EP 0735146和EP
案，但這些解決方案的構(gòu)造成本是十分昂貴的。
美國(guó)專利US 5,708,785公開了另 一類型的SR爐。對(duì)于耐火爐 襯的冷卻，該實(shí)用新型提出將冷卻限制到最小區(qū)域，即，當(dāng)場(chǎng)僅對(duì) 位于熔渣的上表面與熔爐進(jìn)沖牛槽之間的熔渣表面上方(即，由EP 0735146提出的冷卻區(qū)上方)的耐火爐襯的部分進(jìn)行冷卻，在太廣 泛的范圍內(nèi)進(jìn)行冷卻會(huì)導(dǎo)致高得驚人的構(gòu)造和運(yùn)轉(zhuǎn)成本。為了降低 熔渣表面下的耐火爐襯的磨損率，US 5,708,785主要提出降低鐵水 和熔渣的溫度，所^是出的冷卻裝置旨在降〗氐與熱廢氣溫度和熔渣表 面上的熔渣飛濺相關(guān)的磨損。然而，降j氐工序的溫度在SR工序中 通常是不可行的，且由此US 5,708,785不能提供用于延長(zhǎng)耐火爐襯 (尤其在湍流熔渣區(qū)中)的使用壽命的通用解決放案。

實(shí)用新型內(nèi)容
因此，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種有效延長(zhǎng)應(yīng)用于各種 價(jià)的冷卻方案。
該目的分別通過如權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的熔態(tài)還原爐以及 生產(chǎn)4失水的方法來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型4是出了 一種用于生產(chǎn)《失水的熔態(tài)還原爐，該熔態(tài)還 原爐包括夕卜殼；以及內(nèi)耐火爐襯，由砌磚制成，用于在工作期間
容納熔融金屬池和該熔池上方的熔渣層。為了產(chǎn)生用于改善熔渣層 中后期燃燒的傳熱的大體積湍流熔渣層，該爐包括以下裝置中的至
少~~"個(gè)
-底部鼓泡裝置，用于使熔融金屬池和熔渣層鼓泡；
-氣動(dòng)注入裝置，用于將碳質(zhì)材料注入到熔渣層中；或者
-氧化劑氣體注入裝置，用于將氧化劑氣體注入到熔渣層中。
為了安全地容納(除了不可避免的噴濺以外)大體積的強(qiáng)湍流 熔渣層，耐火爐襯的尺寸被設(shè)計(jì)為所限定的容積為由該爐襯容納的 熔融金屬池的最大體積的至少兩倍。通常，從爐底測(cè)得的SR爐中 耐火爐襯的高度為金屬池的最大高度的至少兩倍。根據(jù)本實(shí)用新型 的爐進(jìn)一步包括-沒置在湍流熔渣層的區(qū)域中的冷卻裝置，至少該裝 置的主要部分位于熔融金屬池的最大高度上方，用于對(duì)該區(qū)中的內(nèi) 耐火爐襯進(jìn)行冷卻，其中在SR爐中爐襯的磨損最明顯。為了實(shí)現(xiàn) 上述目的，本實(shí)用新型提出了本冷卻裝置，本冷卻裝置包括至少 一行扁銅坯(copper slab ),被安裝在設(shè)置于外殼中的孔上，以便與 湍流熔渣層的區(qū)域中的內(nèi)耐火爐襯熱傳導(dǎo)地接觸；以及至少一行噴 灑冷卻裝置，與該4亍扁銅坯相關(guān):f關(guān)，以穿過孔將液體冷卻劑噴灑到 扁^同i丕上。
如應(yīng)該理解的，所提出的這種冷卻裝置(特別在其大比例:枧圖 中)使得構(gòu)造成本顯著節(jié)省。事實(shí)上，壁冷卻器和板式冷卻器每項(xiàng) 均具有相對(duì)高的成本，而本實(shí)用新型以相對(duì)廉價(jià)的大量的扁銅坯來 替代了它們的功能，使用相關(guān)的外噴灑冷卻裝置來替代內(nèi)冷卻通道。
為了不再需要蒸汽處理裝置，本冷卻裝置包括溫度傳感器， 測(cè)量選定的扁銅坯的扁坯溫度；以及工序控制系統(tǒng)，適于對(duì)噴灑到
扁銅坯上的液體冷卻劑進(jìn)4于控制，并JU吏平均扁坯溫度或最大扁坯
溫度維持在液體冷卻劑的蒸發(fā)溫度下。如果將水用作冷卻劑，在工
作期間，扁坯溫度優(yōu)選地保持低于80。C下，更優(yōu)選低于60。C。有利 地，本裝置進(jìn)一步包括具有控制系統(tǒng)的噴灑噴嘴，該控制系統(tǒng)對(duì)噴 灑到扁銅坯上的液體冷卻劑進(jìn)4于控制，以通過在扁銅坯上產(chǎn)生多個(gè) 冷卻劑滴流的細(xì)流來避免在扁銅坯上產(chǎn)生連續(xù)的冷卻劑薄膜。
