[发明专利]前炉

权利要求书

1.一种适于在压力条件下操作的直接熔炼容器，其用于操作熔融的基于熔池的直接熔炼工艺，该直接熔炼工艺用于在压力条件下在容器中熔炼金属给料和生产熔融金属，该直接熔炼容器包括：

(a)炉膛，适于容纳熔池的金属层，所述炉膛具有基座和侧壁；

(b)侧壁，从所述炉膛的侧壁向上延伸；

(c)多个水冷固体喷射管，其向下并向内进入到容器中，用于向容器注入包括金属给料和/或含碳材料的固体给料；

(d)一个或多于一个水冷含氧气体喷射管，其向下进入容器，用于向容器内注入含氧气体；以及

(e)前炉，用于从容器中连续地导出熔融金属，该前炉包括：(i)用于容纳一定量熔融金属的腔室，且具有用于从腔室中排出熔融金属的出口，及

(ii)连接口，其贯穿所述炉膛的侧壁进入到容器的内部，并从而与所述腔室和容器内部互连，所述连接口包括：

从容器中伸出的第一通路，其具有沿其长度的统一横截面和截面最小横截面面积，该最小的横截面面积如此选择，以便减小第一通路的损蚀并在容器过压情况下限制熔融金属向前炉中的流动，以缓冲由于在前炉中流动的熔融金属在容器中压力急剧变化的冲击，这种冲击可导致来自前炉的熔融金属的不期望的浪涌，并且所述第一通路具有75-200mm的宽度尺寸和200-600mm的长度，使得当熔融金属没能从容器经过连接口流入前炉时，熔融金属在连接中至少6小时不凝固；

从第一通路延伸到前炉腔室的第二通路，该第二通路具有随距第一通路距离增加而增大的横截面积，并且所述第二通路的宽度或高度随着距第一通路的距离增加而增加，其中第二通路的量与第一通路的量的比至少为3∶1，且第二通路的形状和尺寸促进向第一通路的热传递；以及

位于所述腔室的下部分中的排出口，用于在需要从前炉和容器中排出熔融金属时导出熔融金属。

2.如权利要求1所述的容器，其中，所述连接口形成为使得当该工艺在容器中压力的条件下进行并以满负荷生产率生产熔融铁时，通过连接口的熔融金属的最大速度为1m/s。

3.如权利要求1所述的容器，其中，所述连接口形成为使得当该工艺在容器中压力的条件下进行并以满负荷生产率生产熔融铁时，通过连接口的熔融金属的最大速度为0.6m/s。

4.如权利要求1所述的容器，其中，所述第一通路的长度为300-500mm。

5.如权利要求1所述的容器，其中，所述第一通路在横截面的形状为通道形状、圆形和正方形中的任意一种。

6.如权利要求1所述的容器，其中，所述第二通路的高度随着距第一通路的距离增加而增加。

7.如权利要求6所述的容器，其中，所述第二通路在沿第二通路的长度在垂直截面察看时总体为截头圆锥形。

8.如权利要求6或7所述的容器，其中，所述第二通路具有下壁和上壁。

9.如权利要求8所述的容器，其中，所述第二通路的上壁比第二通路下壁相对于水平线更加倾斜。

10.如权利要求9所述的容器，其中，所述第二通路的上壁具有相对于水平线至少15°的倾角。

11.如权利要求9所述的容器，其中，所述第二通路的上壁具有相对于水平线至少20°的倾角。

12.如权利要求1所述的容器，其中，所述第二通路截面的宽度最初随距第一通路的距离增加而增加，然后沿第二通路到前炉腔室的其余长度保持恒定。

13.如权利要求1所述的容器，其中，所述前炉连接设计成用于缓冲最多可达到容器中工作压力的50％的容器压力的突然增加。

14.如权利要求1所述的容器，其中，所述前炉包括限定所述连接口的在施工现场浇铸的砖块/石块或预制的砖块/石块。

15.如权利要求1所述的容器，其中，所述前炉包括限定所述连接口的压制砖块/石块。

16.如权利要求1所述的容器，其中，所述前炉形成为如果有负载，使得该扩展在容器上的负载最小。

17.如权利要求1所述的容器，其包括压力释放阀，当所述容器压力达到一预定压力时，使容器连通大气。