[发明专利]在限定空间形成控制气氛的气体注入装置和方法

权利要求书

1.在限定空间形成控制气氛的气体注入装置，包括至少一个串联或并联安装的导管组件，至少导管的一部分(2，12，13)有气体注入孔，所述组件至少由一个气体供应干管(9，14，15)供气，每一干管在原连接节点(8，16，17)与组件相连，其特征在于：组件的尺寸遵守下述关系：

∑ωi/∑φi≥1

此处∑ωi表示向组件供气干管的内横截面面积之和，∑φI表示导管组件上气体注入孔的横截面面积之和。

2.如权利要求1所述气体注入装置，其特征在于：所述组件的尺寸关系为：

∑ωi/∑φi≥1.5

3.如权利要求1所述气体注入装置，其特征在于：向组件供气的干管(14，15)都源于上升气流节点(18)，它本身由内横截面积为Ω的输入管(19)供气，这样上升气流管的尺寸是：

Ω/∑ωi≥1

此处∑ωi是所述干管的内横截面积之和。

4.如权利要求3所述的气体注入装置，其特征在于：所述上升气流节的尺寸为：

Ω/∑ωi≥1.5

5.如权利要求1所述气体注入装置，其特征在于：至少有一个自身有气体注入孔的供气干管，组合件的尺寸遵守下述关系：

∑ωi/(∑φi＋∑αi)≥1

此处∑ωi表示向组件供气干管的内横截面积之和，∑φi表示导管组件气体注入孔的横截面积之和，∑αi表示相应具有气体注入孔的供气干管的注入孔的横截面积之和。

6.如权利要求5所述的气体注入装置，其特征在于：所述组合件的尺寸关系为：

∑ωi/(∑φi＋∑αi)≥1.5

7.如权利要求3所述气体注入装置，其特征在于：至少一个气体供应干管(41，42)本身有气体注入孔，而且组件的尺寸遵守下述关系：

Ω/(∑φi＋∑αi)≥1

此处∑φi表示导管组件气体注入孔横截面积之和，∑αi表示相应有气体注入孔的供气管上注入孔的横截面积之和，Ω是所述进气管的内横截面积。

8.如权利要求7所述的气体注入装置，其特征在于：所述组件的尺寸关系为：

Ω/(∑φi＋∑αi)≥1.5

9.如权利要求1至8中之一所述的气体注入装置，其特征是：每一个导管是一个环形截面管。

10.如权利要求1至8中之一所述气体注入装置，其特征是至少导管的一部分是矩形或长方形横截面管。

11.如权利要求10所述气体注入装置，其特征是：由有气体注入孔的矩形或长方形横截面的导管组成一个低部U形未穿孔部分，其上安装一个倒置U形穿孔的金属片(76)。

12.如权利要求1所述气体注入装置，其特征在于：对每一个有气体注入孔的导管，所述注入孔是直接朝向限定空间的上部。

13.如权利要求1至5中之一所述气体注入装置，其特征是：所述组件是包含在一个位于限定空间上部的防护罩(78)中，防护罩低部有散射器(79)。

14.如权利要求13所述气体注入装置，其特征在于：散射器是由一个穿孔的金属片组成。

15.如权利要求14所述气体注入装置，其特征是：穿孔金属片的孔隙度低于40％。

16.如权利要求15所述的气体注入装置，其特征是，所述孔隙度低于20％。

17.如权利要求13中所述气体注入装置，其特征是：散射器一个由多孔材料做成的金属板。

18.在限定空间形成控制气氛的气体注入方法，其特征是：气体经过一个在权利要求1至12中所述的装置，在导管组件的气体注入孔出口处气体流速大于0.5m/sec。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：所述气体流速大于1m/sec。

20.如权利要求18所述方法，其特征在于：导管组件的每一个气体注入孔出口处的气体速度在预测平均值区间内，区间限制的距离不大于平均值的5％。

21.如权利要求18至20任何之一所述方法，其特征是：在组件和/或散射器出口处气流的雷诺指数小于2000。