為了增加熱散逸，耐火爐4于可包括與扁銅坯熱傳導(dǎo)地4婁觸的 MgO基或MgO-C基耐火磚。通常，為了覆蓋大范圍的湍流臨界區(qū)， 扁銅坯行覆蓋耐火爐襯的基本從熔池的最大高度，或可替換地，從 熔池的最小高度，延伸到該最大高度上方至少lm(通常直到 1.5m-2m或更遠(yuǎn))的垂直區(qū)。為了能夠使用更廉價(jià)的降低高度的扁 坯和/或?yàn)榱诉m于非圓筒狀爐的形狀，可一行位于另 一行上地設(shè)置多 行扁銅坯，以基本從爐的鐵水出鐵高度(即，熔池的最低高度)延 伸到耐火爐村的上邊緣，優(yōu)選地，每行扁銅坯完全包圍耐火爐襯。 為了能夠使用具有有限噴霧錐角的噴霧冷卻嘴(例如，液壓回流噴 嘴)，以 一行位于另一^f亍上的方式而設(shè)置的至少兩行噴灑冷卻裝置可 與纟會(huì)定的一行扁銅坯相關(guān)聯(lián)。才艮據(jù)具體的熔渣體積，熔態(tài)還原爐可 具有如下的耐火爐襯，該耐火爐襯的尺寸^皮設(shè)計(jì)為所限定的容積為 熔融金屬池的最大體積的至少三倍和/或其高度被i殳計(jì)為超出熔融 金屬池的最大深度至少lm，以容納大體積的湍流熔渣層。
本實(shí)用新型還涉及才喿作如上所述的SR爐來生產(chǎn)4失水的方法。 在不用電能生熱的含氧煤熔爐或熱風(fēng)煤熔爐的情況下，將碳質(zhì)材料 (優(yōu)選為非煉焦煤)以至少700 kgC/ (h*m2)的速度注入到熔渣層 中，以利用石友質(zhì)材料的燃燒作為工序的熱源。石灰質(zhì)燃并牛和還原劑可 氣動(dòng)注入或重力自流注入。由于熔渣層的上部區(qū)中的后期燃燒以及 由于湍流的傳熱，湍流熔渣層相對(duì)于熔融金屬池的熔點(diǎn)纟皮過加熱至 少100。C，可能>200°。，且由此改善鐵的熔煉和還原。


從以下參照附圖對(duì)多個(gè)非限定性實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本實(shí)用
新型進(jìn)一步的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的，其中
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的冶金熔態(tài)還原爐的第一實(shí)施例的示意 性垂直橫截面圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的冶金熔態(tài)還原爐的第二實(shí)施例的示意 性垂直橫截面圖3是圖2中的實(shí)施例的示意性水平橫截面垂直橫截面圖。
具體實(shí)施方式

圖1中示出了含氧'煤熔爐型的熔態(tài)還原(SR)爐10。 SR爐10 包括由鋼制成的外殼12。殼12里襯著由耐火石爭(zhēng)14形成的砌磚。石爭(zhēng) 14形成側(cè)面的內(nèi)耐火爐襯16?；趶南挛闹袑⒆兊蔑@而易見的理 由，優(yōu)選地4吏用熱傳導(dǎo)磚，諸如MgO基或MgO-C基耐火磚14。盡 管在圖1中未示出，類似的耐火磚通常還裝襯在SR爐10的底部。 爐10的其它部分，諸如爐蓋17以及位于耐火爐襯16上方的側(cè)壁通 過其它措施保護(hù)起來，例如，通過所知的噴涂的耐火材料或冷卻板 (且未示出)。
如圖1中所示，內(nèi)耐火爐襯16限定熔爐，即，容納有炫融金屬 (通常是碳含量為3 %-4%的生《失)池18以及工作期間位于該熔池 上方的主要的液體熔渣層20的反應(yīng)空間。SR爐10具有進(jìn)料槽22， 該進(jìn)料槽被設(shè)置在爐蓋17中，以將諸如鐵礦微粒/液滴料或其它氧
化鐵料24的原料重力自流式地注入到由耐火爐襯16限定的反應(yīng)空 間中。通常，中的氧化4失之前已#1預(yù)還原和預(yù)加熱，例如，在 用于固態(tài)直接還原的床式反射爐中或在由CCF工序而公知的熔煉 旋流器中。多個(gè)氧氣噴槍26 (圖1中僅示出了一個(gè))穿過爐蓋17 或側(cè)殼12分布在SR爐中，以提供用于熔渣層20中的后期燃燒的 二次氧。氧氣噴槍26被構(gòu)造為將(柔和的)氧氣風(fēng)28直接注入到 熔渣層20中。氧氣風(fēng)28通常是傾斜的，且更準(zhǔn)確地說是直接向下 傾斜的，并朝向位于爐襯16中的反應(yīng)空間的中心?？商鎿Q地，噴槍 26可被構(gòu)造為將硬吹噴槍和軟吹噴槍結(jié)合起來，以另外提供高速的 首次氧氣風(fēng)(如圖2中所示)來增強(qiáng)碳的燃燒。圖1進(jìn)一步示出了 氣動(dòng)式碳注入噴^r組中的一個(gè)氣動(dòng)式碳注入噴4倉(cāng)30,以注入通常伴 隨有用于調(diào)節(jié)熔池18和熔渣20的化學(xué)成分的助熔添加劑的碳質(zhì)材 料，諸如作為氧化鐵的還原劑的非煉焦煤以及諸如用于生熱的燃泮+。 注入噴槍30提供了高速且高壓的粉狀碳質(zhì)材料32的硬風(fēng)，即，直 接進(jìn)入并穿過熔渣層20以進(jìn)入金屬熔池18的表面的風(fēng)。