含氧气体喷射器及具有该喷射器的熔炼炉制造技术

该炉子包括一在炉料上叠置的空间，其中至少有一个含氧气体喷射器经过炉子的四周与其相通，用以向其中传送一股与该空间的垂直轴非径向的喷射气体。喷射器包括头部，它置于炉周壁的厚度里且有一以一预定角度倾斜于轴（１５）和轴（１１），轴（１５）相对于空间的垂直轴基本呈径向；基本呈圆柱形的主体在炉内沿基本上为径向的轴（１５）延伸头部和气体通道，它基本上垂直于其通过的壁。该喷射器可应用在一种熔炼废钢料以生产钢制品的电炉中。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于熔炼一批炉料的炉子，特别是涉及这样一种在铺有一批炉料的上面有一空间的炉子，该炉子至少有一个充氧气体喷射器经过炉子四周通向炉内空间用以向此空间传送一股与炉子的中心垂直轴非径向的喷射气体，本专利技术同样涉及为这样一种炉子所设计的一种气体喷射器。已知本申请人的美国专利No.5，166，950，该项专利在下文中称为“所记载的专利”。该专利涉及在一个炉子里熔炼一批炉料的工艺和设备，尤其是一种用于熔炼废钢以得到钢产品的电炉，该电炉通过将含氧气体喷入位于炉料上方的炉子空间而将熔化能量带给炉料并伴随烟气的后期燃烧来进行熔炼。在所记载的专利的附图说明图1和图2中，表示了一个带有二套横向斜置的直线含氧气体喷射器并有基本上呈圆形边壁的炉子，这些喷射器相对于炉子的垂直轴非径向地排列在基本水平的方向上，因此在位于炉料上的炉子空间内产生沿相反方向转动的旋转气流，这样就确保了含氧气体与从炉料里释放出的可燃性气体(CO，H2)的有效混合，从而提高了这些气体在炉内的均匀的后期燃烧，由此通过与分布在炉子垂直轴附近区域内的垂直电极相配合，可有利于这批炉料的熔炼。显然，在炉子的边壁上需提供用于喷射器的通道。根据所记载的资料可知，用于倾斜地通过炉子边壁的直线喷射器的通道应较宽，只有这样才允许在此空间内的所有方向上进行所需的喷射器轴线位置的必要调整，这个位置将能适应从一种类型的炉子到另一种时的变化。在炉子边壁的宽通道很明显地构成一个缺陷，这在增加喷射器数量以改善在后期燃烧中所使用的气体混合时会变的更为恶劣。根据所记载的专利的炉子的喷射器在炉子四周上基本上呈突出状，假如需熔炼的废钢块垂直投入炉内，当它们下落时，一些废钢块就会通过撞击而损坏喷射器的端部。从所熔炼的物质中突出的渣屑或金属也会对这些突出的端部构成阻塞的威胁。因此，本专利技术的目的在于提供一种没有这些缺陷的熔炼炉，尤其是具有用于含氧气体喷射器的通道的熔炼炉，在允许该种气体非径向喷射时它的表面为最小。本专利技术的目的还在于提供这样一种炉子，其中所设计的气体喷射器便于有效地防护其免受由下落的废钢块以及渣屑或熔炼金属的突出部份所造成的损害。本专利技术的另外一个目的在于提供这样一种炉子，它在脱离喷射器的喷射气体的作用下通过减少电极氧化或炉壁穿透的危险而提高其寿命。本专利技术的再一个目的在于提高喷射器本身及设置在提供喷射器的气体通道下游的单向阀的寿命。本专利技术的上述目的是由一种用于熔炼炉料的炉子的含氧气体喷射器而实现的，其特征在于，它包括一个细长体的组件和一个头部，所述细长体组件有一主方向并限定了一供气通道，所述头部限定一排气通道，该通道相对于预定的角度以一预定的角度倾斜，该头部所具有的尺寸使其可容放在炉壁的窗口内。由于上述设置，使得在炉子周壁的水平面上的喷射器的横向尺寸小于“直线”形喷射器的横向尺寸，因此，使穿过炉壁的用于容放喷射器的通道的相应尺寸减小。根据本专利技术的炉子的另一特征，炉子包括与喷射器主体接合的支承装置，该装置允许喷射器绕其主体的轴线旋转。这样，脱离喷射器的喷射气体的方向可容易地进行调整以使其适应例如一种或另一种类型的炉子。本专利技术的其它特征和优点将从参照附图的下述描述中显而易见，其中-图1是根据本专利技术的炉子的横截面的示意图，以及-图2是为图1所示炉子设计的一个含氧气体喷射器的轴向断面视图;图中所示的炉子是一种根据所记载专利描述的类型，从该专利中可知更详尽的有关其一般设置的参考资料。因此，在所示实施例中，这类炉子在炉床和炉顶之间包括一个圆柱形侧壁1和三个均布在炉子垂直轴x附近的电极，该侧壁形成炉子四周的一部份并提供一个所谓的清理口2和一个用于熔制物品的浇铸出钢口3。