[发明专利]冶金的熔炼和处理总成

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金的熔炼和处理总成(Aggregat)，尤其一种用于容纳和处理非铁-金属熔融物的大致柱形的容器。

背景技术

尤其下列属于这些冶金的总成/容器：

Peirce-Smith-转换器、Teniente转换器、Noranda-反应器，铜-精炼炉。

这种用于金属的熔融以及用于金属熔融物的容纳和处理的总成的基本的构造如下：

-该容器/炉具有大致柱体形状，其中，柱体的纵向轴线在容器的功能位置中大致水平地伸延。对于Peirce-Smith-转换器的情况，它在图1中示出。

-该容器具有外部的金属罩壳和内部的耐火的衬套。

-该容器生产有多个喷嘴，其从外面被引导通过炉的金属罩壳和内部的耐火的衬套直至到真正的炉腔中，以便由此可将如空气的处理气体喷入金属熔融物中。

-在此，喷嘴或喷嘴口(Duesenmuendung)在容器的纵向轴线的纵向上彼此相间隔地布置，或者换言之：在此，喷嘴沿着柱体侧面的母线(Mantellinie)布置，其中，母线平行于柱体轴线。喷嘴的轴线大多数处于垂直于柱体轴线的平面中。

-在所谓的总成中的一个中，可布置直至上百个这种工艺喷嘴。

例如通过在喷嘴的区域中熔融物的不利的流动型面(Stroemungsprofil)的构造，或者通过波动的气体压力，熔融物可渗入到喷嘴中。在喷嘴开口/喷嘴口的区域中化学反应可导致固体的沉积，例如磁石(Fe₃O₄)的沉积物。当自由的喷嘴横截面减小时，就此而言可导致工艺喷嘴的接连的“遮没(Zuwachsen)”。因此，在可支配的气体压力下，每单位时间的气体流量减小。生产率降低。

气体压力不总是可能通过使用压缩机而提高。

就此而论，已知借助于缓冲装置手动地或机械地来清洁喷嘴。在此再次提供了用于气体供给的初始的横截面。但是在此可导致耐火的衬套围绕于喷嘴口的损坏并且因此导致在该区域中的过早的磨损。

发明内容

本发明就此而言目的在于提供一种用于熔融金属、用于容纳和处理金属熔融物(尤其非铁-金属熔融物)的容器，在其中，带有喷嘴的喷嘴区域在更长的时间间隔上保持完全作用有效。在此，应尽可能还可改造现有的设备。

具体实施方式

为了实现该目的，本发明从以下认识出发：

图2显示了在喷嘴区域中通过Peirce-Smith-转换器(根据图1)的壁的一部分的横截面，其中，这里可辨识出喷嘴10，其从外延伸通过金属罩壳12和耐火的衬套14直至转换器的区域中，金属熔融物50位于该区域中。

图1和2显示了在被称为“工作位置”的位置中的转换器。喷嘴10因此在该位置中大致水平地并且在垂直于转换器的同样大致水平地取向的纵向轴线L-L的平面中延伸。嘴口区域10m略微高出耐火的衬套14(在这里示出的示例性的新安装(Neuzustellung)中)。

许多这种喷嘴10彼此以一定的间距沿着所想象的直线布置在转换器的纵侧处，如示意性地在图1中所示出的那样。

处理气体(这里：空气)通过喷嘴10(其具有例如5cm的内径)被引入到熔融物50中，在那里它以相对大的气泡52的形式离开喷嘴10并且向上升起。气泡从喷嘴中的分离在喷嘴的上部的嘴口区域中实现。在处理工艺的过程中形成熔融物50的流动的构造，如通过箭头在图2中所标明的那样。熔融物在喷嘴口附近的不利的流动过程和作用于喷嘴口的熔融物的压力促进了熔融物渗入到喷嘴中，以及促进了在喷嘴口的下部的区域中的固体的沉淀物10a的形成，如在图2中所示意性标明的那样。由于相对大的气泡，在气相与液相之间的边界层是相对小的。附加地，大的气泡在熔融物中的停留时间较少。两个因素导致了所引入的空气的小的利用率。因此在实践中可将巨大的空气量通过喷嘴引入到熔融物中，不过这意味着长的工艺时间和因此还有更高的成本。在使用带有提高的氧气成分的空气时，虽然造成工艺时间的缩短，但是在喷嘴口的区域中造成极端的温度峰值，由此强烈地增大了耐火的衬套14的磨损。同时，由此增加了渗透到耐火的衬套14中的危险和/或在喷嘴10的喷嘴口区域10m中的沉积物10a。