為了進(jìn)一 步促進(jìn)位于熔池與熔渣層20之間的界面處的化學(xué)反應(yīng)，則SR爐10 配備有底部鼓泡裝置34 (例如配備有惰性氣體供給器的可透氣耐火 石爭(zhēng))，該底部鼓泡裝置具有用于^f吏熔池18起泡的已知結(jié)構(gòu)，以4覺動(dòng) 熔池18與熔渣層20之間的界面且由此也攪動(dòng)熔渣層20本身。作為 圖1中的中央重力自流進(jìn)料24的替代方式，原料可由氣動(dòng)式注入噴 槍或從側(cè)面穿過爐殼的重力進(jìn)料槽(均未示出)來注入。此外，應(yīng) 確保為熔淹層20提供了充分的湍流，氧氣注入噴槍26可由熱風(fēng)或 富氧熱風(fēng)注入系統(tǒng)^, 。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，爐10中所發(fā)生的SR反應(yīng)的化學(xué)和冶 金學(xué)方面是眾所周4口的，并且因此，在此一奪不再詳細(xì)描述。然而， 應(yīng)該注意的是，在本實(shí)用新型的上下文中僅示出了熔渣層20的某些 特性。
為了確保由(后期)燃燒釋放的熱量的高效利用(尤其是在熔
渣層20的上部區(qū)中)，則該熱量必須被傳遞到下部區(qū)(即，當(dāng)確保 最低的熱損失時(shí)還原反應(yīng)的主區(qū))，例如穿過廢氣。此外，必須避免 對(duì)爐10且尤其是爐襯16有害的局部過熱。要避免爐襯的局部過熱 要求(除了別的以外)具有4艮大的環(huán)流量，即，如在熔渣層20本身 中以及還位于熔渣層20與熔融金屬池18之間的邊界處由箭頭36 示出的強(qiáng)湍流。這種位于邊界處的湍流造成熔渣、熔融鐵以及石友粒 子的強(qiáng)烈混合區(qū)。該混合區(qū)是多數(shù)氧化鐵被還原的地方。因此，由 于SR工序的特性，則熔渣層20在工作期間通常是強(qiáng)湍流的。在如 圖1中所示的SR爐中，所要求的湍流通過措施的結(jié)合來保證，即， 通過碳的硬風(fēng)注入(根據(jù)噴槍30來適當(dāng)選擇風(fēng)吹的方向和起點(diǎn))， 以及通過使用底部鼓泡裝置34的底部起泡。
為了實(shí)王見本實(shí)用專斤型的目的，長(zhǎng)口圖1和圖2中所示的火容〖也18 的最大高度M從爐底38開始測(cè)量并被認(rèn)為是處于靜止的(即，非 4覺動(dòng)的義容池)，并且該最大高度相當(dāng)于在出4失爐(tapped vessel)中 出鐵之前熔池18所達(dá)到的高度或相當(dāng)于配備有撇渣器(虹吸管型金 屬出料)的爐中基本不變的熔池高度。作為強(qiáng)湍流的一個(gè)結(jié)果，在 與熔池18的最大熔融金屬體積(位于高度M處)相比較時(shí)，SR工 序中的熔渣層20占有很大的體積，并且由于氣體夾雜物(導(dǎo)致"發(fā) 泡")而通?？色@得4艮大的厚度，例如lm-2m級(jí)或更大。因此，爐 10中的耐火爐4于16的尺寸祐 沒計(jì)為所限定的容積為熔池18的最大 體積的至少兩倍或更多，例如為熔融金屬體積的三倍。因此，在典 型的SR爐中，從爐底38測(cè)得的側(cè)面耐火爐襯16的高度H是2m-4m， 這取決于有效面積和爐的尺寸。為了增大總?cè)莘e，則殼12和耐火爐 村16可被構(gòu)造為限定如圖1和圖2中所示的其橫截面隨著高度增加 的反應(yīng)空間。
熔渣層20的另一值得注意的特性起因于以下事實(shí)，即，SR反
應(yīng)所需的熱量如果不是全部(例如在含氧煤熔爐或熱風(fēng)煤熔爐的情
況下)則至少是一部分由燃燒(C + V202->CO )和(后期)燃燒(C + V202->C02)提供。因此，分別使用噴槍26和30將碳和氧氣注 入到熔渣層20中。例如在含氧煤熔爐或熱風(fēng)煤熔爐中，碳以通常 700-1300kgC /(h*m2)的速度注入。因此，熔渣層20具有非常高 的溫度，并且可能4皮過度加熱(相對(duì)于熔池18中的生4失的熔點(diǎn))至 少100°C，而使得在層20的上部區(qū)中獲得的溫度〉1700。C。關(guān)于化 學(xué)成分還應(yīng)該注意的是，形成層20的熔渣20通常具有相對(duì)高的堿 度。
如應(yīng)該理解的，在沒有適當(dāng)?shù)姆婪洞胧┑那闆r下，上述對(duì)于SR 工序所固有的熔渣特性將導(dǎo)致耐火爐襯16的4艮大磨損，在熔渣層 20的湍流區(qū)T中尤其如此。為了減4氐磨損最明顯的區(qū)i或T中的磨損 且由此增加該區(qū)域中的耐火爐襯16的使用壽命，本實(shí)用新型提出了 對(duì)區(qū)域T中的耐火爐襯16進(jìn)行冷卻的裝置及方法，迄今為止，這 在先前所4是出的結(jié)構(gòu)中都是未知的。