参照所记载的专利，炉子包含多个可分批地置于炉内若干层上的气体喷射器，为了图1的清楚起见，仅在图中示出了一组单独的分别通过管道7′，8′，9′提供气体的喷射器7，8，9。和所记载的专利一样，如图1所示，喷射器7，8，9分别沿方向11，12，13非径向地但呈所谓切线状地向炉内吹入含氧气体并在炉内沿逆时针方向形成气体环流。根据所记载的专利，设置于图1所示一组喷射器上方或下面的邻近系列的喷射器形成与上述情况方向相反的气体环流。现在参看附图2，从图中可知喷射器7，8，9中的任何一个，例如，喷射器7，包含一个设置于炉壁1的厚度内的头部14，该头部具有一个其轴11的角度α相对于轴15倾斜的基本上为圆柱形的气体通道，如图1所示，轴15相对于炉子的垂直轴x是径向的。在将喷射器安装于炉子上时，在其轴与轴15一致的一个一般为圆柱体16的端部形成头部14，该圆柱体中空并有一个延伸到通过头部的轴11的气体通道，因此该圆柱体延伸出炉壁1的外表面1′，炉壁一般由图2所示的一个支承结构18支承。再根据本专利技术，同样由此图示意，将喷射器的圆柱体16进行安装，用于在支承轴19内绕轴15转动。如图2所示，单向阀25安装在喷射器内且位于一个用于含氧气体的供应通道的下游。它适应于阻止任何可能的渣屑或金属的突出从而避免任何在通道里燃烧的危险。在此图中可以看到，所定的穿过炉壁1的通道或窗口20的尺寸能容纳喷射器的头部14。一旦此头部在所述窗口内定位，并且其位置经过精确地调整，则在炉壁和头部14之间的剩余空间21就装满合适的耐熔材料或一个用水冷却的构件，例如用以在喷射器处封闭炉子。在图2中分别示出了通过炉壁1倾斜旋转的一个“直线”气体喷射器的横向尺寸Y1和一个根据本专利技术的喷射器的横向尺寸Y2。按照所追寻的目标之一显然可见，根据本专利技术的喷射器的尺寸Y2明显地小于传统的直线形喷射器的尺寸Y1尽管轴11和15一般包含在一个基本水平的平面上，但是，作为炉子特性的一个方面，通常需要调整轴11的位置。这种调整应考虑例如从一种类型的炉子到另一种炉子时可发生的电极4，5，6的位置变化。脱离喷射器的含氧气体必须与电极有足够的间隔从而不致于对这些电极产生氧化的危险。同样，对于熔炼炉料的表面和炉子侧壁的内表面也是一样的。根据本专利技术，在空间21内放置耐熔材料之前，通过将喷射器围绕轴15旋转到一合适的角度，可简易地调整含氧气体喷嘴的轴11的位置。根据本专利技术的另一特征，通过在喷射器的头部内放置耐熔装置可确保喷射器对炉内经常出现的高温的抵抗力。这些装置由一个如冷水的致冷剂供给源(未表示)提供。这类装置包含例如一个通过一个供给管道23与此供给源相连的盘管22。盘管22和供给管道可用例如相应成形的铜管制造。在成形之后，将管子放在形状象喷射器外表面的一个模子里，然后在该模子里注入铜熔液，铜熔液焊住管子以确保在冷却液和喷射器之间的理想热交换。作为一种改进，喷射器可有流经冷却水流的双层形状。根据从图2中显而易见的本专利技术的再一特征，喷射器的头部有一个以一角度(π/2-α)相对于头部的轴11倾斜的端部表面24，以便在壁1的内表面1″里内切。这种设置使得可由重力沿炉子的轴垂直供料，而不会有损伤喷射器的危险。因此，在炉内下落的废钢块不会损坏完全收回炉内的喷射器的头部。由于这种设置，可进一步地提高喷射器的寿命。最好对喷射器的气体通道的表面抛光以限制溅出的渣屑和金属的滞留和聚积，并通过吹入含氧气体加速它们的移动。喷射器的端部表面24也能用一种陶瓷类的耐热材料覆盖，这适合于保护喷射器免受炉子里的内辐射的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于一种熔炼一批炉料的炉子的含氧气体喷射器，其特征在于，它包括一个组件，该组件具有一个有一主方向并限定了一个气体供给通道的细长体（１６）；一个头部（１４），该头部限定了一个以一预定角度（α）相对于所述主方向倾斜的排气通道，所述头部所具有的尺寸使其能容纳在炉子的一个壁（１）中的一个窗口（２０）里。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉佩兰，
申请(专利权)人：乔治克劳德方法的研究开发空气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]