[发明专利]多喷燃器旋转炉熔融系统和方法

权利要求书

1.一种在双程倾斜旋转炉中熔融炉料的方法，所述炉具有：由圆柱形壁界定的腔室，其具有从封闭端延伸到开口端的轴线；以及构造成覆盖所述开口端的门，所述方法包括：

将包含固体的炉料添加到所述腔室中；

在围绕所述轴线的旋转方向上旋转所述炉；

以第一燃烧速率操作第一喷燃器，所述第一喷燃器安装在所述门的下部部分中并产生具有长度的第一火焰；

以第二燃烧速率操作第二喷燃器，所述第二喷燃器安装在所述门的高于所述门的所述下部部分的上部部分中，并产生具有长度的第二火焰，所述第二火焰相对于所述第一火焰远离所述炉料；

通过在所述门中定位在所述炉料上方的烟道排出由所述第一火焰和所述第二火焰产生的燃烧气体；

在所述炉料中的所述固体阻碍所述第一火焰的展开的初始阶段，将所述第二燃烧速率控制为大于所述第一燃烧速率；和

在所述炉料中的所述固体充分熔融使得所述第一火焰的展开不受阻碍之后的后期阶段，将所述第一燃烧速率控制为大于所述第二燃烧速率；

其中，作为所述旋转方向的结果，形成其中所述圆柱形壁旋转进入所述炉料的浸没界面，并且形成其中所述圆柱形壁旋转离开所述炉料的浮现界面；并且其中，所述第一喷燃器和所述第二喷燃器定位成离所述浸没界面比离所述浮现界面更近，并且其中，所述烟道定位成离所述浮现界面比离所述浸没界面更近。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述初始阶段期间，操作所述第一喷燃器和所述第二喷燃器，使得所述第一火焰长度小于所述第二火焰长度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，燃料和氧化剂中的至少一种在所述第一喷燃器中分级，并且通过调节所述第一喷燃器的分级比来控制所述第一火焰长度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，燃料和氧化剂中的至少一种在所述第二喷燃器中分级，并且通过调节所述第二喷燃器的分级比来控制所述第二火焰长度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括操作所述第二喷燃器以产生速度为至少250英尺/秒的具有高动量的火焰。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

以富燃料的方式操作所述第一喷燃器以产生减小的第一火焰；和

以化学计量的方式操作所述第二喷燃器。

7.一种用于在双程旋转炉中熔融炉料的多喷燃器系统，所述双程旋转炉具有由圆柱形壁界定的腔室、从封闭端延伸到开口端的轴线、构造成覆盖所述开口端的门以及旋转方向，所述腔室包含炉料，所述多喷燃器系统包括：

第一喷燃器，其安装在所述门的下部部分中，并定位成将具有长度的第一火焰引导到所述腔室中；

第二喷燃器，其安装在所述门的上部部分中，并定位成相对于所述第一火焰远离所述炉料而将具有长度的第二火焰引导到所述腔室中；

烟道，其定位在所述门的所述上部部分中，以从所述腔室排出由所述第一火焰和所述第二火焰产生的燃烧气体；以及

控制器，其被编程为根据所述炉中熔融操作的阶段以第一燃烧速率和第一化学计量比操作所述第一喷燃器并以第二燃烧速率和第二化学计量比操作所述第二喷燃器，其中，在所述炉料中的固体阻碍所述第一火焰的展开的初始阶段，所述第二燃烧速率大于所述第一燃烧速率，并且其中，在所述炉料中的固体充分熔融使得所述第一火焰的展开不受阻碍之后的后期阶段，所述第一燃烧速率大于所述第二燃烧速率；

其中，所述炉还包括形成其中所述圆柱形壁旋转进入所述炉料的浸没界面以及形成其中所述圆柱形壁从所述炉料旋转出来的浮现界面，

其中，所述第一喷燃器和所述第二喷燃器定位成离所述浸没界面比离所述浮现界面更近；并且

其中，所述烟道定位成离所述浮现界面比离所述浸没界面更近。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器被编程为在所述熔融操作的所述初始阶段期间将所述第一火焰长度控制为短于所述第二火焰长度。