如圖1中示意性地示出的，SR爐10配備有扁銅鏈40。本冷卻 裝置的主要部分，即，扁銅坯40的主要部分被設(shè)置在高度M上方， 以便與最傾向于磨損的區(qū)域T中的耐火爐襯16熱傳導(dǎo)地接觸。如 果需要可使用熱穩(wěn)定且熱傳導(dǎo)的適當(dāng)填料(諸如石墨)來改善區(qū)域 T中的扁坯40與石切石t 14之間的熱傳導(dǎo)。在圖1的實(shí)施例中， 一夸扁 銅坯40的分開的兩4亍41、 42以堆疊的方式一^1M立于另一4亍上地/i殳 置，以垂直地覆蓋整個(gè)區(qū)域T。盡管從圖1中并不是顯而易見的， 但應(yīng)該理解的是，無i侖SR爐10的水平突出部的形狀如何(例如正 方形、矩形或圓形)，通過適當(dāng)?shù)剡x取每個(gè)扁坯40的水平部，4吏每 行扁銅坯41、42均以基本連續(xù)的方式(除了例如出渣槽位置處以外) 包圍耐火爐4十16的各自的部分區(qū)i或。每4亍41、 42中的扁銅坯40
均被設(shè)置為與耐火爐襯16的外輪廓大致平行，且由此如圖1中所示， 可以是豎直的(行42)或略孩吏傾斜的(行41)。如應(yīng)該理解的，已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果對(duì)高度M以下的耐火爐襯16還進(jìn)4亍任何冷卻(即，除 了沿垂直方向的熱傳導(dǎo)以外)，則限于湍流區(qū)T的冷卻將明顯減少 耐火爐村16的磨損，盡管耐火爐襯的磨損減小得很少。
為了給扁銅坯40才是供冷卻，且因此依靠熱傳導(dǎo)對(duì)區(qū)域T中的 耐火磚14進(jìn)行冷卻，則扁銅坯40的每行41、 42均具有相關(guān)聯(lián)的多 行噴灑冷卻裝置44。噴灑冷卻裝置的實(shí)際設(shè)置:f又決于扁銅坯40的 高度，在圖l的實(shí)施例中，噴灑冷卻裝置44的兩行45、 46分別與 扁#]坯40的每4亍41、 42沖目關(guān)耳關(guān)。與一個(gè)特定的扁坯40對(duì)目關(guān)聯(lián)的4旨 定行中的噴灑冷卻裝置44的H量取決于正被討i侖的扁坯40的寬度， 通常，在每行45、 46中至少一個(gè)噴灑冷卻裝置44與每個(gè)扁坯40 相關(guān)聯(lián)。為了確保來自殼12外的噴霧冷卻以及扁坯40的牢固安裝， 在殼12中至少分別對(duì)于每組豎直的扁坯40或?qū)τ诿總€(gè)單獨(dú)的扁坯 40設(shè)置分開且各自的孔48 (例如切孔形式)。如圖1中所示，在SR 爐10的工作期間，使用噴灑冷卻裝置44穿過孔48將液體冷卻劑 50噴灑到扁銅坯40的外側(cè)上，則由于熱傳導(dǎo)4吏耐熱爐^H皮有歲文i也 冷卻。
為了確?；驹谡麄€(gè)區(qū)域T內(nèi)耐火爐襯16的徹底冷卻，則扁 銅坯行41、 42覆蓋通常與區(qū)域T對(duì)應(yīng)的耐火爐襯的垂直區(qū)，即， 基本從熔融金屬池18的最低高度(該高度在出鐵爐中可與剛一 出鐵 后鐵水的高度一致或者在撇渣爐中可與不變的熔池高度一致)通常 延伸到高度M以上至少lm的區(qū)域，并且如圖1中所示，通常直到 耐火爐襯16的上邊緣。為了給出具體實(shí)例，熔池18的最大高度M 為1100mm,并且耐火高度H為2600mm ( 乂人爐底38開始測(cè)量)， 扁^同i丕;f于41、 42 3爭(zhēng)越的垂直-范圍為大約1400mm-1500mm。通常， 扁銅坯的設(shè)置將跨越的垂直范圍為大約lm-2m,這取決于爐的尺寸。
圖2示出了用于示出本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的另一類型的 SR爐110。與圖1中實(shí)施例的特4i對(duì)應(yīng)的特4i在圖2中以相同的參 考標(biāo)號(hào)示出，并且以下將不再次詳細(xì)描述。對(duì)于如此的爐結(jié)構(gòu)而言， 即，除了冷卻裝置以外，圖2中的SR爐IIO與圖1中的爐10的主 要不同點(diǎn)在于，供熱是雙重模式供熱，即，支持碳燃燒供熱的電弧。 因此，該SR爐配備有三個(gè)電才及111,以傳遞與由石友燃燒產(chǎn)生的發(fā)熱 量近似相等的發(fā)熱量，且由此使所需的碳質(zhì)燃料量得到節(jié)約。在圖 2的實(shí)施例中，石友質(zhì)材料與原材料24 —起通過重力進(jìn)沖+槽22注入 到爐110中，例如，將額外的煤添加到發(fā)生于床式反射爐的DRI。 作為另一不同點(diǎn)，爐110配備有結(jié)合首次氧和二次氧的注入噴柏r 126，該注入噴4&適于穿過熔渣層20將石更風(fēng)129注入到熔池18中(通 常以5bar-10bar級(jí)的壓力)并且將軟風(fēng)128注入到熔渣層20中，以 僅分別用于碳燃燒和后期燃燒的供熱。