[发明专利]改进的等离子体诱导烟化炉

权利要求书

1.一种用于从冶金装料中烟化至少一种能蒸发金属或金属化合物的单室炉，所述单室炉包括易于容纳多至确定的水平的熔化装料的浴炉，其中所述炉装备有至少一个用于产生等离子体质量第一热气体的非转移等离子体炬，以及至少一个用于将来自所述等离子体炬的第一热气体在所述确定的水平以下注入的第一浸没式注入器，其中所述炉进一步包括补燃区和回收区，所述补燃区用于将烟化气体中的所述至少一种能蒸发金属或金属化合物氧化，形成所述至少一种能蒸发金属或金属化合物的氧化形式，所述回收区用于从在所述补燃区中形成的气体中回收所述至少一种能蒸发金属或金属化合物的氧化形式，其特征在于，所述炉进一步装备有至少一个不同于所述第一浸没式注入器的第二浸没式注入器，所述第二浸没式注入器用于将额外气体在所述确定的水平以下注入所述炉中。

2.根据权利要求1所述的炉，其中，所述设备被装备为通过至少一个所述第二注入器注入总量为第一热气体量的至少10％的额外气体，所述第一热气体量当至少一个所述等离子体炬输送以正常条件下的体积单位表示的焓含量为至少3.5kWh/Nm³的第一热气体时，可由所述炬中具有最高额定功率的单个元件产生。

3.根据权利要求1或2所述的炉，包括多个第二注入器，并且每个注入器被装备为通过每个第二注入器注入量为第一热气体量的至少10％的额外气体，所述第一热气体量当至少一个所述等离子体炬输送以正常条件下的体积单位表示的焓含量为至少3.5kWh/Nm³的第一热气体时，可由所述炬中具有最高额定功率的单个元件产生。

4.根据前述权利要求中任一项所述的炉，所述炉连接到至少一个压缩气体供应源和/或装备有用于将压缩气体供应到至少一个所述第二注入器的压缩机。

5.根据前述权利要求中任一项所述的炉，其中，用于向所述设备供应所述额外气体的供应源包括选自由氢气、氮气、空气、二氧化碳、氩气、氖气、氦气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷及它们的组合组成的组的气体源，优选氮气或空气，更优选空气，甚至更优选压缩空气。

6.根据前述权利要求中任一项所述的炉，包括在至少一个所述第二注入器上游的用于对所述额外气体进行热处理的装置，以改变所述额外气体的焓含量，优选地，用于对所述额外气体进行热处理的装置包括至少一个热交换器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的炉，进一步装备有在至少一个所述第二注入器上游的用于将还原剂引入到所述额外气体中的装置。

8.根据前一项权利要求所述的炉，其中，要引入的还原剂可选自气体、液体、固体及它们的组合。

9.根据前述权利要求中任一项所述的炉，包括用于控制要通过所述第二注入器注入到浴中的所述额外气体的λ的装置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的炉，所述炉被装备为注入作为所述额外气体的一部分的氧气和气态或液态燃料，并且使所述额外气体在至少一个所述第二注入器中或在所述至少一个第二注入器上游的另一位置处的速度高于作为所述额外气体的一部分的燃料的火焰传播速度。

11.根据前一项权利要求的炉，所述炉进一步装备为限制注入燃料的量，使得所述注入燃料在所述炉的预期运行条件下的燃烧使所述额外气体的焓增加，使得在浴的注入点处的额外气体的温度至多为运行期间预期在所述炉中的熔化装料的温度。

12.根据前述权利要求中任一项所述的炉，其中，至少一个所述第二注入器将至少一个所述第二注入器的额外气体朝向第二体积，所述第二体积作为所述炉的内部空间的一部分在预先确定的水平以下，所述第二体积不同于至少一个所述第一注入器将所述等离子体质量第一热气体朝向的第一体积。