[发明专利]直接熔炼设备

权利要求书

1.一种直接熔炼设备，该直接熔炼设备用于使用基于熔池的直接熔炼工艺由含金属供给材料来生产熔融金属，所述直接熔炼设备包括：

(a)固定的直接熔炼容器，用来容纳金属和熔渣的熔池以及在所述池上方的气体空间，所述容器包括炉缸和侧壁，该侧壁包括：(i)下圆柱段，(ii)上圆柱段，该上圆柱段比下段具有更小的直径，以及(iii)过渡段，该过渡段使上段和下段互连；

(b)固料供给组件，用来将包括含金属供给材料和含碳材料的固体供给材料从远离所述容器的固体供给材料供给位置供给到所述容器中；

(c)含氧气体供给组件，用来将含氧气体从远离所述容器的含氧气体供给位置供给到所述容器中，所述含氧气体供给组件包括(i)气体喷射组件，该气体喷射组件包括多个气体喷枪，所述多个气体喷枪用来将含氧气体喷射入所述容器中并且通过所述容器的侧壁的过渡段中的开口向下延伸，以及(ii)气体输送管组件，该气体输送管组件从远离所述容器的气体供给位置延伸以将含氧气体输送到所述气体喷射组件；

(d)废气管组件，用来促使废气从所述容器流出；

(e)出金属组件，用来在熔炼操作期间从所述池出熔融金属；以及

(f)出熔渣组件，用来在熔炼操作期间从所述池出熔渣。

2.根据权利要求1所述的设备，其中每个气体喷枪被布置成向所述容器的中心垂直孔的下方和外侧引导气流。

3.根据权利要求1所述的设备，其中每个气体喷枪被布置成朝向所述容器的侧壁向下和向外地引导气流。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中每个气体喷枪被定位成使得所述喷枪向下指向所述容器中，并相对于所述容器中的垂直面和径向面成一角度，从而来自所述喷枪的气流的流动方向具有径向分量和周向分量。

5.根据权利要求4所述的设备，其中每个气体喷枪被定位成使得所述喷枪向下指向所述容器中，并且所述喷枪的轴线被定位在相对于所述容器中的径向面成40°与80°之间的角度延伸的垂直面内，并且所述喷枪的轴线在所述垂直面内相对于水平面成40与80度之间的角度延伸。

6.根据权利要求4所述的设备，其中每个气体喷枪的出口端位于所述容器中在一假想圆的圆周上，所述假想圆具有比所述容器的侧壁的上圆柱段的直径更大的直径。

7.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备，其中每个气体喷枪在所述容器内的位置通过如下方式确定：

(a)垂直定位所述喷枪，使所述喷枪的尖端处在所需的位置中，然后，

(b)在喷枪尖端固定的情况下，在垂直面中将所述喷枪枢转30-40°，该垂直面与所述尖端相交并垂直于与喷枪尖端相交的径向面，然后，

(c)在喷枪尖端固定的情况下，将所述喷枪朝向所述径向面向外旋转25-35°。

8.根据权利要求7所述的设备，其中在步骤(b)中在所述垂直面中将所述喷枪枢转35°。

9.根据权利要求7所述的设备，其中在步骤(c)中将所述喷枪朝向所述径向面向外旋转30°。

10.根据权利要求5所述的设备，其中所述过渡段是截头圆锥形的。

11.根据权利要求6所述的设备，其中用于所述气体喷枪的喷枪开口位于所述容器的相同高度处，并绕所述容器的侧壁的周界以等间距的间隔设置。

12.根据权利要求5所述的设备，其中所述含金属材料包括铁矿石。

13.根据权利要求5所述的设备，其中所述含碳材料包括煤。