無論這些區(qū)別如何，在爐110 的工作期間，熔渣層20也呈現(xiàn)出上述SR的典型特性，即，強(qiáng)湍流 (起因于乂人126注入的硬風(fēng)氧和由裝置34產(chǎn)生的底部吹風(fēng))、高溫 以及化學(xué)侵蝕性。因此，i殳置冷卻裝置以對(duì)熔渣層20的湍流區(qū)T 中的耐火爐襯16進(jìn)行冷卻。在圖2的實(shí)施例中，該冷卻裝置包括扁 銅坯140的單一4亍141，這些扁銅坯具有相對(duì)大的高度以覆蓋區(qū)域 T。如圖2中所示，扁銅坯140的行141主要4皮設(shè)置高度M上方， 并且如圖3中所示，以周向環(huán)繞的方式，圖3示意性i也示出了爐110 的環(huán)形水平突出部。如圖2中所示，三行冷卻裝置144與扁銅坯140 的單一行141相關(guān)聯(lián)，以穿過設(shè)置在殼12中的對(duì)應(yīng)孔148將液體冷 卻劑50噴灑到扁銅坯140外面上。作為另一不同點(diǎn)，噴灑冷卻裝置 144"&置有用于排出液體冷卻劑50的集水罩152。
圖3示意性地示出了具有圓弧形截面的彎曲扁銅坯140,以適 配于爐110的水平突出部且尤其適配于爐襯16。可替換地，僅是該 扁銅坯的背面可機(jī)加工為與殼12的形狀相符。扁銅坯140被設(shè)置為 完全包圍爐4t 16。每4亍中的一個(gè)噴灑冷卻裝置144與一個(gè)扁銅坯140相關(guān)耳關(guān)，4旦也可以與多個(gè)扁4同坯相關(guān)聯(lián)。圖3中的箭頭進(jìn)一步示出 了施加到熔渣層20的沖量，且由此有助于熔渣層的強(qiáng)湍流。圖3 還示意性地示出了^f又覆蓋扁銅坯140的外水平區(qū)域的一部分(例如 60%-90%,優(yōu)選地<80% )(在圓形爐的情況下扁坯的外面弧度的 一部分)的噴霧剖面就足以進(jìn)行高效的冷卻，銅的高效熱傳導(dǎo)確保 在整個(gè)扁坯140上具有基本均勻的溫度分布。因jt匕，可減少噴灑冷 卻裝置144的總凄丈量。
圖4示出了結(jié)合扁銅坯240和噴灑冷卻裝置244的具體實(shí)施例。 扁銅坯240本身的材并+成分和形狀可與已在國(guó)際專利申"i會(huì)第 PCT/EP2006/060337中描述的內(nèi)容基本一致， 一個(gè)可能的不同點(diǎn)在 于，扁坯240具有增大的高度以減少用于覆蓋整個(gè)區(qū)域T的所需的 扁遠(yuǎn)4亍的凄丈量，例3。該扁坯具有的高度為500 mm-800 mm級(jí)， <尤選 i也，為600 mm-750 mm。扁坯240的厚度可為20 mm-80 mm級(jí)， 在該扁坯具有不均勻的厚度的情況下(例如，如圖3所示，為了適 配于圓形爐的截面而沒有彎曲整個(gè)扁坯)，20mm為最小厚度。圖4 進(jìn)一步示出了一個(gè)位于另一個(gè)上方地i殳置的兩個(gè)噴灑噴嘴260。優(yōu) 選地，噴嘴260為能效液壓噴灑噴嘴，該能效液壓噴灑噴嘴利用冷 卻劑壓力作為能源，以將冷卻劑擊石卒成液滴且由此無需霧化噴灑噴 嘴所需的加壓氣體供給。更優(yōu)選地，噴嘴260為液壓回流噴嘴，可 以在不影響液滴的尺寸和冷卻劑壓力的情況下調(diào)節(jié)冷卻劑的4非力文 率。由于噴灑噴嘴260的錐角(例如80°-120°)以及噴嘴頂端與扁 銅坯240之間受限的距離，則需要多個(gè)噴嘴260以用冷卻劑覆蓋扁 坯240的基本垂直的范圍。噴嘴260要^皮連"t妄至加壓水供給，并且 便于安裝到集水罩252的可移動(dòng)的后面板，該集水罩配備有用于排 出用過的冷卻劑的排出管254。除了尺寸以外，罩252的其它特征 (例如安裝溫度傳感器以測(cè)量扁坯240的溫度)與已在申i青 PCT/EP2006/060337中描述的內(nèi)容一致，且因此在此^皮省去。
與前述描述相比，應(yīng)該注意的是，關(guān)于所提出的冷卻裝置的優(yōu)
選運(yùn)轉(zhuǎn)才莫式的多個(gè)方面。為了溫度測(cè)量的目的，對(duì)扁銅還40、 140、 240進(jìn)行選擇，例如根據(jù)溫度剖面的最熱區(qū)進(jìn)行選擇。所選的扁坯 40、 140、 240配備有專用的溫度傳感器(未示出)，以對(duì)扁坯的溫 度進(jìn)行監(jiān)控?？商鎿Q地，每個(gè)單獨(dú)扁坯40、 140、 240可配備有溫度 傳感器。該溫度傳感器連接至工序控制系統(tǒng)(未示出)，該工序控制 系統(tǒng)也連接至諸如閥或泵的執(zhí)行器，該執(zhí)行器至少用于設(shè)定流速并 且優(yōu)選地還i殳定溫度以及供應(yīng)給噴灑冷卻裝置44、 144、 244的冷卻 劑的液壓。取決于預(yù)期的控制選擇性的程度，噴灑冷卻裝置44、 144、
