[发明专利]喷枪的取出

说明书

技术领域

本发明涉及从冶金容器移除和更换固体喷射喷枪。该喷枪可以用于向冶金容器中喷射气态和/或固体材料。在一种特定的应用中，该喷枪可以向熔炼容器的熔体中喷射冶金供给材料以例如通过直接熔炼工艺生产熔融金属。

背景技术

众所周知的直接熔炼工艺依赖于作为反应介质的熔融金属层，且通常称为HIsmelt(高强度熔炼)工艺，其描述在本申请人的国际申请PCT/AU96/00197(WO96/31627)中。

国际申请中描述的HIsmelt工艺包括：

(a)在容器中形成熔融铁和熔渣的熔体；

(b)将如下材料喷入熔体中；

(i)冶金供给材料，通常是金属氧化物；和

(ii)固体碳材料，通常是煤，其作为金属氧化物的还原剂和能源；和

(c)将冶金供给材料在金属层中熔炼成金属。

术语“熔炼”在此应理解为热处理，其中发生对金属氧化物进行还原的化学反应以产生液态金属。

HIsmelt工艺还包括诸如一氧化碳和氢气的后燃烧反应气体，该气体与含氧气体一起在熔体上方的空间中从该熔体中释放，并将由后燃烧产生的热量传递至熔体以提供熔炼冶金供给材料所需的热能。

HIsmelt工艺还包括在熔体的公称静止表面上方形成过渡区，其中存在有相当数量的先上升后下降的熔融金属和/或熔渣的小液滴或者液斑或者流，这些熔融金属和/或熔渣提供了向熔体传递由熔体上方的后燃烧反应气体产生的热能的有效介质。

在HIsmelt工艺中，冶金供给材料和固体碳材料通过一些喷枪/风口喷射到金属层，该喷枪/风口相对于垂直管道倾斜，以便通过熔炼容器的侧壁向下且向内地延伸，并且延伸至容器的较低区域，以便将固体材料传送到容器底部中的金属层。喷枪必须承受熔炼容器内的1400℃数量级的操作温度。因此喷枪必须拥有内部强制冷却系统以在这种严格的环境中成功地运行，并且必须能够基本上承受局部温度变化。

美国专利6,398,842公开了喷枪的一种形式，该喷枪能够在这些条件下有效地运行。在该结构中，固体颗粒材料通过中央的芯管，该芯管紧密地配合在外环形冷却护套内，芯管的前端通过并超出冷却护套的前端延伸至冶金容器内。澳大利亚专利申请2004906032提供了一种变型，其中中央芯管和外环形水护套保持为间隔开的关系，且净化气体能够从它们之间通过。这种结构更好地适应了中央管和外护套之间的不同的扩张运动，并防止了喷枪前端被熔渣堵塞。

执行HIsmelt工艺的冶金容器暴露了特有的问题，即该工艺连续运行，而且容器必须长时间地封闭为压力容器，通常为几年或更长，且然后必须在短时间内迅速地更换衬里，如本申请人的美国专利6565789所述。

在可以对容器进行整修之前，必须将所有的固体喷射喷枪从容器中取出并将其移动到安全位置。此外，可能需要抽出个别的喷枪以在容器的主修期间进行修理和/或更换。本发明提供一种过程，其用于移开和更换固体喷枪，且在该过程期间保持对喷枪的临时冷却水供给，这能够在熔炼容器保持在热状态下的同时抽出和更换该喷枪。

发明内容

根据本发明，提供一种将内部水冷喷射喷枪从冶金容器中移开的方法，其中通过喷射供给管道向喷枪的外端供给气体材料和/或固体材料，并且冷却水通常通过连接在冷却水回路和喷枪之间的水供给管道从冷却水回路供给，并经由连接在喷枪和冷却水回路之间的返回管道返回到冷却水回路，该方法包括以下步骤：

在沿水供给管道间隔开的成对水供给管道的连接位置之间连接第一可弯曲软管，并通过该软管为该喷枪形成冷却水流，该水流绕过所述水供给管道连接位置之间的水供给管道的段，

在沿返回管道间隔开的返回管道连接位置之间连接第二可弯曲软管，以从喷枪形成返回水流，该水流绕过返回管道连接位置之间的返回管道的段，

至少将输送管道和返回管道的每个所述段的一部分与冷却水回路和喷枪隔离，

至少将水供给管道和返回管道的隔离部分的一部分分离，

至少将喷射供给管道的一部分分离，并

从容器中移开该喷枪，同时保持冷却水经由可弯曲软管流过喷枪。

优选地，至少将与水供给管道和返回管道分离的段的一部分移开。

优选地，至少将喷射供给管道的一部分移开，更优选地，该管道的输送端从喷枪上分离并移开。

优选地，喷枪可以是固体喷射喷枪，其中喷射供给管道可以是固体传输器。

可选地，喷枪可以用于将气体材料喷入容器内，其中喷射供给管道可以是气体供给管。