獨(dú)控制，針對(duì)與多個(gè)扁坯相關(guān)聯(lián)的多組噴灑冷卻裝置而^皮共同控制， 或者最經(jīng)濟(jì)地，4十對(duì)所有扁坯40、 140、 240的噴灑冷卻裝置組而被_ 共用控制。
為了利用冷卻劑蒸發(fā)出的熱量來實(shí)現(xiàn)高的冷卻效率(考慮每單 位冷卻劑質(zhì)量流量的冷卻力)，傳統(tǒng)的噴霧冷卻方法在蒸發(fā)模式中使 用。與此相反，本實(shí)用新型提出通過在充分低于冷卻劑的蒸發(fā)溫度 的溫度下使用扁坯40、 140、 240來避免蒸發(fā)(除了不可避免的殘余 自,然蒸發(fā)以夕卜)。侈'J^口， ^口果^尋7JC用作冷^卩劑，貝'J扁還40、 140、 240 應(yīng)在低于80。的溫度下使用，優(yōu)選地，低于60°。工序控制系統(tǒng)對(duì)扁 坯的溫度進(jìn)行監(jiān)控，并通過執(zhí)4亍器的適當(dāng)控制將扁坯的溫度(平均 值)維持在設(shè)定的上限以下。扁還40、 140、 240處的這種低溫使得 與高溫的熔渣層20相接觸的耐火爐襯16的熱面處的溫度進(jìn)一步降 低。因此，進(jìn)一步降低了爐襯16的磨損。其中這種低溫可通過足夠 高且連續(xù)的冷卻劑流速(例如lm3/h-4m3/h)來實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選地，通過 每個(gè)噴灑冷卻裝置44、 144、 244處的足夠^f氐的冷卻劑入口溫度H氐 于目標(biāo)扁坯溫度4艮多，例如《60。)來實(shí)現(xiàn)。此外，優(yōu)選地，控制冷 卻劑流速的噴霧限定參tt和冷卻劑的壓力以達(dá)到如下的噴霧的液滴 尺寸光譜，即，該液滴尺寸光譜大得足以當(dāng)噴霧撞擊到扁坯40、 140、
240上時(shí)避免噴霧發(fā)生(快速)蒸發(fā)(例如液滴光譜〉200;/m)，應(yīng) 該注意的是，太小的液滴尺寸太小易于導(dǎo)致蒸發(fā)，即4吏在扁坯溫度 低于液體冷卻劑的蒸發(fā)點(diǎn)時(shí)也易于導(dǎo)致蒸發(fā)。通過避免蒸發(fā)，液體 冷卻劑在整個(gè)冷卻循環(huán)期間都保持在液體聚集狀態(tài)中。因此，除了 進(jìn)一步降低耐火爐襯16的熱面溫度以外，避免蒸發(fā)(在技術(shù)上可能 的程度內(nèi))還可以不需要通常要求具有已知的蒸發(fā)模式噴霧冷卻系 統(tǒng)的昂貴的蒸汽收集和冷凝系統(tǒng)。
4乍為另一j直-得注意的方面，該工序4空制4皮構(gòu)造為避免在扁銅坯 40、 140、 240上形成液體冷卻劑的連續(xù)薄膜，至少在噴霧撞擊區(qū)內(nèi)。 基本消除連續(xù)的冷卻劑薄膜使得避免了由于過渡沸騰(冷卻表面與 連續(xù)薄膜之間的小但絕熱的蒸汽層)所引起的冷卻能力的降低。為 了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，噴灑冷卻裝置44、 144、 244的噴鳴"皮，沒置在^巨離 扁銅坯40、 140、 240適當(dāng)3巨離的地方，并且這些噴灑冷卻裝置的工 作參凄t,即，流速且尤其是液滴尺寸光i普的數(shù)值^皮i殳定成^f吏得在扁 銅坯40、 140、 240的外冷卻面上形成乂人噴霧纟童擊區(qū)向下滴流朝向4非 出管的多個(gè)小細(xì)流。
參考標(biāo)號(hào)表
10(含氧煤型)SR爐41、42扁^同i丕;f于
12外殼44噴灑冷卻裝置
14耐火石爭(zhēng)45、46噴灑冷卻裝置4亍
16內(nèi)耐火爐#十48殼中孔
17爐蓋50液體冷卻劑(噴霧)
18炫融金屬池110SR爐(電弧輔助)
20熔渣層111電極
21
22進(jìn)料槽126結(jié)合首次氧和二次氧的噴槍
24纟失礦石微粒/液滴料128柔和(二次)氧氣風(fēng)
26氧氣噴槍129硬(首次)氧氣風(fēng)
28柔和氧氣風(fēng)140扁銅坯
30氣壓式,友注入噴才t141單4亍扁銅坯
32粉狀碳質(zhì)材料的硬風(fēng)144噴灑冷卻裝置
34底部起泡裝置148殼中孔
36示出湍流的箭頭152集水罩
38爐底240扁銅坯
M金屬池的最大高度244噴灑冷卻裝置
H耐火爐襯的高度252集水罩
T熔渣層的湍流區(qū)254排出管
40扁銅坯260噴灑噴嘴。
權(quán)利要求1. 一種用于生產(chǎn)鐵水的熔態(tài)還原爐，包括:外殼；以及內(nèi)耐火爐襯，用于容納熔融金屬池和所述熔融金屬池上方的熔渣層；以下裝置中的至少一個(gè):-底部鼓泡裝置，用于使所述熔融金屬池和所述熔渣層鼓泡；-氣動(dòng)注入裝置，用于將碳質(zhì)材料注入到所述熔渣層中；或-氧化劑氣體注入裝置，用于將氧化劑氣體注入到所述熔渣層；所述裝置能夠產(chǎn)生大體積的湍流熔渣層，以改善所述熔渣層內(nèi)后期燃燒的傳熱；為了容納所述大體積的湍流熔渣層，所述耐火爐襯的尺寸被設(shè)計(jì)為所限定的容積為所述熔融金屬池的最大體積的至少兩倍；冷卻裝置，設(shè)置在所述湍流熔渣層的區(qū)域中，并且至少所述冷卻裝置的主要部分位于所述熔融金屬池的最大高度上方，以對(duì)所述區(qū)域中的所述內(nèi)耐火爐襯進(jìn)行冷卻；其特征在于，所述冷卻裝置包括:至少一行扁銅坯，安裝在設(shè)置于所述外殼中的孔上，以便與所述湍流熔渣層的區(qū)域中的所述內(nèi)耐火爐襯熱傳導(dǎo)地接觸；以及至少一行噴灑冷卻裝置，與所述扁銅坯行相關(guān)聯(lián)，以穿過所述孔將液體冷卻劑噴灑到所述扁銅坯上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述冷卻裝 置包括溫度傳感器，分別與選定的扁銅坯相關(guān)聯(lián)，以測(cè)量扁 坯溫度；以及工序控制系統(tǒng)，適于對(duì)噴灑到所述扁銅坯上的液 體冷卻劑進(jìn)行控制，以便將所述扁坯溫度維持在所述液體冷卻 劑的蒸發(fā)溫度之下。
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述冷卻裝 置包括溫度傳感器，分別與選定的扁銅坯相關(guān)聯(lián)，以測(cè)量扁 坯溫度；以及工序控制系統(tǒng)，適于對(duì)噴灑到所述扁銅坯上的液 體冷卻劑進(jìn)行控制，以便將所述扁坯溫度維持在低于80°C。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述冷卻裝 置包括溫度傳感器，分別與選定的扁銅坯相關(guān)聯(lián)，以測(cè)量扁 坯溫度；以及工序控制系統(tǒng)，適于對(duì)噴灑到所述扁銅坯上的液 體冷卻劑進(jìn)行控制，以便將所述扁坯溫度維持在低于60。C 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述冷卻裝 置包^^工序控制系統(tǒng)和噴灑噴嘴，適于對(duì)噴灑到所述扁銅坯上 的液體冷卻劑進(jìn)行控制，以^更通過在所述扁銅坯上產(chǎn)生所述冷 卻劑的滴流來避免在所述扁銅坯上產(chǎn)生連續(xù)的冷卻劑薄膜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述耐火爐 襯包括與所述扁銅坯熱傳導(dǎo)地接觸的MgO基或MgO-C基耐火磚。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述扁銅坯 行覆蓋所述耐火爐村的從所述熔融金屬池的最大高度延伸到 所述最大高度上方至少lm處的垂直區(qū)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于， 所述冷卻裝置包括多行扁銅坯，所述扁銅坯一行位于另 一行上 地設(shè)置，以便從所述爐的鐵水出鐵高度延伸到所述耐火爐襯的 上邊緣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，每行所述扁 銅坯完全包圍所述耐火爐^H"。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于， 一行位于另一行上地設(shè)置的至少兩行噴灑冷卻裝置與一行扁 銅坯相關(guān)聯(lián)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于， 一行位于另 一行上地設(shè)置的至少兩行噴灑冷卻裝置與一行扁銅坯相關(guān)聯(lián)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于， 一行位于另 一行上地i殳置的至少兩行噴灑冷卻裝置與 一行扁銅坯相關(guān)聯(lián)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于， 為了容納所述大體積的湍流熔渣層，所述耐火爐襯的尺寸祐:設(shè) 計(jì)為所限定的容積為所述熔融金屬池的最大體積的至少三倍 和/或所述耐火爐襯具有超出所述熔融金屬池的最大深度至少 lm的高度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，為了容納 所述大體積的湍流熔渣層，所述耐火爐4于的尺寸祐:i殳計(jì)為所限 定的容積為所述熔融金屬池的最大體積的至少三倍和/或所述耐火爐襯具有超出所述熔融金屬池的最大深度至少lm的高 度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，為了容納 所述大體積的湍流熔渣層，所述耐火爐^J"的尺寸祐 沒計(jì)為所限 定的容積為所述熔融金屬池的最大體積的至少三倍和/或所述 耐火爐襯具有超出所述熔融金屬池的最大深度至少lm的高 度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于， 所述熔態(tài)還原爐為適于利用碳質(zhì)材料的燃燒作為唯一熱源的 含氧煤熔爐類型或熱風(fēng)煤熔爐類型。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述熔態(tài) 還原爐為適于利用非煉焦煤的燃燒作為唯一熱源的含氧煤熔 爐類型或熱風(fēng)煤熔爐類型。
18. #4居4又利要求14所述的熔態(tài)還原爐，其4爭(zhēng)征在于，所述熔態(tài) 還原爐為適于利用碳質(zhì)材料的燃燒作為唯一熱源的含氧煤熔 爐類型或熱風(fēng)煤熔爐類型。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述熔態(tài) 還原爐為適于利用碳質(zhì)材料的燃燒作為唯一 熱源的含氧煤熔 爐類型或熱風(fēng)煤熔爐類型。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述熔態(tài) 還原爐為適于利用非煉焦煤的燃燒作為唯一熱源的含氧煤熔 爐類型或熱風(fēng)煤熔爐類型。
21. 4艮據(jù)4又利要求19所述的熔態(tài)還原爐，其特4正在于，所述熔態(tài) 還原爐為適于利用非煉焦煤的燃燒作為唯一熱源的含氧煤熔 爐類型或熱風(fēng)煤熔爐類型。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于， 所述熔態(tài)還原爐包括至少一個(gè)硬風(fēng)注入噴槍或至少一個(gè)結(jié)合 硬風(fēng)和軟風(fēng)的注入噴槍，作為氧化劑氣體注入裝置，以將氧化 劑氣體注入到所述熔渣層中并且注入到所述炫融金屬池中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述熔態(tài) 還原爐包括至少一個(gè)^更風(fēng)注入噴槍或至少一個(gè)結(jié)合石更風(fēng)和壽欠 風(fēng)的注入噴槍，作為氧化劑氣體注入裝置，以將氧化劑氣體注 入到所述熔渣層中并且注入到所述熔融金屬池中。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述熔態(tài) 還原爐包括至少一個(gè)硬風(fēng)注入噴槍或至少一個(gè)結(jié)合硬風(fēng)和軟 風(fēng)的注入噴槍，作為氧化劑氣體注入裝置，以將氧化劑氣體注 入到所述炫渣層中并且注入到所述炫融金屬池中。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的熔態(tài)還原爐，其特征在于，所述熔態(tài) 還原爐包括至少一個(gè)硬風(fēng)注入噴槍或至少一個(gè)結(jié)合硬風(fēng)和軟 風(fēng)的注入噴槍，作為氧化劑氣體注入裝置，以將氧化劑氣體注 入到所述熔渣層中并且注入到所述熔融金屬池中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于生產(chǎn)鐵水的熔態(tài)還原爐。該爐包括外殼；以及內(nèi)耐火爐襯。該爐進(jìn)一步包括以下至少一個(gè)裝置底部鼓泡裝置；氣動(dòng)注入裝置；或氧化劑氣體注入裝置。耐火爐襯的尺寸設(shè)計(jì)為所限定的容積為熔融金屬池的最大體積的至少兩倍。冷卻裝置設(shè)置在湍流熔渣層的區(qū)域中，至少冷卻裝置的主要部分位于熔融金屬池的最大高度上方。該冷卻裝置包括至少一行扁銅坯，安裝在設(shè)置于外殼中的孔上以便與湍流熔渣層的區(qū)域中的內(nèi)耐火爐襯熱傳導(dǎo)地接觸；以及至少一行噴灑冷卻裝置，與扁銅坯行相關(guān)聯(lián)以便穿過殼中的孔將液體冷卻劑噴灑到扁銅坯上。本實(shí)用新型有效延長(zhǎng)應(yīng)用于各種類型的SR工序/爐中的耐火爐襯的使用壽命且在構(gòu)造成本方面更廉價(jià)。
文檔編號(hào)C21B11/00GK201201953SQ200820000838
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者保羅·托克爾特, 埃米爾·洛納爾迪, 讓-盧卡·羅特 申請(qǐng)人:保爾伍斯股份有限公司